Суміш для одержання піноматеріалів на основі карбамідних смол

Суміш для одержання пшоматеріалів на основі карбамід них смол, яка містить карбамід ну смолу, поверхнево-активну речовину (ПАР), газоутворювач та отверджувач, яка відрізняється тим, що як отверджувач використовують комплексний отверджувач, який включає сечовину і хлорне залізо, а також додатково містить пластифікатор - етиленгліколь, при наступному співвідношенні компонентів, мас % Карбамідна смола 46,7-51,4 ПАР (30%-ний розчин сульфазолу) 0,3 Газоутворювач (40%-ний розчин нітриту натрію) 12,1-12,7 Пластифікатор 2,0 Комплексний отверджувач Сечовина 2,97-3,3 Хлорне залізо 9,9-11,0 Вода решта Винахід стосується сумішей для одержання пшоматеріалів на основі карбамідних смол, які можна використовувати як теплоізоляційні матеріали у будівництві, холодильній техніці, ХІМІЧНІЙ промисловості, комунальному господарстві, як конструкційний матеріал у гірничій справі Відома композиція для одержання пінопластів на основі карбамідної смоли, у котрій як спінювач використовують газоподібні речовини, що виділяються внаслідок хімічної реакції биогумусу з компонентами суміші [1] Недоліками цієї композиції є додаткові затрати при подрібнюванні твердих часток биогумусу, необхідність постійної стабілізації суспензії за рахунок перемішування і введення додаткової КІЛЬКОСТІ поверхнево-активних речовин Відома композиція для пінопласту, в котрій для газоутворення використовують суміш солі азотистої кислоти і лужного металу з сіллю амонію чи мочевиною, яку розчиняють безпосередньо в карбамідній смолі [2] Розчинення суміші солей у концентрованому розчині олігомерів початкової карбамідної смоли не забезпечує достатньої рівномірності розподілу газоутворюючої солі в об'ємі, що негативно впливає на МІЦНІСТЬ та густину пшоматеріалу Найбільш близькою до передбачуваного вина ходу є суміш для одержання піноматеріалів на основі карбамідної смоли [3] У цій суміші для збільшення МІЦНОСТІ пінопласту запропоновано використовувати добавки не у виді твердих солей, а у виді концентрованих розчинів Суміш включає карбамідну смолу, поверхнево-активну речовину (ПАР), газоутворювач, тверд івник і містить як газоутворювач насичений розчин азотистокислого натрію, а як отверджувач концентрований розчин хлориду заліза, при такому співвідношенні компонентів, мас % Карбамідна смола КФ- О 77,6 - 82,8 ПАР (50 %-ний розчин сульфанолу) 0,2 - 0,4 Газоутворювач (насичений розчин нітриту натрію) 7,0 -10,0 Отверджувач (50 %-ний розчин хлориду заліза) 10,0 -12,0 Н в 3 и с о к е а д о М л І і Ц к Н о І м С Т в Ь п і д і о н м о п о л г о а т с т е у х н п р і ч и н о с т г и о с р к а і н ш н е і н ( н 9 я , є 3 8 н • е 1 0 МПа) при густині 46,6кг/м В основу винаходу покладено задачу одержання більш міцних при стисканні і легких пшоматеріалів на основі карбамідних смол густиною не більше за 46,6кг/м3 та МІЦНІСТЮ при стисканні більше 9,38- 10 3 МПа О со Ю 53041 Поставлена задача вирішується тим, що у суміші, яка містить карбамідну смолу КФБ (ТОСТ 14231-88), ПАР у виді 30%-ного розчину сульфазолу (ТУ 6-01-576-3450-102-90), газоутворювач 40%-ний розчин нітриту натрію (ТОСТ 4197-74), ВІДПОВІДНО до винаходу, як отверджувач використовується комплексний твердівник, що включає мочевину (ТУ 113-035761673-92-88) та хлорне залізо (ТОСТ 4147-74), а також додатково містить пластифікатор - етиленгліколь (ТОСТ 19710-98), при такому співвідношенні компонентів, % Карбамідна смола 46,7 - 51,4 ПАР (30%-ний розчин сульфанолу) 0,3 Газоутворювач (40%-ний розчин нітриту натрію) 12,1 -12,7 Комплексний отверджувач Сечовина 2,97-3,3 Хлорне залізо 9,9 -11,0 Вода решта Порівняльний аналіз суміші, котра пропонується, із прототипом дозволяє зробити висновок, що суміш, яка заявляється відрізняється від відомої введенням нових компонентів комплексного отверджувача - концентрованого розчину продукту реакції хлориду заліза і сечовини та пластифікатора - етиленгліколю Сукупність характерних ознак, що включає спільне застосування сечовини і хлориду заліза в певних вагових співвідношеннях (1 3 - 1 3,33) - у відомих технічних рішеннях раніше не використовувалась, - приводить до одержання легких пінопластів на основі карбамідних смол густиною не більше за 46,6кг/м3 та МІЦНІСТЮ при стисканні більше 9,38- 10 3 МПа Висока МІЦНІСТЬ пінопласту при його низькій густині для суміші, котра заявляється, досягається тим, що застосовуваний комплексний отверджувач - концентрований розчин продуктів