RU2298536C1 - Composite material for manufacturing finishing material - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacture of building materials.

SUBSTANCE: invention provides composite material substituting monolith natural granites, diabases, and other hard stone rocks used as building and finishing materials. Composite material comprises following amounts of components, g/kg: epoxide resin (DER 330) 5-40, diluent 5-40, amine hardener 7-42, filler to 1 kg. The latter includes mixture of fine fraction with particle size below 0.34 mm prepared in the form of hard stone flour, intermediate fraction of hard stone rock with particle size 0.34 to 10,0 mm, and coarse fraction of hard stone rock with particle size larger than 10.0 mm, the three fractions being used in ratio: (0,4-6,2):(0.5-3.5):(0.3-6.2).

EFFECT: extended application area of composite material including creation of decorative ware with a wide spectrum of factures and color shades of surfaces obtained.

4 dwg, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к синтетическим конструкционным материалам, заменяющим цельные натуральные граниты, диабазы и другие твердокаменные породы, используемым в качестве строительных и отделочных материалов.The invention relates to synthetic structural materials, replacing whole natural granites, diabases and other hard stone breeds used as building and finishing materials.

Известна полимерная композиция [1], используемая в качестве заливочных, пропиточных и клеевых составов, а также в качестве связующих для изготовления материалов, применяющихся в строительстве, в электротехнике и радиотехнике, в машиностроении и других отраслях промышленности, и включающая следующий состав компонентов в мас.ч.: эпоксидную диановую смолу - 100, метакриловый эфир 10-600, алифатический полиамин 10-40 и четыреххлористый углерод 1-60, а также наполнитель в количестве 2400 мас.ч. на 10 мас.ч. эпоксидной диановой смолы и/или целевые добавки в количестве до 10 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной диановой смолы.Known polymer composition [1], used as casting, impregnating and adhesive compositions, as well as binders for the manufacture of materials used in construction, in electrical and radio engineering, in mechanical engineering and other industries, and including the following composition of components in wt. h: epoxy Dianova resin - 100, methacrylic ether 10-600, aliphatic polyamine 10-40 and carbon tetrachloride 1-60, as well as filler in the amount of 2400 wt.h. for 10 parts by weight epoxy Dianova resin and / or target additives in an amount of up to 10 parts by weight per 100 parts by weight epoxy dianova resin.

Известна также полимерная композиция [2], используемая для отделки текстильных материалов, кожи, бумаги, древесины, изготовления красок, наливных полов и включающая следующий состав компонентов в мас.%: эпоксидную смолу 5-42%, эмульгатор 0,1-3,0%, отвердитель 0,1-3% - продукт взаимодействия олигоэфиров с концевыми эпоксидными или циклокарбонатными группами с диаминами, аминогрупп 5-50%, вода - остальное, а также краситель 0,05-5% и наполнитель 1-30%.Also known is a polymer composition [2], used for finishing textile materials, leather, paper, wood, the manufacture of paints, self-leveling floors and comprising the following composition of components in wt.%: Epoxy resin 5-42%, emulsifier 0.1-3.0 %, hardener 0.1-3% - the product of the interaction of oligoesters with terminal epoxy or cyclocarbonate groups with diamines, amino groups 5-50%, water - the rest, as well as a dye 0.05-5% and a filler 1-30%.

Недостатком известных полимерных композиций [1] и [2] являются ограниченные возможности при использовании в качестве отделочного материала.A disadvantage of the known polymer compositions [1] and [2] are the limited possibilities when used as a finishing material.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является известный высоконаполненный композиционный материал - синтегран [3], содержащий следующие компоненты в мас.%: эпоксидную диановую смолу 4,2-7,0%, активный разбавитель 0,6-1,5%, аминный отвердитель 1,2-2,0%, смесь парафинового углеводорода С₁₀Н₂₂-С₁₁Н₂₄ полиметилсилоксана 0,05-0,5% в соотношении 5:1, тонкую фракцию твердокаменной породы 0,063-0,315 мм 15-25% и грубую фракцию твердокаменной породы 0,63-10,0 мм - остальное. В качестве активного разбавителя используются алкил(арил)глицидиловый эфир или диглицидиловый эфир двухатомных спиртов С₄-С₆.The closest in technical essence to the proposed solution is a well-known highly filled composite material - sintegran [3], containing the following components in wt.%: Epoxy Dianova resin 4.2-7.0%, active diluent 0.6-1.5%, amine hardener 1.2-2.0%, a mixture of paraffin hydrocarbon С ₁₀ Н ₂₂ -С ₁₁ Н ₂₄ polymethylsiloxane 0.05-0.5% in a ratio of 5: 1, a fine fraction of hard rock 0.063-0.315 mm 15-25% and the coarse fraction of hard rock 0.63-10.0 mm - the rest. As an active diluent, alkyl (aryl) glycidyl ether or diglycidyl ether of C ₄ -C ₆ dihydric alcohols are used.

Известный композиционный материал - синтегран является синтетическим конструкционным материалом, заменяющим натуральные граниты, диабазы, габбро-диабазы и другие твердокаменные породы для деталей станков контрольно-измерительных машин и другой прецизионной техники, и используемым в качестве отделочных, строительных материалов.The well-known composite material - syntegran is a synthetic structural material that replaces natural granites, diabases, gabbro-diabases and other hard stone breeds for machine parts of control and measuring machines and other precision equipment, and used as finishing, building materials.

Недостатком такого материала являются ограниченная область применения при использовании в качестве отделочного материала для декоративных изделий, имитирующих натуральные твердокаменные породы с различными формообразующими и цветовыми характеристиками.The disadvantage of this material is its limited scope when used as a decorative material for decorative products imitating natural hard rock with various formative and color characteristics.

Задачей данного изобретения является создание композиционного материала с расширенной областью применения для создания декоративных изделий с широким спектром фактур и цветовых оттенков получаемых поверхностей.The objective of the invention is to create a composite material with an extended scope for the creation of decorative products with a wide range of textures and color shades of the resulting surfaces.

Технический результат, заключающийся в обеспечении широкого диапазона рисунков фактуры и цветовых оттенков поверхностей декоративных изделий, достигается в предлагаемом композиционном материале, состоящем из эпоксидной смолы ДЕР 330, разбавителя, аминного отвердителя и наполнителя, который включает смесь тонкой фракции с размером частиц менее 0,34 мм, приготовленную в виде твердокаменной муки, промежуточной фракции твердокаменной породы с размером частиц от 0,34 до 10,0 мм, и грубой фракции твердокаменной породы с размером частиц более 10,0 мм, при следующем соотношении компонентов в граммах на 1 кг массы композиционного материала:The technical result, which consists in providing a wide range of texture patterns and color shades of the surfaces of decorative products, is achieved in the proposed composite material consisting of DER 330 epoxy resin, diluent, amine hardener and filler, which includes a fine mixture with a particle size of less than 0.34 mm prepared in the form of hard rock flour, an intermediate fraction of hard rock with a particle size of 0.34 to 10.0 mm, and a coarse fraction of hard rock with a particle size of more than 10.0 m , With the following ratio of components in grams per 1 kg of the composite material:

эпоксидная смола ДЕР 330epoxy resin DER 330 33-7533-75 аминный отвердительamine hardener 7-427-42 разбавительdiluent 5-405-40 вышеуказанный наполнительthe above filler остальное до 1 кгthe rest is up to 1 kg

при этом тонкая, промежуточная и грубая фракции твердокаменной породы взяты в следующем соотношении (0,4-6,2):(0,5-3,5):(0,3-6,2).while the fine, intermediate and coarse fractions of hard rock are taken in the following ratio (0.4-6.2) :( 0.5-3.5) :( 0.3-6.2).

Сущность изобретения поясняется фотографиями поверхности полученных изделий, гдеThe invention is illustrated by photographs of the surface of the obtained products, where

- на фиг.1 представлена фотография поверхности изделия, материал которого содержит преимущественно тонкую фракцию твердокаменной породы и имитирует мраморную поверхность;- figure 1 presents a photograph of the surface of the product, the material of which contains mainly a thin fraction of hard rock and simulates a marble surface;

- на фиг.2 - фотография поверхности изделия, имитирующего гранит с мелкозернистой структурой;- figure 2 is a photograph of the surface of the product simulating granite with a fine-grained structure;

- на фиг.3 - фотография поверхности изделия, имитирующего гранит с крупнозернистой структурой;- figure 3 is a photograph of the surface of the product simulating granite with a coarse-grained structure;

- на фиг.4 - фотография поверхности изделия, материал которого содержит преимущественно грубую фракцию твердокаменной породы и имитирует мозаику, образованную крупной фракцией твердокаменной породы.- figure 4 is a photograph of the surface of the product, the material of which contains a predominantly coarse fraction of hard rock and simulates a mosaic formed by a large fraction of hard rock.

Примеры конкретного выполнения составов предлагаемой композиции приведены ниже, а показатели свойств - в таблице.Examples of specific performance of the compositions of the proposed composition are given below, and property indicators in the table.

Пример 1.Example 1

Композиционный материал содержал в своем составе следующие компоненты в граммах на 1 кг массы:The composite material contained the following components in grams per 1 kg of mass:

эпоксидная смола - 175 гepoxy resin - 175 g

аминный отвердитель - 42 гamine hardener - 42 g

разбавитель - 33 гdiluent - 33 g

наполнитель - 750 г (600 г - тонкая фракция, 75 г - промежуточная фракция, 75 г - грубая фракция, т.е тонкая, средняя и грубая фракции твердокаменной породы находятся соответственно в следующем соотношении масс 6,0/0,75/0,75.filler - 750 g (600 g - fine fraction, 75 g - intermediate fraction, 75 g - coarse fraction, i.e. fine, medium and coarse fractions of hard rock are respectively in the following mass ratio 6.0 / 0.75 / 0, 75.

При этом тонкая фракция приготовлена в виде твердокаменной муки с размером частиц (0,05-0,3) мм, промежуточная фракция твердокаменной породы - с размером частиц от 0,5 до 8,0 мм, а грубая фракция включает небольшое число частиц с размером (10,0-12,0) мм.In this case, the fine fraction is prepared in the form of hard stone flour with a particle size of (0.05-0.3) mm, the intermediate fraction of hard stone breed with a particle size of from 0.5 to 8.0 mm, and the coarse fraction includes a small number of particles with a size (10.0-12.0) mm.

Поверхность изделия, изготовленного с данным составом композиционного материала, показана на фиг 1.The surface of the product made with this composition of the composite material is shown in FIG. 1.

Пример 2.Example 2

Композиционный материал содержал в своем составе следующие компоненты в граммах на 1 кг массы:The composite material contained the following components in grams per 1 kg of mass:

эпоксидная смола - 140 гepoxy resin - 140 g

аминный отвердитель - 28 гamine hardener - 28 g

разбавитель - 32 гdiluent - 32 g

наполнитель - 800 г (400 г - тонкая фракция, 200 г - промежуточная фракция, 200 г - грубая фракция, т.е тонкая, средняя и грубая фракции твердокаменной породы находятся соответственно в следующем соотношении масс 4,0/2,0/2,0.filler - 800 g (400 g is a fine fraction, 200 g is an intermediate fraction, 200 g is a coarse fraction, i.e. the fine, medium and coarse fractions of hard rock are respectively in the following mass ratio 4.0 / 2.0 / 2, 0.

При этом тонкая фракция приготовлена в виде твердокаменной муки с размером частиц (0,05-0,32) мм, промежуточная фракция твердокаменной породы - с размером частиц от 0,4 до 9,0 мм, а грубая фракция включает частицы с размером (10,0-14,0) мм.In this case, the fine fraction is prepared in the form of hard stone flour with a particle size of (0.05-0.32) mm, the intermediate fraction of hard stone with a particle size of 0.4 to 9.0 mm, and the coarse fraction includes particles with a size (10 , 0-14.0) mm.

Поверхность изделия, изготовленного с данным составом композиционного материала, показана на фиг 2.The surface of the product made with this composition of the composite material is shown in FIG. 2.

Пример 3.Example 3

Композиционный материал содержал в своем составе следующие компоненты в граммах на 1 кг массы:The composite material contained the following components in grams per 1 kg of mass:

эпоксидная смола - 70 гepoxy resin - 70 g

аминный отвердитель - 14 гamine hardener - 14 g

разбавитель - 16 гthinner - 16 g

наполнитель - 900 г (200 г - тонкая фракция, 300 г - промежуточная фракция, 400 г - грубая фракция, т.е тонкая, средняя и грубая фракции твердокаменной породы находятся соответственно в следующем соотношении масс 2,0/3,0/4,0.filler - 900 g (200 g is a fine fraction, 300 g is an intermediate fraction, 400 g is a coarse fraction, i.e. the fine, middle and coarse fractions of hard rock are respectively in the following mass ratio 2.0 / 3.0 / 4, 0.

При этом тонкая фракция приготовлена в виде твердокаменной муки с размером частиц (0,05-0,32) мм, промежуточная фракция твердокаменной породы - с размером частиц от 0,35 до 9,5 мм, а грубая фракция включает частицы с размером (11,0-15,0) мм.The fine fraction was prepared in the form of hard stone flour with a particle size of (0.05-0.32) mm, the intermediate fraction of hard stone with a particle size of 0.35 to 9.5 mm, and the coarse fraction included particles with a size (11 , 0-15.0) mm.

Поверхность изделия, изготовленного с данным составом композиционного материала, показана на фиг 3.The surface of the product made with this composition of the composite material is shown in FIG. 3.

Пример 4.Example 4

Композиционный материал содержал в своем составе следующие компоненты в граммах на 1 кг массы:The composite material contained the following components in grams per 1 kg of mass:

эпоксидная смола - 33 гepoxy resin - 33 g

аминный отвердитель - 7 гamine hardener - 7 g

разбавитель - 10 гdiluent - 10 g

наполнитель - 950 г (50 г - тонкая фракция, 300 г - промежуточная фракция, 600 г - грубая фракция, т.е тонкая, средняя и грубая фракции твердокаменной породы находятся соответственно в следующем соотношении масс 0,5/3,0/6,0.filler - 950 g (50 g is a fine fraction, 300 g is an intermediate fraction, 600 g is a coarse fraction, i.e. the fine, medium and coarse fractions of hard rock are respectively in the following mass ratio 0.5 / 3.0 / 6, 0.

При этом тонкая фракция приготовлена в виде твердокаменной муки с размером частиц (0,05-0,32) мм, промежуточная фракция твердокаменной породы - с размером частиц от 0,35 до 9,5 мм, а грубая фракция включает частицы с размером (11,0-45,0) мм.The fine fraction was prepared in the form of hard stone flour with a particle size of (0.05-0.32) mm, the intermediate fraction of hard stone with a particle size of 0.35 to 9.5 mm, and the coarse fraction included particles with a size (11 , 0-45.0) mm.

Поверхность изделия, изготовленного с данным составом композиционного материала, показана на фиг 4.The surface of the product made with this composition of the composite material is shown in FIG. 4.

Проведенные испытания показали, что полученный материал обладает следующими физико-механическими характеристиками.The tests showed that the obtained material has the following physical and mechanical characteristics.

ТаблицаTable Прочность при сжатии, МПаCompressive strength, MPa Прочность на растяжение при изгибе, МПаTensile strength in bending, MPa Морозостойкость, цикловFrost resistance, cycles Водопоглощение, %Water absorption,% Истираемость, г/см³ Abrasion, g / cm ³ Объемная масса, г/см³ Bulk weight, g / cm ³ 160-200160-200 15-2015-20 не менее 300not less than 300 0,02-0,050.02-0.05 0,02-0,030.02-0.03 2,2-2,62.2-2.6

Полученный материал, как и прототип, может использоваться в качестве конструкционного материала в строительстве, машиностроении (например, для станин станков) и других отраслях промышленности.The resulting material, like the prototype, can be used as a structural material in construction, engineering (for example, for machine stands) and other industries.

Технический результат, достигаемый в предлагаемой композиции, обеспечивается за счет расширения ассортимента декоративных поверхностей при отделке различных изделий (полов, стен, столешниц столов, шкатулок и др.).The technical result achieved in the proposed composition is ensured by expanding the range of decorative surfaces for the decoration of various products (floors, walls, table tops, caskets, etc.).

Приготовление материала осуществляется следующим образом.The preparation of the material is as follows.

Приготавливаются фракции твердокаменной компоненты, входящие в состав композиционного материала (тонкая фракция с размером частиц менее 0,34 мм, промежуточная фракция с размером частиц от 0,34 до 10,0 и грубая фракция с размером частиц более 10,0 мм, при следующем соотношении масс тонкой, промежуточной и грубой фракций (0,4-6,2):(0,5-3,5):(0,3-6,2).The fractions of the solid stone components that are part of the composite material are prepared (fine fraction with a particle size of less than 0.34 mm, an intermediate fraction with a particle size of 0.34 to 10.0 and a coarse fraction with a particle size of more than 10.0 mm, in the following ratio masses of fine, intermediate and coarse fractions (0.4-6.2) :( 0.5-3.5) :( 0.3-6.2).

При необходимости в тонкую фракцию добавляются ((0,03-6,0)% от массы тонкой фракции) выбранные по цвету минеральные красители (например, TiO₂, Cu₂SO₄ и др.) и тщательно перемешивается до получения равномерной окраски твердокаменной муки.If necessary, ((0.03-6.0)% by weight of the fine fraction) mineral dyes selected by color (for example, TiO ₂ , Cu ₂ SO ₄ , etc.) are added to the fine fraction and mixed thoroughly until a uniform coloring of the solid stone flour is obtained .

Дозируются также остальные компоненты эпоксидная смола, аминный отвердитель и разбавитель в указанных выше пропорциях.The remaining components are also dosed epoxy resin, amine hardener and diluent in the above proportions.

Затем к эпоксидной смоле добавляют разбавитель, тщательно перемешивают, после чего добавляют отвердитель и перемешивают в течение нескольких минут до получения однородной смеси.Then, a diluent is added to the epoxy resin, mixed thoroughly, after which a hardener is added and mixed for several minutes until a homogeneous mixture is obtained.

В качестве эпоксидной смолы использована смола ДЕР 330.As the epoxy resin used resin DER 330.

В качестве аминного отвердителя использованы алифатические амины этиленового ряда: диэтилентриамина ДЭТА, триэтилентетрамина ТЭТА, моноцианэтилдиэтилен-триамин УП-0633М или их смеси. В качестве растворителя использованы растворитель №646 или алифатическая смола ДЭГ-1.Aliphatic amines of ethylene series were used as amine hardener: diethylenetriamine DETA, triethylenetetramine TETA, monocyanethyl diethylene triamine UP-0633M, or mixtures thereof. As the solvent used solvent No. 646 or aliphatic resin DEG-1.

В полученную массу вводят смесь твердокаменной породы (тонкую, промежуточную и грубую фракции твердокаменной породы), которые перемешивают в смесителе до полного смешения. При этом твердокаменная мука заполняет пустоты между частицами промежуточной и грубой фракций твердокаменного наполнителя. Для получения необходимого цветового оттенка твердокаменная мука предварительно смешивается с красителем, который берется в указанном выше соотношении от массы тонкой фракции твердокаменной породы,A mixture of hard rock (fine, intermediate and coarse fractions of hard rock) is introduced into the resulting mass, which is mixed in a mixer until completely mixed. In this case, the solid stone flour fills the voids between the particles of the intermediate and coarse fractions of the solid stone filler. To obtain the desired color tone, the solid stone flour is pre-mixed with the dye, which is taken in the above ratio to the mass of the fine fraction of hard stone,

Полученную массу заливают в специальные формы и производят уплотнение на вибростенде до полного удаления пузырьков воздуха из массы, после чего выдерживают форму в заданном положении (декоративная поверхность изделия должна быть строго горизонтальной).The resulting mass is poured into special molds and compacted on a vibrating stand until the air bubbles are completely removed from the mass, and then the mold is held in a predetermined position (the decorative surface of the product must be strictly horizontal).

Отверждение массы происходит от 10-ти до 30-ти часов в зависимости от температуры внешней среды (от 18°С до 50°С).Curing of the mass occurs from 10 to 30 hours depending on the temperature of the environment (from 18 ° C to 50 ° C).

Затем изделие извлекают из формы (форма должна быть разъемной и внутренние стенки ее должны быть предварительно смазаны тонким слоем специального состава, не взаимодействующим с полимерной составляющей).Then the product is removed from the mold (the mold must be detachable and its internal walls must be pre-lubricated with a thin layer of a special composition that does not interact with the polymer component).

После этого поверхность изделия подвергается полировке на полировочном оборудовании специальными пастами до получения гладкой поверхности, на которой проявляется оригинальный рисунок (см. фиг.1-4).After that, the surface of the product is polished on polishing equipment with special pastes until a smooth surface is obtained on which the original pattern appears (see Figs. 1-4).

Полученное изделие (например, панель) используется в промышленных масштабах при декоративной отделке помещений, мебели и т.д.The resulting product (for example, a panel) is used on an industrial scale for decorative decoration of premises, furniture, etc.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2214430, М. Кл. C08L 63/02, 2001 г.1. RF patent No. 2214430, M. Cl. C08L 63/02, 2001

2. Патент РФ №2054440, М. Кл. C08L 63/02, 1992 г.2. RF patent No. 2054440, M. Cl. C08L 63/02, 1992

3. Патент РФ №2110539, М. Кл. C08L 63/02, 1995 г.3. RF patent No. 2110539, M. Cl. C08L 63/02, 1995

Claims (1)

Композиционный материал для получения отделочного материала, состоящий из эпоксидной смолы ДЕР 330, разбавителя, аминного отвердителя и наполнителя, который включает смесь тонкой фракции с размером частиц менее 0,34 мм, приготовленную в виде твердокаменной муки, промежуточной фракции твердокаменной породы с размером частиц от 0,34 до 10,0 мм и грубой фракции твердокаменной породы с размером частиц более 10,0 мм, при следующем соотношении компонентов в граммах на 1 кг массы композиционного материала:A composite material for obtaining a finishing material, consisting of epoxy resin DER 330, a diluent, an amine hardener and a filler, which includes a mixture of a fine fraction with a particle size of less than 0.34 mm, prepared in the form of hard stone flour, an intermediate fraction of hard stone with a particle size of 0 , 34 to 10.0 mm and a coarse fraction of hard rock with a particle size of more than 10.0 mm, with the following ratio of components in grams per 1 kg of the mass of the composite material: Эпоксидная смола ДЕР 330Epoxy resin DER 330 33-75,33-75, Аминный отвердительAmine hardener 7-42,7-42, РазбавительDiluent 5-40,5-40, Вышеуказанный наполнительThe above filler Остальное до 1 кгThe rest is up to 1 kg при этом тонкая, промежуточная и грубая фракции твердокаменной породы взяты в следующем соотношении (0,4-6,2):(0,5-3,5):(0,3-6,2).while the fine, intermediate and coarse fractions of hard rock are taken in the following ratio (0.4-6.2) :( 0.5-3.5) :( 0.3-6.2).

Images