СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРБЕТОННОЙ ИЗОЛЯЦИИ Российский патент 1998 года по МПК C04B26/16 C04B14/04 C08L75/04 

Изобретение относится к составам для получения тепло- и гидроизоляционных материалов и может быть использовано для тепло-, гидроизоляции и для защиты от коррозии стальных подземных трубопроводов, проложенных бесканальным способом в различных грунтах, а также при канальных прокладках трубопроводов.

Известны различные составы для получения полимербетонной изоляции, включающие полиизоцианат, жидкий компонент, содержащий в молекуле активные атомы водорода, твердый наполнитель и другие добавки [1]-[7]. В качестве полиизоцианата в известных составах используют смеси полифениленполиметиленполиизоцианатов и различного состава либо кубовые остатки дистилляции толуилендиизоцианата. Жидкие компоненты, содержащие в молекуле активные атомы водорода, могут включать диэтиленгликоль, триэтаноламин, диацетоновый спирт, фуриловый спирт. В качестве наполнителей используют андезитовую, диабазовую, керамзитовую муку, кварцевый песок, кристаллические сланцы железорудных месторождений. Другие добавки представляют собой ацетон, полистирол, кремнийорганические жидкости, фосфорную кислоту.

Наиболее близким к предлагаемому является известный состав для получения полимербетонной изоляции [7], включающий полифункциональные органические полиизоцианаты с содержанием 24-37% NCO-групп, жидкие компоненты, содержащие в молекуле активные атома водорода - диэтиленгликоль, триэтаноламин и диацетоновый спирт и минеральный наполнитель - кварцевый песок или диабазовую муку.

Известный состав характеризуется использованием высокодисперсных наполнителей, что не требует значительных затрат труда и энергии на их подготовку.

Для повышения экономичности осуществления изоляционных работ путем использования легкодоступных наполнителей без специальной подготовки предложен состав для получения полимербетонной изоляции, включающий полиизоцианат, жидкий компонент, содержащий в молекуле активные атомы водорода, и твердый наполнитель, отличающийся тем, что наполнитель содержит 32-100 мас.% материала с развитой поверхностью, выбранного из группы, включающей золу котельных агрегатов, шлаки металлургических производств и активный уголь, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полиизоцианат - 100
Жидкий компонент, содержащий в молекуле активные атомы водорода - 27,5-105
Наполнитель - 72-370
Техническим результатом использования предложенного состава является получение изоляционных слоев (элементов) необходимой объемной массы при быстром и эффективном вспенивании. Как было обнаружено, эффективность вспенивания полимербетонных составов обеспечивается именно благодаря использования указанных выше твердых наполнителей с развитой поверхностью золы котельных агрегатов (независимо от способа ее образования, будь это зола из шахтных топок или из систем удаления золы из топочных газов), шлаков различных металлургических производств (доменного, конверторного, литейного и т.п. ), активных углей (в том числе отработанных углей из различных адсорбционных систем).

Указанные материалы с развитой поверхностью могут, как следует из сказанного, быть единственными наполнителями, но могут также применяться в смеси с другими, обычными наполнителями. Было обнаружено, в частности, что в предложенном составе в качестве наполнителя с неразвитой поверхностью можно применять обычный строительный песок, причем как сухой, так и сырой - с влажностью до 15% без его предварительного подсушивания. В последнем случае для повышения качества изоляционных слоев и элементов в состав может быть введен цемент в количестве 12-32 мас.ч. на 100 мас.ч. песка.

В качестве полиизоционата в предложенном составе предпочтительно использовать промышленно получаемые смеси полифениленполиметиленполиизоцианатов, известные, например, как полиизоционат марки Б или Д, содержащий 29-30% NCO-групп, либо смеси, получаемые в результате отгонки летучих компонентов из полиизоцианата марки Б или Д и содержащие, в основном, 24-28% NCO-групп.

В качестве жидкого компонента, содержащего в молекуле активные атомы водорода, предложенный состав включает в большинстве случаев смесь полиола и триэтиламина в количестве соответственно 15-58,5 и 1,5-17,5 мас.ч. на 100 мас. ч. полиизоцианата. При этом в качестве полиола используют простой олигоэфирдиол или -триол, выбранный из группы, включающей диэтиленгликоль, лапрол 1003, лапрол 2002 и лапрол 5003.

