Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОБРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

СПОСОБ ОБРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для производства стекло- и базальтопластиков. Сущность изобретения: минеральные волокнистые материалы обрабатывают водным раствором, содержащим 5 - 15 мас.% аминного отвердителя и 4 - 9 мас.% бензилпиридиний хлористого, в течение 30 - 240 с. Скорость 0,5 - 0,8 л/мин при линейной скорости вытяжки волокна 2950 м/мин. Адгезия к эпоксидному связующему 5 - 22 МПа. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2023692
Класс(ы) патента: C03C25/02
Номер заявки: 4880694/33
Дата подачи заявки: 30.07.1990
Дата публикации: 30.11.1994
Заявитель(и): Отделение новых физических проблем
Автор(ы): Петухов И.П.; Лужанский Г.А.; Ефанова В.В.
Патентообладатель(и): Ефанова Вера Васильевна
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии обработки волокнистых материалов, предназначенных для производства стекло-, базальтопластиков, и может быть использовано в химической, нефтегазовой промышленности, а также в промышленности строительных материалов.
Известен способ обработки стекловолокнистых материалов путем нанесения на их поверхность кремнийорганического амина с целью повышения адгезии [1].
Недостатком указанного способа является то, что состав для обработки стекловолокна отличается многокомпонентностью, наличием токсических веществ, высоким водопоглощением и недостаточной адгезией.
Наиболее близким к заявляемому способу обработки по технической сущности и достигаемому результату является способ нанесения замасливателя из смеси, включающий аддукт эпоксидов и аминов с пластификатором [2].
Одним из недостатков способа является недостаточная адгезия волокна к связующему, так как эпоксидные смолы вступают в реакцию с алифатическими полиаминами и на поверхности волокна образуется полимерная пленка без реакционно-способных групп к полимерному связующему. Кроме того известный способ обработки отличается многостадийностью и сложностью технологии приготовления, требующей специального оборудования и больших затрат электроэнергии.
Целью изобретения является повышение адгезии.
Цель достигается тем, что в известном способе обработки минеральных волокнистых материалов путем нанесения на их поверхность водного раствора аминного отвердителя, обработку ведут водным раствором, содержащим 5-15 мас.% аминного отвердителя и дополнительно 4-9 мас.% бензилпиридиний хлористого, в течение 30-240 с со скоростью 0,5-0,8 л/мин при линейной скорости вытяжки волокна, равной 2950 м/мин.
Заявляемый способ обработки отличается тем, что замасливатель наносится на волокно из водного раствора, содержащего амин (моноцианэтилдиэтилентриамин) и бензилпиридиний хлористый. Моноцианэтилдиэтилентриамин химически инертен по отношению к бензилпиридиний хлористому, однако имея в своем составе реакционно-способные аминные группы, он вступает в химическое взаимодействие с эпоксидными группами полимерного связующего, применяемого в дальнейшем при изготовлении изделий из волокна, обработанного по заявляемому способу. Химическая связь между волокном и связующим обеспечивает высокую адгезионную прочность между ними.
Кроме того сочетание бензилпиридиний хлористого с моноцианэтилдиэтилентриамином в заявляемом соотношении в составе замасливателя обеспечивает пластифицирующие, склеивающие и скользящие свойства обрабатываемому волокну. Бензилпиридиний хлористый является катализатором процесса отверждения эпоксидного связующего, что способствует образованию прочного граничного слоя и улучшению механических свойств при формировании стекло-, базальтопластиков.
Предлагаемое сочетание ингредиентов в заявляемом способе обеспечивает высокую адгезионную прочность минерального волокна с эпоксидным связующим. Функциональное назначение аминного отвердителя - повышение адгезионной прочности к эпоксидным связующим.
Наряду с высокой адгезионной прочностью к преимуществам заявляемого способа обработки волокна относятся простота технологии приготовления замасливателя, экономичность.
Согласно предлагаемому изобретению цель достигается при определенных скорости подачи замасливателя, времени подачи и скорости вытяжки волокна.
При нанесении замасливателя менее 30 с и скорости менее 0,5 л/мин на поверхности волокна оказывается недостаточное количество замасливателя, что не позволяет сформировать волокно в высококачественную комплексную нить.
Если время нанесения замасливателя на волокно выше 240 с, то из-за комкования не удается получить компактную нить.
Снижение скорости вытяжки волокна приводит к комкованию нити, а превышение сверх указанной величины - к обрыву нити. Увеличение скорости подачи замасливателя выше 0,8 л/мин также приводит к обрыву нити.
П р и м е р 1. Готовят водный раствор аминного отвердителя концентрацией 10 мас.% в количестве 300 л. Для этого взвешивают 30 кг моноцианэтилдиэтилентриамина и растворяют в 249 л воды при перемешивании.
К полученному раствору амина добавляют 21 кг полибензилпиридиния хлористого, тщательно перемешивают раствор до полного растворения компонентов в воде. Благодаря хорошему сочетанию этих двух ингредиентов они быстро и хорошо растворяются в воде без подогрева при комнатной температуре.
Водный раствор замасливателя отличается низкой вязкостью и с помощью волнового замасливающего устройства наносится на непрерывную базальтовую нить, идущую из фильер. Далее обработанная замасливателем комплексная базальтовая нить наматывается на бобины.
Аналогичным способом были приготовлены 5 составов замасливателей (табл. 1), физико-химические свойства замасливателей и оценочные свойства комплексной базальтовой нити, обработанной этими замасливателями, приведены в табл. 1, 2.
Используемые для приготовления замасливателя ингредиенты выпускаются предприятиями химической промышленности.
Бензилпиридиний хлористый (БПХ) общей формулой:
-CH2---CH-NCl-
по ТУ 601-1026-75,
аминный отвердитель-моноцианэтилдиэтилентриамин ТУ 6-05-214-46-75.
Как видно из результатов испытаний, заявляемый способ обработки волокна по сравнению с прототипом характеризуется более высокими показателями адгезии к связующему до 22 МПа (в 4 раза выше, чем в прототипе), более высокой прочностью обработанной базальтовой нити (4100 Гс), что на 30% выше в сравнении с прототипом.
Кроме более высоких качественных показателей предлагаемый способ обработки волокна замасливателем отличается простотой технологии приготовления замасливателя, неограниченной его жизнеспособностью.
Использование изобретения на предприятиях, выпускающих стеклянные и базальтовые волокна, позволит сократить время, трудозатраты.
Формула изобретения: СПОСОБ ОБРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ путем нанесения на их поверхность водного раствора аминного отвердителя, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезии, обработку ведут водным раствором, содержащим 5 - 15 мас.% аминного отвердителя и дополнительно 4 - 9 мас.% бензилпиридиний хлористого, в течение 30 - 240 с со скоростью 0,5 - 0,8 л/мин при линейной скорости вытяжки волокна равной 2950 м/мин.