СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1994 года по МПК C03C8/04 C03C3/14 

Изобретение относится к неорганическим композициям, предназначенным для покрытия теплоизоляционных вермикулитовых изделий, используемых в различных строительных сооружениях.

Использование вермикулитовых теплоизоляционных изделий ограничивается тем, что прессованные вермикулитовые изделия имеют низкую прочность, обусловленную 300%-ным водопоглощением вермикулита и его низкой химической стойкостью. Обеспечение гидроизоляции вермикулитовых изделий с помощью неорганических покрытий требует согласования коэффициентов линейного термического расширения (КЛТР) покрытия с КЛТР вермикулитовой подложки (КЛТР вермикулита (82-85) х 10^-7 град^-1), так как эти изделия эксплуатируются в интервале температур -70^о - +700^оС и при несовпадении КЛТР покрытия и вермикулита происходит отслаивание и растрескивание покрытия.

Известны покрытия на основе оксидов цинка и бора, обеспечивающие хорошую гидроизоляцию следующего состава, мас.%: ZnO 62,5-68,4; B₂O₃ 20,0-27,5; SiO₂ 10,0-11,0 [1].

Однако в процессе эксплуатации теплоизоляционного изделия с этим покрытием происходит отслаивание покрытия от подложки, так как КЛТР покрытия составляет 27 х 10^-7 град^-1.

Известны покрытия на основе оксидов цинка, бора, лития, обеспечивающие хорошую гидроизоляцию следующего состава, мас. % : ZnO 40,0-60,0; B₂O₃ 15,0-30,0; Li₂O 0,3-3,0; SiO₂ 5,0-20,0 [2].

Однако эта композиция имеет КЛТР (Б6-64) х 10^-7 град-1, т.е. ниже, чем КЛТР вермикулита, что может приводить к отслоению покрытия от подложки, кроме того низкая растекаемость - не более 15 мм затрудняет использование этого материала при нанесении на большие поверхности и изделия сложной конфигурации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является композиция, включающая следующие компоненты, мас.%: ZnO 17-58; B₂O₃ 39-80; Li₂O ₃-9 [3].

Однако и эта композиция имеет КЛТР (62-75) х 10^-7 град^-1, что меньше КЛТР вермикулита и приводит к отслоению покрытия. Высокое содержание оксида бора вызывает снижение химической стойкости покрытия.

Целью изобретения является повышение прочности теплоизоляционных вермикулитовых изделий за счет предотвращения отслоения покрытия от вермикулитовой подложки.

Поставленная цель достигается тем, что предложенная композиция дополнительно содержит серу, при следующем соотношении компонентов, мас.%: ZnO 40,0-50,0; B₂O₃ 30,0-40,0; Li₂O 7,0-25,0; S 3,0-5,0.

Предложенная композиция для покрытия теплоизоляционных вермикулитовых изделий удовлетворяет критерию "существенные отличия", так как указанное выше содержание компонентов не используется в аналогичных композициях, известных из патентной и научно-технической литературы.

Состав композиции обеспечивает КЛТР покрытия близкий к КЛТР вермикулита, плавкость при температурах до 800^оС и достаточно высокую растекаемость, что позволяет покрывать защитным слоем изделия сложной конфигурации.

Получение композиции осуществляется по традиционной технологии следующим образом: смешивают компоненты, варят шихту при температуре 1100^оС в течение 1,5 ч, гранулируют смесь в воду, сушат гранулянт и осуществляют сухой помол смеси в шаровой мельнице.

Серу вводят на стадии смешения компонентов в чистом виде или в виде сульфата аммония.

Составы, являющиеся примерами осуществления предлагаемого изобретения и их свойства представлены в таблице.

Композицию наносят в качестве защитного слоя на вермикулитовую подложку методом пульверизации. Толщина защитного слоя составляет от 0,5 до 1,5 мм.

Уменьшение содержания ZnO менее 40 мас.% ведет к снижению химической стойкости покрытия; увеличение содержания ZnO сверх 50 мас.% ведет к ухудшению растекаемости. Уменьшение содержания Li₂O ниже 7 мас.% ведет к снижению КЛТР композиции и снижению растекаемости. Увеличение содержания B₂O₃ более 40 мас.% приводит к значительному снижению химической стойкости покрытия; увеличение содержания Li₂O сверх 25 мас.% вызывает значительный рост КЛТР композиции; уменьшение содержания S менее 3 мас.% вызывает снижение ударной прочности и растекаемости композиции; увеличение содержания S более 5 мас.% ведет к значительному снижению химической стойкости.

Таким образом, количественное соотношение компонентов предлагаемой композиции обеспечивает оптимальные технологические свойства и соответствие физико-механических и химических параметров композиции для покрытия заданным требованиям, что позволяет использовать теплоизоляционные вермикулитовые изделия с этими покрытиями при строительстве животноводческих зданий и в различных инженерных сооружениях, например, в бассейнах и химическом оборудовании.

Использование: для покрытия теплоизоляционных вермикулитовых изделий. Сущность изобретения: состав для покрытия изделий содержит в мас.%: оксид цинка 40,0 - 50,0 БФ ZnO, оксид бора 30,0 - 40,0 БФ B₂O₃, оксид лития 7,0 - 25,0 БФ Li₂O, серу 3,0 - 5,0 БФ S. Характеристика покрытия: КЛТР - (коэффициент линейного термического расширения) (84-86)·10^-7 1/град, температура обжига 600 - 700°С, ударная прочность 0,8 - 0,90 Дж, растекаемость 50 - 70 мм, химстойкость к 4%-ному раствору уксусной кислоты при выдержке 1 ч (потери веса) 0,11 - 0,20%, покрытие ровное, без трещин. 1 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ИЗДЕЛИЙ, включающий ZnO, B₂O₃, Li₂O, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности теплоизоляционных вермикулитовых изделий путем предотвращения отслоения покрытия от подложки, она дополнительно содержит S при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ZnO 40 - 50
B₂O₃ 30 - 40
Li₂O 7 - 25
S 3 - 5