реакції хлориду заліза і сечовини, підлягає розкладанню з наступним гідролізом хлориду заліза до утворення соляної кислоти, яка взаємодіє з розчином нітрита натрію При цьому утворюється азотиста кислота, що вступає в реакцію газоутворення з аміногрупами сечовини, а не з первинними івторинними аміногрупами олігомерів початкової карбамід ной смоли Реакція утворення газів (N2 і СОг), таким чином, не руйнує структуру початкових мономерів смоли, тобто не зменшує КІЛЬКІСТЬ реакційноздатних аміногруп у смолі, що й забезпечує утворення полімерних сполук з високою МІЦНІСТЮ Суміш, що пропонується, складається з двох робочих рідин (компонентів) Компонент А містить карбамідну смолу, газоутворювач та ПАР Компонент Б (комплексний отверджувач) є концентрованим розчином продуктів реакції хлориду заліза і сечовини Двокомпонентність суміші дозволяє використовувати и для автоматичного залиття порожнин та інших форм установками для нагнітання за двокомпонентною схемою У лабораторних умовах визначено оптимальні концентрації компонентів композицій для одержання легких піноматеріалів на основі карбамідних смол КФБ, КФ-МТ-15, що забезпечують виконання вимог межа МІЦНОСТІ при стисканні - більше 9,38 • 10 3МПа при густині не більше 46,6кг/м3 Для экспериментально! перевірки суміші, що заявляється, було підготовлено десять сумішей інгредієнтів, шість з яких показало оптимальні результати Таблица 1 Склад та властивості компонентів для одержання пінопласту Компоненти суміші та їхні властивості 2 3 Карбамідна смола 52,5 Газоугворювач 11,0 ПАР 0,3 Пластифікатор 2,0 Вода 20,0 53,0 11,6 0,3 2,0 20,5 51,4 12,1 0,3 2,0 21,3 Сечовина Хлорне залізо 3,3 11,0 3,3 9,9 2,97 9,9 Сечовина 0,3 0,33 0,3 50,0 46,8 45,6 125 77,5 64,5 залізо Густина, кг/м'5 МІЦНІСТЬ при стис канні, МПа-10 3 1 Номери ДОСЛІДІВ та вміст компонентів, мас % 4 5 6 7 8 9 Склад 51,1 50,4 50,0 46,7 46,9 45,6 12,1 12,4 12,4 12,7 12,7 13,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 21,3 21,7 22,0 22,2 22,7 23,5 Комплексний отверджувач 3,3 3,3 3,3 2,97 3,3 3,3 9,9 9,9 11,0 9,9 12,1 12,1 Співвідношення 0,33 0,33 0,3 0,33 0,27 0,27 Властивості 43,7 42,2 42,4 42,5 41,1 35,7 35,0 13,8 У таблиці наведені варіанти (1 - 10) складу піноматеріалів, що пропонуються, та співвідношення компонентів у прототипі Вибір оптимального співвідношення компонентів суміші оснований на результатах виміру МІЦНОСТІ при стисканні та густини зразків (розміром 100 х 100 х 100мм) одержаного пінопласту після їх су 18,81 22,0 8,5 1,3 10 прототип 46,5 12,7 0,3 2,0 22,7 77,8 10,0 0,2 3,7 12,1 12,0 0,27 38,4 46,6 3,9 9,38 шіння при 20 ± 2°С до сталої ваги Зразки випробувань на МІЦНІСТЬ при стисканні згідно з ГОСТом 17177 9-81 Густину обчислювали шляхом ділення маси зразків на їхній об'єм Результати випробувань наведені вище в таблиці При вибиранні композицій, що задовольняють вимоги за густиною менше за 46,6кг/м3 і МІЦНІСТЮ 53041 при стисканні більше за 9,38 • 10 МПа, було вилуза рахунок усунення одного з основних травмуючено варіанти 1, 2, 8, 9, 10 сумішей (див таблицю) чих факторів у вугільних шахтах - обвалювання Варіанти 1, 2 вилучено з розглядання, бо вони гірських порід, шляхом заповнення простору що за мають більшу густину порівняно із прототипом кріпленням, заповнення порожнин, куполів, для 3 (46,6кг/м ) Варіанти 8, 9, 10 вилучено з розглязапобігання гірським обвалам та ш дання, бо вони мають меншу густину порівняно із Література 3 прототипом (9,38 • 10 МПа) 1 Заявка России, Кп 6 C08L 61/24 Композиция для пенопласта/ П 3 Кащи, Таким чином, використання компонентів, що Е А Петраченко, Г П Небольсик и др (Россия) пропонуються, у зазначених співвідношеннях доЗаявка 94002784/04, 1994 зволяє одержати легкі пшоматеріали на основі 2 АС № 1713908, Кл C08J 9/06, C08L 61/24, карбамідних смол з меншою в 1,02 - 1,1 разів гус3 Композиция для пенопласта/ Л ИВинокурова, тиною (42,5 - 45,6кг/м ) та МІЦНІСТЮ при стисканні в ЮЛ Морозов, В Л Смоленский и др (СССР), 1990 1,47 - 6,88 разів більшою, ніж для прототипу (13,8 3 64,5- 10 МПа) 3 Заявка Украины, Кл C08L 61/10, C08J 9/14 Суміш для одержання пшоматеріалів на основі У гірничий справі спінювальні суміші можна карбамідної смоли/ Ю С Ісаєв, О В Пащенко, використовувати для підвищення ефективності Г П Стариков, Л І Кабанов (Україна) - Заявка № гірничого виробництва в складних прничо93111490 (прототип), 1993 геологичних умовах та підвищення безпеки робіт ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24