Спосіб виготовлення гранульованих склоармованих фенольних реактопластів з використанням відходів склоармованих матеріалів, що дозуються

Изобретение относится к области изготовления стеклоармированных гранулированных реактопластов на основе дозирующихся фенольных пресс-материалов, перерабатываемых в изделия литьем под давлением и прессованием и может быть использовано в химической промышленности и других отраслях техники. Известен способ изготовления стеклоармированных гранулированных реактопластов с использованием отходов стеклопластов, включающий перемешивание бакелитового лака, отходов производства поливинилбутираля и порошкообразных целевых добавок, введение полученной смеси в смеситель, куда подают также измельченные отходы стеклопластиков, полученную смесь гомогенизируют и гранулируют [1]. Недостатком указанного способа является высокая степень загрязнения окружающей среды (свыше 14%) за счет выделения летучих растворителей, а также возможность переработки материалов только прессованием вследствие получения гранул неправильной формы с воздушными включениями, которые не подлежат точной дозировке в процессе переработки. Указанный способ предназначен для переработки отходов в изделия неответственного назначения, низких прочностных свойств вследствие наличия воздушных включений. Известен также способ изготовления гранулированных стеклонаполненных реактопластов на основе фенольных смол с использованием отходов дозирующихся стеклоармированных материалов, в котором отходы дозирующихся однонаправленных стеклоармированных реактопластов длиной 2 25мм, диаметром 0,5 - 3мм вводят в смеситель, перемешивают с целевыми добавками, затем полученную смесь направляют в экструдер, где материал измельчают, гомогенизируют, а затем гранулируют [2]. Известный способ не обеспечивает безотходное производство стеклоармированных реактопластов (отходы составляют 6%см, авт. св. №678640), кроме того, полученный по известному способу материал обладает низкими прочностными свойствами. В процессе изготовления дозирующихся стеклоармированных фенольных реактопластов образуются отходы сополимеров, которые также загрязняют окружающую среду. Поэтому была поставлена задача снизить загрязнение окружающей среды, создать безотходное производство стеклоармированных фенольных реактопластов, при этом повысить также прочностные свойства такие, как ударная вязкость и изгибающее напряжение при разрушении реактопластов, полученных с использованием отходов. Задача изобретения - снижение количества отходов и повышение ударной вязкости и изгибающего напряжения при разрушении реактопластов, полученных с использованием отходов однонаправленных стеклоармированных фенольных реактопластов. Поставленная задача решена тем, что в способе изготовления гранулированных стеклонаполненных фенольных реактопластов с использованием отходов дозирующихся материалов, который включает стадии смешения отходов однонаправленных стеклоармированных материалов длиной 2 - 25мм стадии сушки и резки с целевыми добавками, подачу смеси в экструдер, измельчение в нем, гомогенизацию и гранулирование, отходы материалов длиной 2 25мм перед подачей в экструдер перемешивают в смесителе с водой и отходами сополимера на основе резольной фенолфомальдегидной смолы и поливинилбутираля, а в экструдер дополнительно вводят отходы лент или пучков однонаправленных стеклоармированных фенольных материалов длиной более 200мм, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Увлажненная смесь отходов стеклоармированных фенольных материалов длиной 2 - 25мм с отходами сополимера 100 Отходы лент или пучков однонаправленных фенольных материалов длиной более 200мм 10 - 100 При этом в смеситель подают отходы длиной 2 - 25мм, воду и сополимер в соотношении, мас.ч.: Отходы стеклоармированных фенольных материалов длиной 2 25мм 100 Сополимер на основе резольной фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля 0,1 - 10 Вода 1,5 - 3 Предлагаемое изобретение отличается от прототипа тем, что отходы стеклоармированных фенольных материалов длиной 2 - 25мм перед подачей в зкструдер перемешивают в смесителе с водой и отходами сополимера на основе резольной фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля, а в экструдер дополнительно вводят отходы лент или пучков длиной более 200мм однонаправленных фенольных материалов при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Увлажненная смесь отходов стеклоармированных фенольных материалов длиной 2 - 25мм с отходами сополимера на основе резольной фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля 100 Отходы лент или пучков длиной более 200мм однонаправленных стеклоармированных фенольных 10 материалов 100 При этом в смесителе перемешивают отходы длиной 2 - 25мм стеклоармированных фенольных материалов с водой и отходами сополимера в соотношении, мас.ч.: Отходы длиной 2 - 25мм стеклоармированных фенольных реактопластов 100,0 Сополимер на основе резольной фенолформальдегидной смолы 0,1 - 10 Вода 1,5 - 3 Введение процесса, как заявлено в изобретении, позволит снизить количество отходов, создать безотходное производство стеклоармированных фенольных реактопластов, а также повысить такие прочностные свойства, как ударная вязкость и изгибающее напряжение при разрушении. Кроме того, предлагаемое изобретение позволяет повысить устойчивость оборудования к абразивному износу и снизить расход электроэнергии, так как в отличие от известных решений отходы лент длиной более 200мм стеклоармированных фенольных реактопластов не разрезаются на более короткие отрезки, а измельчаются в экструдере в среде увлажненной массы отходов реактопластов длиной 2 - 25мм и сополимера, а не в среде стекловолокна, которое является абразивным и ведет к быстрому разрушению режущих кромок, шнека и других деталей оборудования. Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом. I стадия - получение увлажненной смеси отходов. В смеситель загружают 100мас.ч. отрезков длиной 2 - 25мм отходов дозирующегося стекловолокнистого фенольного материала марки ДСВ,ГСП стадии резки или сушки, с содержанием летучих 1 - 3%. Туда же вводят 1,5 - 3мас.ч. воды и 0,1 10мас.ч. отходов сополимера на основе фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля. В смеситель могут быть введены также такие целевые добавки, как красители, тальк, фенолформальдегидная смола, например, марки СФ-010 (ГОСТ 18694 - 80) уротропин, стеараты цинка, кальция, жженая магнезия и другие. Поступившие в смеситель компоненты перемешивают в течение 10 - 15 минут и подают в экструдер. Используемые отходы сополимера представляют собой материал от резиноподобного до порошкообразного вида с содержанием летучих, веществ 1,0 - 5% и содержанием растворимых 80 - 90%. Указанные отходы сополимера образуются в производстве стеклоармированных прессматериалов типа ДСВ (ГОСТ 17418 - 72), АГ-4 (ГОСТ 20437 - 89), ГСП (ТУ 6 - 11 - 263 - 77). При этом используемая для указанных дозирующихся материалов композиция на основе резольной фенолформальдегидной смолы с целевыми добавками поливинилбутираля, нанесенная на пучок или ленту непрерывных стеклянных нитей при воздействии температуры 145 - 155°C в течение 0,02 - 0,2 часа при прохождении через камеру сушки образует сополимер, который осыпается со стеклонити в момент прохождения ее, например, через огибающий валик установки для производства пресс-материалов (Производство стеклопластиков. Донецк: Донбас, 1969. - С.33 - 34 (состав связующего), с.112 - 117, 119 - 123 (технология и оборудование)). Полученные таким образом отходы сополимера на основе резольной фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля после взвешивания направляют в смеситель для получения увлажненной смеси. II стадия - получение гранулированного материала. В загрузочное отверстие одношнекового экструдера подают 100мас.ч. увлажненной смеси отходов полученной на стадии I, и 10 - 100мас.ч. отходов (стадии сушки и резки) лент или пучков однонаправленных стеклоармированных фенольных материалов марок АГ-4, НСП или ДСВ длиной 200 - 2000ММ. В экструдере при температуре 60 - 80°C в течение 3 - 5мин. отходы измельчают, гомогенизируют и гранулируют. Свойства полученного материала показаны в таблице. Пример. I стадия - получение увлажненной смеси отходов. В смеситель загружают 100мас.