СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ Российский патент 1995 года по МПК C04B26/12 C08L61/02 

Изобретение относится к получению облегченных композиционных материалов на основе вспениваемой полимерной смеси и может быть использовано при термоизоляции холодоизолирующих устройств и заполненных пенопластом ограждающих стационарных устройств.

Известен способ послойного нанесения ацетонформальдегидной композиции, вспенивания и отверждения в полости конструкции. Способ позволяет снизить суточный расход электроэнергии при эффективной работе холодильника, что достигается за счет создания водонепроницаемого экрана в теле теплоизоляции в зоне морозильного отделения, который препятствует подсосу воды. Однако ацетонформальдегидные композиции нельзя использовать в случаях, когда ограждающие стенки выполнены из алюминия и оцинкованного железа. Щелочной катализатор отверждения смолы вступает во взаимодействие с металлом с выделением свободного водорода и происходит расслоение, которое нарушает монолитность конструкции и, как следствие этого, снижаются теплофизические характеристики и теплоэнергетические характеристики. Для устранения этого требуется проведение дополнительных мероприятий, что повышает стоимость изделий и работ.

Целью изобретения является повышение эффективности работы холодоизолирующих устройств и прочности сцепления ацетонформальдегидной теплоизоляции со стенками ограждения.

Поставленная цель достигается тем, что способ включает операцию предварительной обработки поверхности ограждающей конструкции растворами полимерной композиции следующего состава, мас.

Эпоксидная смола 30-40
Аминный отвердитель 4-8
Ксилол 52-66, с последующем нанесением, вспениванием и отверждением ацетонформальдегидной композиции следующего состава, мас.

Ацетонформальдегидная
смола 85,3-86,7
35%-ный Водный раствор
едкого натра 8,6-10,8
Препарат ОП-10 0,6-0,8
Тонкодисперсный порошок
алюминия 0,2-1,0
Аминный отвердитель КГ-13 1,0-3,0
Мочевина 0,9-1,1 Использованы следующие материалы.

Ацетонформальдегидная смола марки АЦФ-3М-65 производства Ферганского химического завода фурановых соединений следующими показателями:
Содержание основного
вещества, мас. 70,0
Вязкость по ВЗ-4 при 20^оС, с 21,0
Плотность при 20^оС, кг/м³ 1195
Содержание гидроксильных
групп, мас. 19,4
Содержание свободного фор-
мальдегида, мас. 0,6
рН среды 7
Едкий натр согласно ГОСТ 4328-76 является катализатором отверждения ацетонформальдегидной смолы. Применен в виде 35%-ного водного раствора для обеспечения быстроты и равномерности распределения в системе на стадии приготовления композиции. Избыток его в системе приводит к ускорению отверждения, а уменьшение содержания приводит к потере теплофизических свойств материала, так как одновременно едкий натр при взаимодействии с порошком алюминия происходит выделение газообразного водорода, который вспенивает сырьевую смесь.

Препарат ОП-10 поверхностно-активное вещество неионогенного типа представляет собой полиоксиэтилированный эфир алкилфенолов, полученный полимеризацией окиси этилена в присутствии алкилфенолов. Способствует равномерности распределения в объеме компонентов и облегчает порообразование во вспениваемых системах. Уменьшение его содержания в объеме затрудняет равномерное преобразование, а увеличение повышает технологическую усадку вследствие снижения вязкости вспениваемой композиции.

Тонкодисперсный порошок алюминия марки ПАК-2 является газообразователем при взаимодействии со щелочью, образуя газообразный водород. Использован продукт согласно ГОСТ 6058-71. Избыток его снижает объемную массу и коэффициент теплопроводности, а недостаток к увеличению этих показателей и механической прочности.

Мочевина техническая использована для связывания свободного формальдегида на стадии вспенивания и в процессе эксплуатации.

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 согласно ГОСТ 10587-84 является основным компонентом, связывающим ацетонформальдегидный пенопласт и стенки ограждения в единый монолит.

Ксилол технический растворитель эпоксидной смолы является регулятором вязкости и толщины связывающего слоя.

Аминный отвердитель КГ-13 кубовый остаток моноэтаноламинной очистки аммиачного производства после взаимодействия с аммиаком согласно ТУ 113-03-4002-89 производства Чирчикского филиала ГИАП со следующими характеристиками:
Плотность при 20^оС, кг/м³ 1020
Массовая доля общего
азота, мас. 14,2
Аминный отвердитель одновременно является отвердителем эпоксидной и ацетонформальдегидной смол. При этом отверждение эпоксидной смолы аминным отвердителем возможно только при воздействии температуры и это происходит в процессе вспенивания и отверждения ацетонформальдегидной композиции, когда температура среды достигает 100^оС и более. По отношению к ацетонформальдегидной смоле аминный отвердитель не только отвердитель, но и ускоритель реакции отверждения, усиливая каталитическое действие щелочного катализатора.

Порядок выполнения способа следующий. Приготавливают в ксилоле раствор эпоксидной смолы и аминного отвердителя при перемешивании и переносят в отдельную емкость. Перед сборкой деталей холодоизолирующего устройства места контакта деталей с теплоизоляцией обрабатывают этим приготовленным раствором эпоксидной композицией. В другом смесителе приготовляют ацетонформальдегидную композицию путем совмещения компонентов без водного раствора едкого натра. Срок хранения этой части ацетонформальдегидной сырьевой смеси ограничен. 35%-ный Водный раствор едкого натра готовят в отдельном смесителе. Совмещение водного раствора щелочи с ацетонформальдегидной составляющей смеси производится в головке смесительного устройства, в котором составляющие подают под давлением в заданном соотношении и количестве.

В таблице приведены примеры исполнения способа и свойства полученных пенопластов.

Как показывают данные таблицы предлагаемый способ обладает эффективностью, способен устранить существенный недостаток вспененных ацетонформальдегидных композиций сравнительно низкую адгезию к стенкам ограждающей конструкции, особенно из алюминия или его сплавов и оцинкованного железа. Это видно по характеру разрушения конструкции при растяжении, когда разрушение идет по материалу пенопласта, а не по контакту теплоизоляции со стенкой.

Положительный эффект достигается за счет предварительной обработки поверхности ограждающей конструкции эпоксидной композицией с аминным отвердителем КГ-13, способной вступать в химическое взаимодействие с ацетонформальдегидной смолой на стадии вспенивания и отверждения. При этом необходимо отметить, что эпоксидная композиция сохраняет стабильность всех реологических характеристик в течение длительного времени после совмещения всех компонентов. Процесс отверждения эпоксидной смолы в присутствии аминного отвердителя ускоряется при повышении температуры, что имеет место при вспенивании и отверждении ацетонформальдегидной смолы, когда температура реакционной среды достигается 100^оС и более.

Эпоксидная смола с отвердителем и ксилолом после нанесения на поверхность деталей ограждения конструкции создает защитный экран, препятствующий проникновению щелочного катализатора к поверхности металла и тем самым устраняет дополнительный источник газообразования на границе контакта с пенопластом, а высокая адгезия к различным материалам эпоксидных соединений и способность вступать во взаимодействие с ацетонформальдегидной смолой способствует созданию монолитной конструкции с высокой надежностью работы в различных режимах.

Предлагаемый способ устройства термоизоляции может найти применение при изготовлении элементов крупноблочной теплоизоляции типа сандвич, где в качестве наружной обшивки используется металлический лист из сплава алюминия или оцинкованного железа, при теплоизоляции холодоизолирующих устройств методами свободного вспенивания полимерных смесей.

Изобретение относится к получению облегченных композиционных металлов. Сущность изобретения: ограждающую конструкцию предварительно обрабатывают составом, содержащим эпоксидную смолу, аминный отвердитель и ксилол, при процентном соотношении компонентов соответственно (30-40): (4-8): (52-56), затем наносят вспененную смесь, содержащую ацетонформальдегидную смолу, 35% -ный водный раствор едкого натра, поверхностно-активное вещество ОП-10, тонкодисперсный порошок алюминия, аминный отвердитель и мочевину при их процентном соотношении соответственно (85,3-86,7): (8,6-10,8): (0,6-0,8): (0,2-1,0): (1,0-3,0): (0,9-1,1). Характеристики: объемная масса 30-175 кг/м³ прочность при сжатии 0,05-0,9 МПа, характер разрушения при разрыве - разрушение по пенопласту. 1 табл.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ на ограждающей конструкции нанесением вспененной смеси на основе ацетонформальдегидной смолы, отличающийся тем, что поверхность ограждающей конструкции предварительно обрабатывают составом, содержащим эпоксидную смолу, аминный отвердитель и ксилол при их процентном соотношении соответственно 30-40:4-8:52-66, а в качестве вспененной смеси на основе ацетонформальдегидной смолы используют композицию, состоящую из ацетонформальдегидной смолы, 35%-ного водного раствора едкого натра, поверхностно-активного вещества ОП-10, тонкодисперсного порошка алюминия, аминного отвердителя и мочевины при их процентном соотношении соответственно 85,3-86,7:8,6-10,8:0,6-0,8:0,2-1,0:1,0-3,0:0,9-1,1.