состав для изготовления прессовочной композиции

Классы МПК:C08L61/00 Композиции конденсационных полимеров альдегидов или кетонов; композиции их производных
C08L9/02 сополимеры с акрилонитрилом
C08K3/34 кремнийсодержащие соединения
C08K3/38 борсодержащие соединения
C08K5/098 соли карбоновых кислот с металлами
C08K5/3467 более,чем с двумя гетероатомами азота
C08K7/10 кремнийсодержащие соединения
C08K13/02 органические и неорганические компоненты
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Краснов Лаврентий Лаврентьевич (RU),
Коновалов Николай Афанасьевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-04-15
публикация патента:

Изобретение относится к области получения прессовочной композиции, предназначенной для изготовления изделий общепромышленного назначения. Состав для изготовления прессовочной композиции включает фенолоформальдегидную смолу новолачного типа, уротропин, бутадиен-нитрильный каучук, цинко-борат, кремнеземный волокнистый наполнитель, стеарат кальция или стеарат цинка, асбест хризотиловый переработанный. Технический результат - повышение комплекса характеристик (технологичность, теплофизические свойства, прочность), позволяющих обеспечить изготовление и эксплуатацию качественных изделий общепромышленного назначения. 2 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области получения прессовочной композиции, предназначенной для изготовления изделий общепромышленного назначения.

Известна композиция (1) для изготовления прессовочного материала следующего состава (мас.ч.):

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа 7,5-42,0
Уротропин технический 0,8-4,8
Акрилонитрильный каучук0,75-2,0
Стеарат кальция 0,25-0,6
Сера 0,008-0,51
Углеродный волокнистый материал 22,0-75,0
Кремнеземный волокнистый материал 5,0-55,0
Тальк2,0-10,0

Недостатком указанной композиции является повышенная теплопроводность и повышенное дымовыделение.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является состав для изготовления прессовочной композиции (2), содержащий: фенолоформальдегидную смолу новолачного типа, уротропин, бутадиен-нитрильный каучук, стеарат кальция, этилсиликат и волокнистый углеродный наполнитель, при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа 7,5-42,0
Уротропин0,8-4,8
Бутадиен-нитрильный каучук0,75-30,0
Углеродный волокнистый наполнитель25,0-75,0
Этилсиликат 2,0-15,0

Недостатками указанной композиции является низкая технологичность, высокая теплопроводность материала и повышенное дымовыделение.

Технической задачей изобретения является повышение комплекса характеристик (технологичность, теплофизические свойства, прочность), позволяющих обеспечить изготовление и эксплуатацию качественных изделий общепромышленного назначения.

Данная техническая задача решается тем, что состав для изготовления композиции, включающий: фенолоформальдегидную смолу новолачного типа, уротропин, бутадиен-нитрильный каучук, дополнительно содержит: стеарат кальция или стеарат цинка, циноборат, асбест хризотиловый переработанный и кремнеземное волокно, при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа 7,5-42,0
Уротропин0,7-4,8
Бутадиен-нитрильный каучук0,75-16,0
Стеарат кальция или стеарат цинка 0,7-0,8
Цинко-борат 0,03-6,0
Асбест хризотиловый переработанный 0,2-5,6
Кремнеземный волокнистый материал22,0-75,0

Авторами установлено, что предложенный прессовочный материал при заявленном соотношении ингредиентов позволяет снизить теплопроводность, сохранить деформативность, улучшить технологичность, повысить прочность. Введение кремнеземного волокнистого наполнителя, асбеста хрезатилового переработанного и цинко-бората обеспечивает при воздействии высокотемпературной агрессивной среды снижение скорости прогрева конструктивных элементов и создает на поверхности высоковязкий расплав, также препятствующий прогреву конструкции. Стеарат цинка или стеарат кальция исключает прилипание отформованной детали к пресс-форме. Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного осуществления.

Пример № 1

Составы композиций приведены в таблице № 1.

Изготовление прессовочного материала включает следующие основные операции:

1. Изготовление пропиточного состава.

2. Приготовление кремнеземного волокнистого наполнителя.

3. Пропитка кремнеземного волокнистого наполнителя.

4. Сушка прессовочного материала.

5. Формование заготовок и оценка свойств.

Пропиточный состав изготавливают на основе раствора фенолоформальдегидной смолы и раствора бутадиен-нитрильного каучука. Раствор фенолоформальдегидной смолы (концентрацией по сухому остатку 40-60%) получают в реакторе. Для этого в реактор заливают расчетное количество растворителя - спирта, включают реактор и, не останавливая его, засыпают расчетное количество предварительно размолотой фенолоформальдегидной смолы и уротропина. Перемешивание композиции производят до полного растворения смолы и уротропина. Полученный раствор представляет собой однородную массу, без сгустков и кусочков нерастворенной смолы.

Раствор бутадиен-нитрильного каучука получают в ацетоне. Для чего бутадиен-нитрильный каучук пластифицируют на вальцах в течение 8-10 мин. Снятый с волков каучук разрезают на куски размером до 100×100 мм или весом до 100-200 г.

Далее в реактор с механической мешалкой заливают ацетон в количестве, необходимом для получения 10-20% раствора каучука по сухому остатку, загружают отпластифицированный каучук, включают реактор, композицию перемешивают до достижения полного растворения каучука. Раствор каучука имеет однородную консистенцию без сгустков и кусочков нерастворенного каучука.

Затем в полученный раствор каучука вводят расчетное количество раствора фенолоформальдегидной смолы и уротропина, введение смолы и уротропина выполняют небольшой струей.

Смесь перемешивают в течение 5-10 мин, не останавливая смеситель. Пропиточный состав контролируется по вязкости и плотности. При необходимости для получения требуемых характеристик по плотности, вязкости в связующее добавляется ацетон. Кремнеземный наполнитель режется на куски длиной 30-60 мм. Расчетное количество наполнителя загружают в смеситель, после чего в него заливают расчетное количество пропиточного состава, загружают последовательно смесь стеарата кальция или стеарата цинка со спиртом, смесь асбеста хризотилового переработанного со спиртом, смесь цинко-бората со спиртом. Включают смеситель и в течение 15-20 мин осуществляют перемешивание всех компонентов. При перемешивании происходит пропитка наполнителей и равномерное распределение в объеме компонентов состава.

После пропитки массу выгружают на противень или транспортерную ленту и сушат в потоке прогретого воздуха при температуре 40-70°C в течение 2,5-3 час.

Изготовление прессовочной композиции возможно не только путем пропитки составом, в котором используется растворитель, а также путем безрастворной технологии, например, пропиткой расплавом связующего, газофазным осаждением, напылением, центробежным способом пропитки и т.д.

Полученный полуфабрикат прессовочной композиции представляет собой кусочки материала в виде перепутанных кремнеземных волокон, связанных пропиточным составом.

Из полуфабриката изготавливают заготовки путем прямого прессования по следующей технологии: в предварительно нагретую до температуры 165±5°C пресс-форму загружают навеску полуфабриката, форму смыкают при удельном давлении 200 кг/см2. Время выдержки 5-7 мин на 1 мм толщины формуемой заготовки.

Результаты испытаний показали высокую технологичность композиции. Формуемая заготовка точно повторяет форму, имеет чистую глянцевую поверхность, без вздутий, недоформовок и др. дефектов.

Композиции, полученные в примерах № 2, 3, 4, 5, изготовлены по технологии, описанной в примере № 1.

В таблице № 1 приведены составы композиций по примерам 1 - 5 и прототипа. В примере № 5, в составе композиции вместо стеарата кальция взят стеарат цинка.

В таблице № 2 приведены данные по результатам испытаний свойств материала, полученного из предлагаемого состава прессовочной композиции, и материла прототипа.

Из анализа видно, что предложенный состав превосходит прототип по теплопроводности в два раза, более технологичен, предел прочности при изгибе выше на 25-30%. Материал перерабатывается в изделия сложной формы прямым прессованием или литьем под давлением.

Использование предлагаемого состава позволяет повысить эксплуатационные свойства и улучшить технологичность, обеспечивая изготовление высококачественных деталей сложной формы.

Таблица № 1
Наименование компонентов Содержание компонентов (мас.ч.) Прототип
12 34 5
Фенолоформальдегидная смола новолачного типа -7,542 28,824,8 4228
Уротропин 0,84,8 32,95 4,83
Бутадиен - нитрильный каучук16 4,22,8 30,75 3,1
Стеарат кальция0,07 0,8 0,40,3 --
Стеарат цинка -- -- 0,6-
Кремнеземный волокнистый напонитель22 57 7560 50состав для изготовления прессовочной композиции, патент № 2467037
Углеродый волокнистый наполнитель -- -- -61
Цинко-борат 6,02 0,033 3-
Асбест хризотиловый переработанный 5,6 2,10,2 3,52,5 -

Таблица № 2
Наименование свойств Номер примеров Прототип
12 34 5
Коэффициент теплопроводности, Вт/м град 0,380,31 0,340,35 0,340,75
Стабильность физических характеристик, г/см3 1,8±0,071,58±0,05 1,74±0,05 1,78±0,051,65±0,05 1,45±0,1
Предел прочности при изгибе, кг/см2 10501150 12001270 1150890
Относительное удлинение при растяжении, % 1,00,6 0,550,58 0,40,3
Технологичность Возможность изготовления деталей сложных форм прямым прессованием или литьем под давлением. В деталях отсутствуют трещины вздутия и другие дефекты Встречаются расслоения, вздутия. Формуются детали только прямым прессованием

Источники информации

1. Патент РФ № 2114880, С08 от 10.07.1998.

2. Патент РФ № 2157389, С08 от 10.10.2000.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Состав для изготовления прессовочной композиции, включающий фенолоформальдегидную смолу новолачного типа, уротропин, бутадиен-нитрильный каучук, отличающийся тем, что он содержит дополнительно кремнеземный волокнистый наполнитель, стеарат кальция или стеарат цинка, цинко-борат и асбест хризотиловый переработанный при следующем сочетании компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа 7,5-42,0
Уротропин0,7-4,8
Бутадиен-нитрильный каучук0,75-16,0
Стеарат кальция или стеарат цинка 0,07-0,8
Цинко-борат0,03-6,0
Асбест хризотиловый переработанный0,2-5,6
Кремнеземный волокнистый наполнитель 22,0-75,0


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2467037

patent-2467037.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08L61/00 Композиции конденсационных полимеров альдегидов или кетонов; композиции их производных

Класс C08L9/02 сополимеры с акрилонитрилом

Класс C08K3/34 кремнийсодержащие соединения

Патенты РФ в классе C08K3/34:
термоотверждающаяся композиция эпоксидной смолы и полупроводниковое устройство -  патент 2528849 (20.09.2014)
прямая заливка -  патент 2528845 (20.09.2014)
изоляционное покрытие металлической проволоки -  патент 2524232 (27.07.2014)
композиции гбнк с очень высокими уровнями содержания наполнителей, имеющие превосходную обрабатываемость и устойчивость к агрессивным жидкостям -  патент 2522622 (20.07.2014)
автомобильный материал с превосходными характеристиками потока текучей среды, высокой жесткостью, превосходной пластичностью и низким коэффициентом линейного теплового расширения (clte) -  патент 2520448 (27.06.2014)
способ очистки немодифицированного бентонита на основе монтмориллонита -  патент 2520434 (27.06.2014)
эластомерные композиции, включающие углеводородные полимерные добавки и обладающие повышенной герметичностью -  патент 2519393 (10.06.2014)
способ получения органомодифицированного монтмориллонита с повышенной термической стабильностью (варианты) -  патент 2519174 (10.06.2014)
резиновая смесь для шин с улучшенным вулканизующим агентом -  патент 2518600 (10.06.2014)
связующее для изготовления абразивного инструмента -  патент 2516551 (20.05.2014)

Класс C08K3/38 борсодержащие соединения

Патенты РФ в классе C08K3/38:
эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него -  патент 2520543 (27.06.2014)
композиция амортизирующего материала -  патент 2510872 (10.04.2014)
наношкальные поглотители ик-излучения в многослойных формованных изделиях -  патент 2510333 (27.03.2014)
полимерный композиционный материал и способ его получения -  патент 2509064 (10.03.2014)
безгалогеновый антипирен -  патент 2487902 (20.07.2013)
полиуретановая композиция для покрытий пониженной горючести -  патент 2476470 (27.02.2013)
композиция ароматической поликарбонатной смолы и формованное из нее изделие -  патент 2467038 (20.11.2012)
поликарбонатная полимерная композиция и формованное изделие на ее основе -  патент 2458087 (10.08.2012)
клеевая эпоксидная композиция -  патент 2457231 (27.07.2012)
модифицированные по ударной вязкости огнестойкие поликарбонатные составы -  патент 2444549 (10.03.2012)

Класс C08K5/098 соли карбоновых кислот с металлами

Патенты РФ в классе C08K5/098:
композиционный фрикционный полимерный материал -  патент 2499008 (20.11.2013)
пластизоль на основе поливинилхлорида -  патент 2477733 (20.03.2013)
пластизоль на основе поливинилхлорида для изготовления детских игрушек -  патент 2477732 (20.03.2013)
пластизоль на основе поливинилхлорида для изготовления детских игрушек -  патент 2477731 (20.03.2013)
способ получения экструзионной поливинилхлоридной композиции и композиция, полученная указанным способом -  патент 2477296 (10.03.2013)
способ изготовления пресс-материала -  патент 2470046 (20.12.2012)
способ получения антитурбулентной присадки суспензионного типа для нефти и нефтепродуктов -  патент 2463320 (10.10.2012)
способ получения композиции окрашенного полипропилена, имеющей высокое содержание бета-модификации -  патент 2452741 (10.06.2012)
окрашенная полипропиленовая композиция, характеризующаяся высоким уровнем содержания -модификации -  патент 2450034 (10.05.2012)
огнезащитная химическая композиция -  патент 2428452 (10.09.2011)

Класс C08K5/3467 более,чем с двумя гетероатомами азота

Класс C08K7/10 кремнийсодержащие соединения

Патенты РФ в классе C08K7/10:
трубка, имеющая барьерные свойства -  патент 2348661 (10.03.2009)

Класс C08K13/02 органические и неорганические компоненты



Наверх