ч. отрезков длиной 2мм отходов дозирующегося однонаправленного стекловолокнистого фенольного материала марки ГСП стадии сушки (с содержанием летучих 1%). Затем вводят 1,5мас.ч. воды и 0,1мас.ч. отходов сополимера на основе резольной фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля, полученного как показано в предыдущем примере. Компоненты перемешивают в течение 10мин и направляют в экструдер; II стадия - получение гранулированного материала. В загрузочное отверстие одношнекового экструдера подают 100мас.ч. увлажненной смеси отходов, полученной согласно I стадии (1 примера и 10м.ч.) лент однонаправленного стеклоармированного фенольного материала марки АГ-4 с длиной 20000мм. В экструдере при температуре 60°C в течение 5мин отходы измельчают, гомогенизируют и гранулируют. Свойства полученного материала с использованием отходов показаны в таблице. Пример 2. I стадия - получение увлажненной смеси отходов. В смеситель загружают на 100мас.ч. отрезков длиной 25мм отходов дозирующегося однонаправленного стекловолокнистого фенольного материала ДСВ стадии резки с содержанием летучих веществ 3%. Затем вводят 3мас.ч. воды и 10мас.ч. отходов сополимера на основе фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля. Компоненты перемешивают в течение 15мин. и направляют в экструдер. II стадия - получение гранулированного материала. В одношнековый экструдер загружают 100мас.ч. увлажненной смеси отходов, полученной на стадии I примера 2, и 100мас.ч. отходов лент сушки однонаправленного материала АГ-4С длиной 200мм с содержанием летучих веществ 5% и содержанием связующего 32%. В экструдере при температуре 80°C в течение 3мин отходы измельчают, гомогенизируют и гранулируют. Свойства полученного материала показаны в таблице. Пример 3. I стадия - получение увлажненной смеси отходов. В смеситель подают на 100мас.ч, отрезков длиной 10мм отходов стадии резки материала ДСВ (содержание летучих 2%) 5мас.ч. сополимера, полученного согласно I стадии обобщенного примера и 2,2мас.ч. воды. Компоненты смешивают в течение 6мин и направляют в экструдер. II стадия - получение гранулированного материала. В одношнековый экструдер загружают 100мас.ч. увлажненной смеси отходов, полученной как показано на стадии I примера 3, и 55мас.ч. отходов ДСВ-2Р длиной 500мм, с содержанием летучих 1,5%, содержанием связующего 35%. При температуре 75°C в экструдере отходы измельчают, гомогенизируют и гранулируют. Свойства гранулированного материала показаны в таблице. Пример 4 (отрицательный). I стадия получение увлажненной смеси отходов. В смеситель подают на 100мас.ч. отрезков длиной 25мм отходов стадии резки материала ДСВ (содержание летучих 0,2%) 0,09мас.ч. сополимера, полученного как показано в примере 1 и 1,4мас.ч. воды. Компоненты перемешивают в течение 16мин и подают в экструдер. II стадия - получения гранулированного материала. В одношнековый экструдер вводят 100мас.ч. увлажненной смеси отходов, полученной на I стадии (примера 4) и 9мас.ч. материала ДСВ стадии сушки длиной 25,0мм (содержание связующего 30%, содержание летучих 0,5%). Отходы измельчают в экструдере при температуре 70°C, гомогенизируют и экструдируют в течение 12 минут. Свойства материала показаны в таблице. Пример 5 (отрицательный). I стадия получение увлажненной смеси. В смеситель на 100мас.ч. отрезков длиной 30мм отходов стадии резки материала ГСП (содержание связующего 42%, содержание летучих 3,1%) вводят 10,1мас.ч. сополимера на основе резольной фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля) и 3,1мас.ч. воды. Компоненты перемешивают в течение 7мин и направляют в экструдер. II стадия - получение гранулированного материала. В одношнековый экструдер подают 100мас.ч. увлажненной смеси полученной на I стадии (см. пример 5) и 101мас.ч. отходов лент АГ-4С длиной 20,0мм (содержание летучих 2,0%, содержание связующего 35%). В экструдере отходы при 80°C измельчают, гомогенизируют и гранулируют. Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР №887594, кл. C08L61/14, 1981. 2. Авторское свидетельство СССР №1678640, кл. B29B17/00, 1991.