close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5308

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
7
(51) C 08L 97/00,
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 5308
(13) C1
(19)
C 08J 5/00,
B 29C 71/04//
(C 08L 97/00, 23:06)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛИГНОПЛАСТИКА
(21) Номер заявки: a 19990027
(22) 1999.01.05
(46) 2003.06.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны" Национальной
академии наук Беларуси (BY)
(72) Авторы: Капустина Инна Борисовна;
Якимцов Владимир Петрович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Объединенный
институт энергетических и ядерных
исследований - Сосны" Национальной
академии наук Беларуси (BY)
(57)
Способ получения изделий из лигнопластика, включающий смешение гидролизного
лигнина с полиэтиленом и последующее прессование полученной смеси, отличающийся
тем, что в качестве полиэтилена используют порошкообразный полиэтилен с частицами
размером не более 0,5·10-3 м в количестве 20-60 мас. %, а после прессования поверхность
изделия подвергают обработке ускоренными электронами дозой 20-30 кГр.
BY 5308 C1
(56)
Арбузов В.В. Композиционные материалы из лигнинных веществ. - М.: Экология,
1991. - С. 156-157.
SU 939495, 1982.
SU 812809, 1981.
FR 2672296 A1, 1992.
Изобретение относится к способам переработки гидролизного лигнина с термопластичным связующим и может быть использовано в машиностроении, химической и строительной промышленности для изготовления изделий строительного и технического
назначения.
Известен способ получения изделий из гранулированного органического материала,
содержащего гидролизный лигнин (40-98 мас. %) и низкомолекулярные полиолефины или
парафин (2-60 мас. %) в качестве связующего [1].
Гранулы этого состава обладают удовлетворительной диспергируемостью в полимерах и каучуках. Однако из-за низких физико-механических свойств исходных низкомолекулярных полиолефинов известный способ не позволяет получить изделия необходимой
прочности.
Известен способ получения изделий путем прессования при температуре 160 °С и давлении 20 МПа брикета, спрессованного из композиции, содержащей гидролизный лигнин
и 35-50 % белой мраморной древесной гнили [2].
BY 5308 C1
Введение белой мраморной древесной гнили в известную композицию позволяет значительно повысить биостойкость прессованных изделий, однако твердость таких изделий
невысокая и их нельзя применять в строительстве.
Известен также способ получения термопластичной композиции и материалов на ее
основе путем смешения лигнина с пластификатором и термопластичным полимером [3].
Такая композиция пригодна для изготовления материалов литьем под давлением, экструзией и другими методами переработки. В качестве пластификаторов используют кетоны, фенолы и высшие спирты, и в частности камфору (10-15 %) или ее смесь с тимолом
(3-5 %), а в качестве термопластичного полимера - полихлорвинил (50 %).
Материалы, полученные известным способом, при удовлетворительной термопластичности имеют невысокие прочностные свойства. Кроме того, применяемые пластификаторы в основном являются токсичными веществами.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является
способ получения изделий из лигнопластика, включающий смешение гидролизного лигнина с 7-12 мас. % порошкообразного полиэтилена и последующее горячее прессование
смеси [4].
Известный способ позволяет использовать отходы полиэтиленовой пленки, предварительно измельченные и размолотые в порошок с частицами размером 2-10-3 м.
Однако изделия, полученные известным способом, имеют невысокие физико-механические характеристики, поскольку 7-12 % содержания связующего с низкой дисперсностью в
пресс-смеси недостаточно для обеспечения физического контакта полиэтилена с частицами
гидролизного лигнина и связывания их в однородную прочную структуру. Полученные изделия, кроме того, довольно хрупкие, прочность и твердость их невысокая.
Задача изобретения - снижение водопоглощения и повышение механической прочности и твердости изделий из лигнопластика.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения изделий из лигнопластика,
включающем смешение гидролизного лигнина с полиэтиленом и последующее прессование
полученной смеси в качестве полиэтилена используют порошкообразный полиэтилен с частицами размером не более 0,5⋅10-3 м в количестве 20-60 мас. %, а после прессования поверхность изделия подвергают обработке ускоренными электронами дозой 20-30 кГр.
Для осуществления предлагаемого способа получения изделий из лигнопластика используют гидролизный лигнин, высушенный до остаточной влажности 8-12 % с частицами размером не более 2⋅10-3 м, а в качестве связующего - порошок полиэтилена высокого
давления или предварительно измельченные и размолотые отходы полиэтилена с частицами размером не более 0,5⋅10-3 м. Такая дисперсность компонентов позволяет получить
более однородную гомогенную смесь.
Оптимизация свойств лигнопластика и изделий на его основе достигается при содержании 20-60 мас. % полиэтилена в пресс-смеси. Поскольку при этом полиэтилен благодаря высокой дисперсности и текучести легко заполняет микропустоты и поры
гидролизного лигнина и связывает его частицы с образованием однородной, прочной и
монолитной структуры, что приводит к значительному повышению прочности изделия и
одновременному снижению его водопоглощения. А обработка поверхности изделий ускоренными электронами дозой 20-30 кГр способствует увеличению модуля упругости и соответственно твердости изделия, поскольку полиэтилен под действием излучения
сшивается с образованием поперечных связей.
При содержании полиэтилена в смеси менее 20 % снижается прочность и повышается
водопоглощение изделия, при содержании более 60 % увеличивается расход связующего
и снижается прочность.
Технология получения изделий из лигнопластика заключается в следующем.
2
BY 5308 C1
Пример.
Готовят пресс-массу путем тщательного перемешивания гидролизного лигнина, высушенного до остаточной влажности 8-12 %, с порошком полиэтилена с размерами частиц
не более 0,5⋅10-3 м до получения однородной смеси. Полученную смесь помещают в
пресс-форму и подпрессовывают при комнатной температуре и давлении 20-25 МПа, после чего проводят прессование при температуре 155-160 °С и том же давлении. После охлаждения получают образцы в виде заготовки или готового изделия. Изделие (плита)
подвергают обработке ускоренными электронами дозой 20-30 кГр.
Предлагаемым способом получают 5 вариантов образцов лигнопластика с различным
содержанием полиэтилена: 15, 20, 40, 60, 70 мас. % в пресс-массе. Для сравнения при тех
же условиях готовят образцы по известному способу. Испытания образцов проводят по
стандартным методикам.
Составы пресс-масс и результаты испытаний изделий из лигнопластика, полученных
по предлагаемому и известному способам приведены в таблице.
Состав
1
2
3
4
5
прототип
СодержаПлотПрочность
ние полиДоза облуность,
при сжаэтилена,
чения, кГр
кг/м3
тии, МПа
мас. %
15
1350
20
27
20
1380
20
30
40
1430
30
37
60
1420
30
36
70
1400
30
33
7-12
1320-1340
15-18
Твердость,
МПа/мм2
Водопоглощение за сутки, %
14,2
16,5
18,0
18,6
16,8
8-9
4,1
3,2
2,0
1,3
1,2
4,6-7,0
Как видно из приведенных в таблице данных изделия из лигнопластика, полученные
предлагаемым способом, имеют прочность на сжатие в 1,5-2 раза выше, а водопоглощение
- в 2-3,5 раза ниже по сравнению с прототипом. Кроме того, полученные изделия имеют
гладкую твердую поверхность.
Комплексное улучшение свойств лигнопластика и изделий на его основе позволит
увеличить долговечность прессованных изделий и расширить сферу их применения, а
также решить проблему утилизации многотоннажных отходов гидролизного лигнина и
полиэтиленовой пленки.
Источники информации:
1. SU 939495, МПК С 08L 97/00, 1982.
2. SU 812809, MПK C 08L 97/00, 1981.
3. FR 2672296 A1, МПК C 08L 97/00, 1992.
4. Арбузов В.В. Композиционные материалы из лигнинных веществ. - М.: Экология,
1991. - С. 156-157 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
106 Кб
Теги
by5308, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа