Полімерна композиція “елатон” для виготовлення конструкційного матеріалу та конструкційний матеріал на її основі

1. Полімерна композиція для виготовлення конструкційного матеріалу, що включає поліізоціанат та поліол, яка відрізняється тим, що як поліізоціанат містить поліфеніленполіметиленполіізоціанат, як поліол містить лапрол при такому співвідношенні компонентів, мас. %: поліфеніленполіметиленполіізоціанат 20-80 лапрол 20-80. 2. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що містить лапрол, вибраний з марок Л-503, Л-1000, Л-2000. C2 2 (19) 1 3 79704 Недоліком відомої полімерної композиції і конструкційного матеріалу на її основі є низька пластичність, що не дозволяє використовувати її у конструкціях складного профілю. Найбільш близькою є полімерна композиція для виготовлення конструкційного матеріалу, що включає поліізоціанат, та поліол (SU, авторське свідоцтво №1505910, кл. С04В26/16, опубл. 07.09.1989) [2]. Як поліол у композиції використано діетиленгліколь. Крім того, відома композиція містить триетаноламін та діацетоновий спирт. Найбільш близьким є також конструкційний матеріал, виготовлений з полімерної композиції, що включає поліізоціанат і поліол, наповнювача та води [2]. Як поліол використано діетиленгліколь. До складу полімерної композиції входить також триетаноламін та діацетоновий спирт. Як наповнювач використано мінеральний наповнювач, наприклад, кварцовий пісок, андезитове борошно, діабазове борошно та інше. Вода використовується та, що міститься у ви хідних компонентах. Відома полімерна композиція і конструкційний матеріал на її основі характеризуються значним водопоглинанням, що обмежує можливість використання як композиції, так і конструкційних матеріалів на її основі. Крім того, експлуатаційні характеристики виробів, що використовуються в умовах з підвищеною вологістю, значно знижуються з часом. Задачею винаходу є удосконалення полімерної композиції для виготовлення конструкційного матеріалу, в якій за рахунок підбору якісного та кількісного складу забезпечується зменшення водопоглинання отверділої композиції і підвищення стійкості до дії води. Це дозволяє розширити застосування композиції і зберегти високі характеристики міцності при експлуатації виробів на основі такої композиції. Задачею винаходу є також удосконалення конструкційного матеріалу, в якому за рахунок використання запропонованої полімерної композиції і певного співвідношення полімерної композиції та наповнювача забезпечується зменшення водопоглинання одержаних матеріалів і підвищення їх стійкості до дії води. Це дозволяє підвищити якість конструкційного матеріалу, стабільність властивостей при його експлуатації. Поставлена задача вирішується запропонованою полімерною композицією "Елатон" для виготовлення конструкційного матеріалу, що включає поліізоціанат та поліол, яка як поліол містить поліпропіленгліколь при співвідношенні компонентів, мас.%: поліізоціанат - 20-80, поліпропіленгліколь 20-80. Причому, як поліпропіленгліколь композиція містить лапрол. Поставлена задача вирішується конструкційним матеріалом, виготовленим з полімерної композиції "Елатон", що включає поліізоціанат і поліол, наповнювача та води, в якому зазначена полімерна композиція як поліол містить поліпропіленгліколь при співвідношенні компонентів в ній, мас.%: поліізоціанат - 20-80, поліпропіленгліколь 20-80, а співвідношення полімерної композиції, наповнювача та води становить 1:(4-5):0,1 відпові 4 дно. Як поліпропіленгліколь полімерна композиція містить лапрол. Запропонований конструкційний матеріал як наповнювач містить цемент, при цьому співвідношення полімерної композиції, цементу і води становить 1:4:0,1 відповідно. Як варіант виконання, як наповнювач містить суміш цементу і деревинного кришива і співвідношення полімерної композиції, цементу, деревинного кришива і води становить 1:1:4:0,1 відповідно. При цьому, вода використовується та, що міститься у деревинному кришиві. У запропонованому конструкційному матеріалі як цемент використано портландцемент марки 400. Експериментальне нами був підібраний склад полімерної композиції, що має малу усадку при формуванні, забезпечує пружність сформованого виробу, низьке водопоглинання і підвищення стійкості до дії води. Такі властивості дозволяють використовувати полімерну композицію "Елатон" для опорних конструкцій складного профілю, отримувати композиційні матеріали з високими експлуатаційними характеристиками, що можуть використовуватися у умовах з підвищеною вологістю, і зберігають експлуатаційні властивості завдяки низькому водопоглинанню та стійкості до дії води. Запропонована полімерна композиція "Елатон" та конструкційні матеріали на її основі готуються таким чином. До поліізоціанату при постійному перемішуванні додають визначену кількість поліпропіленгліколю. Як поліпропіленгліколь використовують лапрол, прийнятними є марки Л-503, Л-1000, Л-2000 та інші. Суміш полімерів варять при температурі 60°С протягом 6 годин. Готова полімерна композиція не розшаровується і при герметичному зберіганні не втрачає свої властивості. Для виготовлення конструкційного матеріалу в потрібну кількість наповнювача - цементу або суміші цементу і деревинного кришива, -додають розраховану кількість полімеру. Якщо як наповнювач додають цемент, то додають і розраховану кількість води, якщо як наповнювач використовують суміш цементу і деревинного кришива, то вода міститься у деревинному кришиві. Суміш полімерної композиції, наповнювача і води перемішують і використовують за призначенням. Для виготовлення полімерної композиції "Елатон" до 4 кг поліізоціонату марки ПІЦ-Д при постійному перемішуванні додали 16 кг лапролу марки Л-1000. Суміш варили протягом 6 годин при температурі 60°С. Готова полімерна композиція має вигляд однорідної суміші жовтого кольору. Властивості неотверділої композиції: в'язкість (умовна) - 190 сек. (за ВЗ-4); живучість - 2 години; час отверділості 1-40% міцності - 1 доба; 2-100% міцності - 10 діб. Аналогічно були приготовлені інші склади полімерної композиції "Елатон", які наведені в таблиці 1. 5 79704 6 Таблиця 1 Полімерна композиція "Елатон" для виготовлення конструкційного матеріалу,% мас. Склад 1 Склад 2 Склад 3 Склад 4 Склад 5 20 30 50 75 80 80 70 50 25 20 Інгредієнти поліізоціанат лапрол Виготовлена полімерна композиція "Елатон" використовувалась для одерження конструкційного матеріалу. Приклад 1 10кг композиції "Елатон" для виготовлення конструкційного матеріалу, що містить 20% мас. поліізоціанату та 80% мас. лапролу (Склад 1, табл. 1), змішали з 40кг портландцементу марки 400 і 1кг води. Живучість композиції-2,5 год. Одержаний конструкційний матеріал має такі характеристики: міцність при розриві - 24,0МПа; відносне розривне подовження - 10%; твердість за Бринелем - 35,0MB; водопоглинання - 0,3%; ступінь усадки -1,3%; стійкість до дії води (кип'ятіння у воді без змін) - 60год. В умовах прискореного старіння міцність, твердість та водопоглинання залишаються стабільними. Були виготовлені конструкційні матеріали, склад яких наведений у таблиці 2. Таблиця 2 Конструкційний матеріал Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Приклад 5 Приклад 6 Приклад 7 Приклад 8 Приклад 9 Приклад 10 Склад конструкційного матеріалу Композиція "Елатон" Деревинне криЦемент, мас.ч. Вода, мас. ч. Позначення за Вміст, мас. ч. шиво, мас.ч. табл. 1 Склад 1 1 4 0,1 Склад 2 1 4 0,1 Склад 3 1 4 0,1 Склад 4 1 4 0,1 Склад 5 1 4 0,1 Склад 1 1 1 4 0,1 Склад 2 1 1 4 0,1 Склад 3 1 1 4 0,1 Склад 4 1 1 4 0,1 Склад 5 1 1 4 0,1 У всіх прикладах як цемент використовувався портландцемент марки 400. Властивості конструктивних матеріалів на основі полімерної композиції "Елатон" наведені у Таблиці 3. Таблиця 3 Показники Міцність при розрив і, МПа Відносне розрив не подовження,% Тв ердість за Бринелем, НВ Водопо гли нання,% Ступінь усадки,% Стійкість до дії в оди (кип'ятіння у в оді без змін), год Композиційні матеріали Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 24,0 24,3 25,0 24,1 24,5 23,8 24,0 23,7 24,0 25,0 10 10 10,5 10 9,8 10 10,2 10 10 10 35 38 35 35 34 35 35 36 34 35 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 7 5 5 6 3 1,3 1,3 1,0 1,0 1,1 1,3 1,2 1,0 1,1 1,3 60 60 61 59 60 33 38 35 37 38 7 79704 Конструкторські матеріали, одержані на основі запропонованої полімерної композиції "Елатон", дозволяють добре відтворювати складні профілі матриць. Завдяки низькому водопоглинянню такі матеріали можуть укладатися на вологу поверхню Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 8 або використовуватися в умовах з підвищеною вологістю. Запропоновані матеріали мають високі експлуатаційні властивості, що зберігаються протягом часу. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601