В случае, когда необходимо производить изоляционные работы при температурах, существенно ниже обычных, в частности при температурах ниже 0^oC (например, при бесканальной прокладке трубопроводов в холодное время года), состав в качестве компонента, содержащего в молекуле активные атомы водорода, может содержать диметилформамид, который обеспечивает выделение значительного количества тепла при взаимодействии с полиизоцианатом, в количестве 12-50 мас. ч. на 100 мас.ч. полиизоцианата. Диметилформамид может присутствовать в составе наряду с триэтиламином или быть единственным жидким компонентом, содержащим в молекуле активные атомы водорода.

Для улучшения условий смешения и совмещения компонентов состава последний может также содержать ацетон в количестве 11-32,5 мас.ч. на 100 мас. ч. полиизоцианата.

Состав готовят следующим образом. Тщательно перемешивают полиизоцианат с полиолом и ацетоном (если они применяются) и к полученной смеси добавляют наполнитель (или смесь наполнителей) и триэтаноламин и/или диметилформамид, после чего смесь перемешивают в течение 40 с и заливают в формы для вспенивания и затвердевания.

Примеры конкретных составов согласно изобретению и свойств полимербетонной изоляции, получаемой из этих составов, приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Использование: теплогидроизоляция и защита от коррозии стальных подземных трубопроводов. Сущность изобретения: состав для получения полимербетонной изоляции включает, мас. ч.: полиизоцианат 100; жидкий компонент, содержащий в молекуле активные атомы водорода (27,5 - 105) и твердый наполнитель 72- 370. Наполнитель содержит 32 - 100 мас.% материала с развитой поверхностью, выбранного из группы, включающей золу котельных агрегатов, шлаки металлургических производств и активный уголь. Остальную часть наполнителя может составлять песок с влажностью до 15 мас.% и цемент в количестве 12-32 мас.ч. на 100 мас.ч. песка. В качестве жидкого компонента, содержащего в молекуле активные атомы водорода, состав может содержать смесь полиола, выбранного из группы, включающей диэтиленгликоль, лапрол 1003, лапрол 2002 и лапрол 5003 с триэтаноламином в количестве соответственно 15-58,5 и 1,5 - 17,5 мас. ч. на 100 мас. ч. полиизоцианата. В составе жидкого компонента, содержащего в молекуле активные атомы водорода, может содержаться диметилформамид в количестве 12-50 мас. ч на 100 мас.ч. полиизоцианата (вместе со смесью полиола и триэтаноламина или без нее). Для улучшения условий совмещения компонентов состав может также содержать ацетон в количестве 11 - 32,5 мас. ч. на 100 мас.ч. полиизоцианата. Предложенный состав позволяет получить изоляционные слои необходимой объемной массы при быстром и эффективном вспенивании. 5 з.п. ф-лы. 2 табл.

1. Состав для получения полимербетонной изоляции, включающий полиизоцианат, жидкий компонент, содержащий в молекуле активные атомы водорода, и твердый наполнитель, отличающийся тем, что наполнитель содержит 32 - 100 мас. % материала с развитой поверхностью, выбранного из группы, включающей золу котельных агрегатов, шлаки металлургических производств и активный уголь при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полиизоцианат - 100
Жидкий компонент, содержащий в молекуле активные атомы водорода - 27,5 - 105
Наполнитель - 72 - 370
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что наполнитель, кроме материала с развитой поверхностью, содержит песок, имеющий влажность до 15 мас.%. 3. Состав по п.2, отличающийся тем, что наполнитель содержит цемент в количестве 12 - 32 мас.ч. на 100 мас.ч. песка. 4. Состав по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в составе жидкого компонента, содержащего в молекуле активные атомы водорода, он содержит смесь полиола, выбранного из группы, включающей диэтиленгликоль, лапрол 1003, лапрол 2002 и лапрол 5003, с триэтаноламином в количестве соответственно 15 - 58,5 и 1,5 - 17,5 мас.ч. на 100 мас.ч. полиизоцианата. 5. Состав по пп.1 - 4, отличающийся тем, что в составе жидкого компонента, содержащего в молекуле активные атомы водорода, он содержит диметилформамид в количестве 12 - 50 мас.ч. на 100 мас.ч. полиизоцианата. 6. Состав по пп.1 - 5, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ацетон в количестве 11 - 32,5 мас.ч. на 100 мас.ч. полиизоцианата.