КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ И СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Название	КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ И СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Разработчик (Авторы)	Новоженов В.А., Ефанов М.В., Игнатова Н.В.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2378287
Дата регистрации	12.09.2007
Правообладатель	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет"

Описание изобретения

Изобретение относится к области композиционных материалов на основе лигноцеллюлозного сырья, в частности к пресс-композициям, и может быть использовано в деревопереработке и строительстве. Композиционный материал получают из связующего - ацетилированной древесины осины с дополнительным введением добавки - порошкообразного неорганического вещества из группы: Al, AlCl₃*6H₂O, Al(ОН)₃ при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%: Лигноцеллюлозное связующее - от 30 до 70, добавка - остальное. Изобретение способствует расширению составов композиционных материалов, увеличению прочности, термостойкости и водостойкости композитов. 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области композиционных материалов, а именно к композиционным материалам на основе лигноцеллюлозного сырья, и может быть использовано при изготовлении композиционных материалов (термостойких, пожаробезопасных покрытий для стеновых панелей, мебели, отделочных декоративных покрытий, электропроводящих потолочных панелей) для деревообрабатывающей и строительной промышленности.

Композиционные материалы такого типа представляют собой составы на основе термопластичного или другого связующего, наполнителя и различных добавок.

Рассмотрим известный композиционный материал для древесно-стружечных плит, где в качестве связующего используется карбамидоформальдегидная смола, в качестве наполнителя - древесные опилки или стружка, а для улучшения механических характеристик в материал вводят добавку стеарокса и других веществ [А.С. №1416499, Кл. C08L 97/02, 1986]. Несмотря на комплекс положительных характеристик, этот материал имеет низкую экологичность. Указанный недостаток аналога может быть устранен использованием связующих других типов.

Известно, что изготовление древесно-минеральных композиционных материалов на основе целлюлозосодержащего заполнителя, включающее обработку его химическими добавками (жидким стеклом, хлористым кальцием и др.) и совмещении с минеральным вяжущим, например портландцементом, и последующим формованием и окончательной обработкой изделий [Щербаков А.С., Мельникова Л.В., Гамова И.А. Технология древесных композиционных материалов. - М.: Экология, 1992, С.10-74]. Использование портландцемента в качестве связующего позволяет получить более экологичные материалы. Однако и этот аналог имеет недостатки: сложная технология изготовления изделий, низкие физико-механические показатели материала и низкая водостойкость.

Из известных композиционных материалов на основе целлюлозосодержащего сырья наиболее близким по технической сущности к заявляемому (прототипом) является полимерная композиция, включающая 10-30 мас.% термопластичного связующего и измельченную древесину, причем в качестве связующего в составе применяется смешанный сложный эфир целлюлозы, уксусной и алифатической кислот [Патент РФ №2092507, Кл. C08L 97/02, 1997]. Несмотря на то, что прототип устраняет основные недостатки описанного выше аналога - повышает прочность материалов при изгибе, водостойкость и упрощается процесс приготовления композиции, ему также присущи недостатки: низкая температура эксплуатации и слабая теплопроводность, что ограничивает область применения композиционного материала в строительстве при изготовлении изделий из композиционных материалов.

Основная задача заявляемого изобретения - создать композиции для получения композиционных материалов, обладающие водостойкостью, высокой прочностью и электропроводностью, огнестойкие и пожаробезопасные для применения в деревообрабатывающей и строительной промышленности.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в композицию для получения композиционных материалов, содержащую в качестве связующего лигноцеллюлозное связующее - ацетилированную древесину осины, и дополнительно вводят добавку порошкообразного неорганического вещества из группы: Al, AlCl₃*Н₂О, Al(ОН)₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигноцеллюлозное связующее - от 30 до 70, добавка - остальное.

Таблица 1. Удельное электросопротивление, предел прочности разрушения и водопоглощение композиций
Образец	Состав образца	Содержание наполнителя, %	Удельное электросопротивление, Ом*см^-1	Предел прочности разрушения, МПа	Водопоглощение, %
1	АДО	-	Более 10⁶	12.0	0.4
2	АДО+Al	10	Более 10⁶	12.7	0.6
3		30	Более 10⁶	21.0	0.6
4		50	Более 10⁶	17.2	0.8
5		70	Более 10⁶	20.5	0.9
6		90	Более 10⁶	19.5	0.9
7	АДО+AlCl₃*6H₂O	10	Более 10⁶	16.9	1.6
8		30	Более 10⁶	19.6	2.3
9		50	Более 10⁶	17.3	3.8
10		70	10⁵	18.3	4.7
11		90	10⁴	19.3	5.2
12	АДО+δ-Al(ОН)₃	10	Более 10⁶	9.3	1.8
13		30	Более 10⁶	10.9	2.7
14		50	Более 10⁶	10.4	4.1
15		70	Более 10⁶	10.7	5.0
16		90	Более 10⁶	10.8	6.5

Таблица 2. Термический анализ композиций
Образец	Состав образца	Масса навески, мг	№ пика	Вид эффекта	Т_нач., °С	Т_макс., °С	Т_кон., °С	Потеря массы, мг
	Исходная древесина	49,00					115	3,5
			1	Экзо-	180	265	340	34,5
			2	Экзо-	340	390	450	8,5
1	АДО						125	0,42
			1	Экзо-	205	280	350	14,80
			2	Экзо-	380	405	475	4,48
3	АДО, Al	22,50	1	Эндо-	60	95	125	0,24
			2	Экзо-	140	190	225	7,94
			3	Экзо-	225	285	470	13,12
8	АДО, AlCl₃·6H₂O	43,75	1	Эндо-	60	70	80	-
			2	Эндо-	130	135	145	-
			3	Эндо-	165	175	185	-
			4	Экзо-	200	245	280	41,31
13	АДО, δ-Al(ОН)₃	30,00		-			180	1,52
13	АДО, δ-Al(ОН)₃	30,00	1	Экзо-	210	315	480	19,44

Формула изобретения

Композиция для получения композиционных материалов для деревообрабатывающей и строительной промышленности, включающая термопластичное связующее и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют лигноцеллюлозное связующее - ацетилированную древесину осины и дополнительно вводят добавку - порошкообразное неорганическое вещество из группы: Al, Al Cl₃·6Н₂О, Al(ОН)₃ при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%:

лигноцеллюлозное связующее	30-70
добавка	остальное

Изобретение "КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ И СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" (Новоженов В.А., Ефанов М.В., Игнатова Н.В.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога

L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий