СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ Российский патент 1994 года по МПК C04B26/12 

Изобретение относится к теплоизоляционным материалам на основе полимерных вспениваемых композиций и может быть использовано при теплоизоляции холодильных устройств, в частности бытовых холодильников, и заполнении полых конструкций холодоизолирующих устройств.

Известен способ теплоизоляции корпуса холодильника с использованием вспениваемых полиуретановых композиций. При эффективности теплозащиты и малого объемного веса (массы) этот способ имеет существенные недостатки, связанные с применением в качестве вспенивающего агента фреонов, использование которого в последнее время строго ограничено, а также высокой канцерогенностью изоцианатной составляющей полиуретановой композиции. Кроме того, возникает большая сложность с консервацией отходов и отслужившей срок теплоизоляции. Захоронение в почве и сжиганию они не подлежат, т. к. выделяют и образуют вредные для теплокровных компоненты. Следует также отметить, что выполнение способа требует дорогостоящего оборудования, а подготовка полости конструкции к заполнению вспениваемой композицией - очень доророгостоящая и трудоемкая операция.

Этот недостаток частично устранен при использовании вспениваемой ацетонформальдегидной композиции (I). При сравнительной простоте получения сырьевой смеси и вспенивании ее в корпусе холодильника, этот вид теплоизоляции имеет ряд недостатков, присущих всем видам тепловой изоляции бытовых холодильников - подсос воды из материала теплоизоляции в зону низких температур, что приводит к образованию отхода в массе теплоизоляции и резкой потере теплофизических свойств и, как следствие этого, повышение расхода электроэнергии.

Однако в этом случае наличие усадки в пенопластах не позволяет надежно повысить эффективность работы холодильника из-за возникающих микротрещин, трещин и образования зазора между теплоизоляцией и наружным шкафом, в которых происходит передвижение воздуха, что снижает эффект теплозащиты, а также надежность работы.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы теплоизоляции при снижении расхода электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно по всей внутренней поверхности металлического наружного шкафа монтируется демпфирующий материал с последующим нанесением ацетонформальдегидной композиции, вспениванием и отверждением.

В качестве демпфирующего материала могут применены маты из мелкоячеистого пенополиуретана или из стекловатного мата в перфорированной бумаге.

Использованы следующие материалы.

Ацетонформальдегидная смола марки АЦФ-ЗМ-65 производства Ферганского химического завода фурановых соединений, отвечающих требованием ТУ 59-62-0387-83 со следующими характеристиками:
Внешний вид: жидкость светло-желтого цвета Содержание основ- ного вещества, мас. % 69,2 Растворимость в воде Полная Плотность при 20^оС, кг/м³ 1206 Вязкость по ВЗ-4 при 20^оС, с 20 Содержание гидро- ксильных групп, мас. % 18,5 Содержание свободного формальдегида, мас. % 1,7 pH 7
Едкий натр согласно ГОСТ 4328-79, является катализатором отверждения смолы, вводится в систему в виде 35% -ного водного раствора для быстроты и равномерности распределения в объеме приготавливаемой композиции.

Ацетонформальдегидная смола и едкий натр - основные компоненты, определяющие комплекс свойств полимерного пенопласта.

Препарат ОП-10 является неионогенным поверхностно-активным веществом, представляющим собой полиоксиэтилированный эфир алкилфенолов, отвечает требованиям ГОСТ 8433-81 и способствует равномерности компонентов и пор во вспениваемой системе.

Тонкодисперсный порошок алюминия марки ПАК-2 является газообразователем обеих композиций. При взаимодействии с щелочью образует большое количество водорода, который снижает объемную массу материала.

Перлитовый песок с объемной массой 100 кг/м³ является минеральным пористым наполнителем, способствующим снижению усадки. Отвечает требованиям ГОСТ 10332-83.

Хлористый метилен, марки технический, ГОСТ 9968-73 с температурой кипения 42^оС. Является газообразователем композиции, т. к. при отверждении ацетонформальдегидной композиции происходит разогрев реакционной системы до 100^оС и выше.

Стеклоштапель с длиной волокон 3-5 мм, выполняет роль минерального наполнителя, способствующего снижению технологической усадки (устраняет снижение объема вспениваемой композиции после достижения максимального). Использованы отходы производства ПО "Ахангаранцемент" при отделении "корольков".

Полиуретановые эластичные блоки мелкоячеистые после нарезки послойно толщиной 2-4 мм.

Маты из тонковолокнистой стекловаты в перфорированной бумаге толщиной 3-6 мм.

Для приклеивания матов к внутренней стенке холодильника применена поливинилацетатная дисперсия марки ПВА-Д.

П р и м е р 1. Производят монтаж мата из мелкоячеистого пенополиуретана на внутреннюю поверхность наружного шкафа холодильника с помощью поливинилацетатной дисперсии, затем осуществляют сборку комплектующих (пульта регулирования режима работы холодильника, внутреннего шкафа) и герметизацию. После этого заполняют пространство между шкафами ацетонформальдегидным пенопластом.

В случае передней панели холодильника (двери) монтаж мата (ленты) из мелкоячеистого пенополиуретана производят только на внутренних боковых стенках.

П р и м е р 2. То же, что и в примере 1, но без монтажа демпфирующего материала.

П р и м е р 3. То же, что и в примере 1, но ацетонформальдегидный пенопласт получен по а. с. 1597752.

П р и м е р 4. То же, что и в примере 3, но без монтажа демпфирующего материала.

П р и м е р 5. То же, что и в примере 1, но в качестве демпфирующего материала использована стекловата в перфорированной бумаге.

П р и м е р 6. То же, что и в примере 5, но использована ацетонформальдегидная теплоизоляция по а. с. N 1507752.

В таблице приведены составы ацетонформальдегидной композиции и сравнительные характеристики теплоэнергетических показателей холодильника "Снежинка-ЗМ" по предлагаемому и известным способам теплоизоляции на основе ацетонформальдегидных композиций, из которой видно, что предлагаемый способ получения теплоизоляции отличается эффективностью, обеспечивает надежную работу в процессе эксплуатации даже в экстремальных условиях.

Положительный эффект достигается за счет создания демпфирующего слоя между стенкой наружного шкафа холодильника и ацетонформальдегидной теплоизоляции, что обеспечивает надежность сохранения холода в камере, устраняя передвижение воздуха в микропорах, трещинах и пространстве между стенкой шкафа и теплоизоляцией. Это имеет особо важное значение, т. к. в процессе эксплуатации практически всех видов теплоизоляции на основе вспениваемых полимерных композиций присутствует элемент усадки в пределах от 0,1 об. % (эпоксидные композиции специального назначения) до 3,0 (карбамидные и фенольные смолы), используемых в холодоизолирующих устройствах. При этом необходимо отметить, что теплоизоляция на основе вспениваемых пенополиуретанов, используемая в качестве теплоизоляции бытовых холодильников, из-за неравномерности усадочных явлений не обеспечивает требуемый комплекс свойств. Более того, при этом имеет место нарушение геометрических размеров изделий вследствие высокой адгезии полиуретановых соединений к металлическим и полимерным материалам.

Предлагаемый способ позволит устранить эти явления, т. к. в любом варианте теплоизоляции на основе вспениваемых полимерных композиций усадка не влияет на комплекс свойств и эксплуатационных характеристик теплоизоляции.

Способ может найти применение при теплоизоляции бытовых холодильников и элементов холодоизолирующих устройств.

Сущность изобретения: композицию для вспенивания на основе ацетонформальдегидной смолы заливают в полую конструкцию хладоизолирующего устройства, внутренние стенки которого предварительно покрывают демпфирующим материалом из мелкоячеистого полиуретана или стекловатными матами в перфорированной бумаге. Характеристики: объемная масса 230-240 кг/м² , коэффициент теплопроводности Вт/м град 0,028 - 0,029. 1 табл.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ заливкой полой конструкции холодоизолирующего устройства вспенивающейся композицией на основе ацетонформальдегидной смолы, вспениванием и отверждением, отличающийся тем, что предварительно внутреннюю поверхность холодоизолирующего устройства покрывают демпфирующим материалом - матами из мелкоячеистого полиуретана или стекловатными матами в перфорированной бумаге.