Рулонний композиційний матеріал для армування руберойду та м’яких бітумних покрівель

Рулонний композиційний матеріал для армування руберойду і м'яких бітумних покрівель, який містить скловолокнистий або мінераловолокнистий рулонний наповнювач, водорозчинну карбамідоформальдепдну смолу, парафінові вуглеводні та поверхнево-активні речовини, який відрізняється тим, що містить їх в такому співвідношенні, % мас Винахід відноситься до галузі хімічної промисловості, а саме до виробництва рулонних конструкційних склопластиків, призначених для м'яких бітумних покрівельних матеріалів, (руберойду, скло гід рої зол у) виготовлення м'яких бітумних покрівель Відомий рулонний матеріал на основі скловолокнистих матів з порубаних елементарних волокон довжиною до 100мм, або матів армованих безперервними нитками, розкладеними паралельно довжині мата /1/ Недоліками матів є низькі фізико-механічні властивості МІЦНІСТЬ та недостатня жорсткість поперек матеріалу Найбільш близьким по технічному рішенню, вибраному в якості прототипу є склотканини полотняного плетення із застосуванням малокручених ниток вздовж полотна і пласких не кручених ровінпв поперек, що виготовляються відомими фірмами Шулер і матеріали типу "Реко" фірми Licotex /2/, обрамлених в'яжучим - розчином полівшілацетатноі дисперсії у воді Застосування цього в'яжучого надає матеріалам необхідної МІЦНОСТІ і жорсткості в напрямку скловолокнистий або мінераловолокнистий наповнювач (рулонний тканий або нетканий матеріал) карбамідоформальдепдна смола парафінові вуглеводні (суміш парафіну і вазеліну або гач дистилятний) олива (трансформаторна, індустріальна, вазелінов, або їх аналоги) поверхнево-активні речовини препарат ОС-20 або синтаноли ДС10, АЦСЕ 12, ОП-7, ОП-10 або їх суміші та їх аналоги стеарин або синтетичні жирні кислоти БІТУМНИХ 71,5094,35 0,94-3,50 0,56-2,40 0,47-2,00 0,28-1,10 поперек полотна, але в той же час погіршує проникнення високов'язкої бітумної маси між волокнами полотна під час виготовлення руберойду Це погіршує експлуатаційні характеристики покрівель, СТІЙКІСТЬ до атмосферних факторів, насамперед вологи, скорочує термін служби покрівель Завдання, на вирішення якого скероване технічне рішення полягає в розробці скло- і мінераловолокнистих тканих матеріалів з підвищеними фізико-механічними властивостями і більш сумісними з бітумом Вирішення завдання досягнуто тим, що композиційний матеріал містить скловолокнистий або мінераловолокнистий рулонний наповнювач, водорозчинну карбамідоформальдепдну смолу, парафінові вуглеводні, та поверхнево активні речовини, який відрізняється тим, що містить їх в такому співвідношенні, % мас Скловолокнистий або мінераловолокнистий наповнювач (рулонний тканий або нетканий ма71,50теріал) 94,35 Карбамідоформальдепдна смола 3,40-19,50 Парафінові вуглеводні (суміш па0,94-3,50 (О ю рафіну і вазеліну, або гач ДІСТІЛЯТний) Олива(трансформаторна, індустріальна,вазелінова, або їх аналоги) 0,56-2,40 Поверхнево-аісгивні речовини Препарат ОС-20, або сінтаноли ДС10, АЦСЕ 12, ОП-7, ОП-10, або їх суміші, та їх аналоги 0,47-2,00 Стеарин або синтетичні жирні кислоти 0,28-1,10 Виготовляють композиційний матеріал шляхом занурення полотна скловолокнистого наповнювача у в'яжуче - розчин карбамідоформальдепдної смоли у водній емульсії парафінових вуглеводнів і поверхнево-активних речовин з подальшим відтисненням його надлишку, сушінням і полімеризацією в'яжучого Термообробка відбувається протягом 4-7 хвилин при температурі 95-175°С Готовий матеріал змотують у рулон і використовують за призначенням Приклад 1 Рулонний композиційний матеріал, виготовлений із скловолокнистого наповнювача ровінгової склотканини типу ТР-5, обробленої в'яжучим при такому співвідношенні компонентів % мас Склотканина ТР-5 94,35 Карбамідоформальдепдна смола КФ-Ж 3,4 Парафінові вуглеводні парафін 0,34 вазелін 0,60 Олива трансформаторна 0,56 Поверхнево-активні речовини ОП-10 0,47 стеарин 0,28 Рулонний композиційний матеріал має вміст в'яжучого 6%, характеризується високою жорсткістю в напрямку поперек полотна Він придатний для виготовлення руберойду з масою одиниці площі 4-6кг/м2 Завдяки наявності парафінових вуглеводнів і невисокій КІЛЬКОСТІ в'яжучого матеріал має високий показник адгезії до бітумної маси підвищеної в'язкості Приклад 2 Рулонний композиційний матеріал, виготовлений із скловолокнистого наповнювача ровінгової тканини ТСР-125 з в'яжучим, при такому співвідношенні компонентів, %мас Скловолокниста ровінгова тканина 86,70 Карбамідоформальдепдна смола КФМТС-15 8,00 Парафінові вуглеводні вазелін 2,10 Олива індустріальна 1,40 Поверхнево-активні речовини сінтанол ДС-10 1,2 стеарин 0,6 Рулонний композиційний матеріал має вміст в'яжучого 13,3%, завдяки структурі склотканини ТСР-125 жорсткість його нижча, ніж у попередньому прикладі, але адгезія до бітумної маси вища Матеріал придатний для виготовлення руберойду з масою до 4кг/м2 з бітумним покриттям підвищеної в'язкості Приклад З Рулонний композиційний матеріал, виготовлений із мінераловолокнистої (базальтової) тканини 59296 ТБР-5 в якості наповнювача і в'яжучого при такому співвідношенні, % мас Мінераловолокниста тканина ТБР-5 71,50 Карбамідоформальдепдна смола КФМТС15 19,50 Парафінові вуглеводні парафін 2,00 вазелін 1,50 Олива турбінна 2,40 Поверхнево-активні речовини препарат ОС-20 2,00 стеарин 1,10 Рулонний композиційний матеріал має вміст в'яжучого -17,5%, добру жорсткість в напрямку поперек полотна, високу МІЦНІСТЬ ВЗДОВЖ та поперек полотна, добру адгезію до бітумної маси Ці властивості обумовлюють його застосування в складі руберойду з масою до 5кг/м2 Фізико-механічні властивості рулонних композиційних матеріалів, виготовлених за прикладами 1-3, в порівнянні з фізико-механічними властивостями прототипу, наведені в таблиці Як свідчать результати, всі матеріали мають підвищену МІЦНІСТЬ і добру адгезію до бітумної маси Співвідношення компонентів у рулонному композиційному матеріалі визначено експериментально для надання йому властивостей згідно із застосуванням Водорозчинна карбамідоформальдепдна смола надає жорсткість, необхідну при виробництві руберойду її КІЛЬКІСТЬ обумовлена зниженням МІЦНОСТІ І жорсткості при ВМІСТІ менш ніж 3,6%, і зниженням адгезії до бітумної маси, а також появою крихкості рулонного композиційного матеріалу при ВМІСТІ більше 17,1% Парафінові вуглеводні і оливи (трансформаторна, індустріальна, турбінна) надають рулонному композиційному матеріалу необхідну адгезію до бітумної маси Парафінові вуглеводні застосовуються при виробництві рулонного композиційного матеріалу у вигляді водної емульсії Поверхнево активні речовини препарат ОС-20 (Сінтаноли ДС-10, АЦСЕ-12 ДОПОМІЖНІ речовини ОП-7 і ОП-10) а також стеарин забезпечують СТІЙКІСТЬ емульсії парафінових вуглеводнів Висока адгезія композиційного матеріалу до бітумної маси досягнута тим, що матеріал не має монолітного покриття, а кожне скляне чи мінеральне волокно наповнювача оповите шаром парафінових вуглеводнів того ж ХІМІЧНОГО походження, що і бітумна маса При температурі виготовлення руберойду-180°С, парафінові вуглеводні та поверхнево-активні речовини композиційного матеріалу знаходяться в розплавленому, високорухливому стані і розчиняються в бітумній масі, знижуючи в'язкість на межі розподілу бітумна маса - композиційний матеріал, що сприяє швидкому і більш глибокому проникненню бітумної маси в капіляри між волокнами наповнювача Збільшення КІЛЬКОСТІ парафінових вуглеводнів та поверхнево-активних речовин більш ніж 7,9% знижує фізико-механічні властивості композиційного матеріалу, а зниження менш ніж 2,4% погіршує адгезію і збільшує крихкість КІЛЬКІСТЬ поверхнево-активних речовин обумовлена отриманням стійкої емульсії парафінових вуглеводнів, зменшення вмісту поверхнево активних речовин нижче 0,8% веде до розшарування емульсії, збільшення понад 2,7% - веде до надмірного утворення піни при її застосуванні Наявність парафінових вуглеводнів і поверхнево-активних речовин додатково пластифікують рулонний композиційний матеріал якщо карбамідоформальдепдні смоли дають при затвердженні жорсткі плівки, що призводить до надмірної крихкості, то парафінові вуглеводні та поверхневоактивні речовини пластифікують карбамідоформальдепдну смолу, що поліпшує експлуатаційні характеристики композиційного матеріалу (транспортування, зберігання, переробку в руберойд) Таким чином, рулонний композиційний матеріал, який містить скловолокнистий або мінераловолокнистий наповнювач, водорозчинну карбамідоформальдепдну смолу, парафінові вуглеводні та поверхнево-активні речовини, забезпечує добру 59296 адгезію до бітумної маси, при високій МІЦНОСТІ, та підвищеній жорсткості поперек полотна Аналіз загальновідомих відомостей в країнах близького і дальнього зарубіжжя дає змогу зробити висновок, що рулонний композиційний матеріал, який заявляється, не випливає із рівня техніки, а отже відповідає критерію "новизна" Викладені в заявці ВІДОМОСТІ свідчать про ВІДПОВІДНІСТЬ технічного рішення, що заявляється, критерію "промислове застосування" Джерела інформації 1 «Технология производства непрерывного стекловолокна» Издание 3, Элсэвлер, Амстердам, Лондон, Нью-Йорк, Токио, 1993 г 2 Каталог "Skenene tkanmy Glass Fabnks" фірми LYKOTEX Таблиця Фізико-механічні властивості рулонних композиційних матеріалів для армування руберойду та і'яких бітумних покрівель № п/п Показник Прототип Тканина фірми "Шулер" 1 Товщина, мм 2 Маса одиниці площі, г/м^ Матеріал за прикладом 1 (ТР-5-0-5) 2 (ТСР-125-0-5) 3 (ТБР-5-0-5) 0,428 0,28 0,17 0,32 170 188 139 194 вздовж полотна Поперек полотна 561 630 1240 3140 1590 1570 1150 3300 4 Вміст в'яжучого, % 13,5 6 13,3 17,5 5 Сумісність з бітумним покриттям Задовільна Добра Задовільна Добра 3 МІЦНІСТЬ, Н Комп'ютерна верстка М Мацело Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна