КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2000 года по МПК C04B28/26 C04B111/40 

Изобретение относится к производству строительных материалов, преимущественно к производству теплоизоляционных негорючих, экологически чистых, атмосферо- и кислотостойких, механически прочных материалов, используемых в строительных конструкциях в качестве несгораемого теплоизоляционного слоя.

Известна композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая пористый легкий заполнитель, жидкое стекло, минеральное волокно, отходы металлического алюминия, гидроксид натрия и глинистый компонент (см. а. с. N 1807035, кл. C 04 B 28/24, 1993 г.).

Недостатком этой композиции являются низкие физико-механические показатели и невысокая стойкость материала к воздействию огня.

Наиболее близким аналогом является композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая кремнесодержащий компонент - трепел, гидроксид натрия, металлическую добавку - оксид цинка, или сульфат цинка, или хлорид цинка и воду (см. пат. РФ N 2053984, кл. C 04 B 38/02, C 04 B 28/26, 1996 г.).

Изготовленный из известной композиции материал не обладает высокой механической прочностью, термостойкостью и удовлетворительным водопоглощением как по массе, так и по объему.

Задачей изобретения является создание композиции для изготовления теплоизоляционного материала, обеспечивающей наиболее высокие физико-механические показатели, высокую стойкость материала к воздействию открытого огня, низкую теплопроводность, водопоглощение и высокую кислотостойкость и, кроме того, низкую энергоемкость процесса изготовления.

Поставленная задача решается тем, что композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая кремнесодержащий компонент - трепел, гидроксид натрия, металлическую добавку и воду, дополнительно содержит жидкое стекло, а в качестве металлической добавки - гидроокись алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремнесодержащий компонент - трепел 42 - 50; гидроокись алюминия 3 - 7; гидроксид натрия 4,5 - 12, жидкое стекло 8 - 15, вода - остальное.

Использование в составе алюмосодержащей добавки - гидроокиси алюминия, ГОСТ 3751-75, и жидкого стекла приводит к образованию гелеобразного алюмината натрия, ГОСТ 4374-71, который связывается с гелем гидратов кремневой кислоты и окиси алюминия, который при воздействии температуры 300 - 350^oC способствует процессу вспенивания, а наличие в составе гидроксида натрия и трепела приводит к образованию силикатных соединений, которые при вспенивании образуют высокопрочную жесткую алюмосиликатную массу с высокими механическими и теплотехническими свойствами. В качестве жидкого стекла используют силикат натрия - ГОСТ 13078-84 с плотностью 1,42 - 1,45 г/см³, технический гидроксид натрия 44% раствор, ТУ 2260-90.

Изготовление теплоизоляционных изделий (скорлуп, плит, кирпича, блоков и т. п.) осуществляют следующим образом. В смеситель-активатор CA 400/300В загружают водный раствор гидроксида натрия с плотностью ρ = 1,3 г/см³, постепенно порциями вносят гидроокись алюминия, туда же добавляют известное количество жидкого стекла с плотностью ρ = 1,2 г/см³ и перемешивают в течение 10 - 20 мин. Затем добавляют трепел и перемешивают мешалкой с числом оборотов 400 - 450 об/мин. Смесь разогревается до температуры 65±5^oC за счет взаимодействия химических компонентов, смесь перемешивают до тех пор, пока температура массы не начнет снижаться.

Готовую смесь разливают в формы различных видов и размеров и выдерживают в течение 24 часов, затем формы штабелем укладывают в печь, при температуре 300±25^oC и выдерживают в печи 2,5 - 3,5 часа, затем вынимают их и складируют в приемнике (термосе), при температуре 60 - 70^oC, выдерживают в течение 18 часов. Затем формы вынимают и разбортовывают. Готовую продукцию складируют.

Из полученного теплоизоляционного материала изготавливают образцы размером 100 х 100 х 50 мм. Затем проводили испытания на:
1. Плотность, по ГОСТ 12730.1-78.

2. Водопоглощение, по ГОСТ 12730.0-78, ГОСТ 12730.4-78.

3. Усадка по длине, по ГОСТ 17177-87.

4. Прочность на сжатие, по ГОСТ 6427-75, ГОСТ 310.4-4-84.

5. Прочность на изгиб, по ГОСТ 17177-87.

6. Теплопроводность, по ГОСТ 7076-87.

7. Кислотостойкость, по ТУ 6-04-703381-94.

8. Предел термостойкости, по ТУ 6-03-62931-94.

Состав теплоизоляционных материалов и результаты испытаний представлены в табл. 1 и 2 соответственно.

Как видно из таблицы - наилучшими свойствами обладает теплоизоляционный материал при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:
Кремнесодержащий компонент - 42 - 50
Алюмосодержащая добавка - 3 - 7
Гидроксид натрия - 8 - 15
Вода - Остальное
Изделия, изготовленные из этой композиции, обладают высокими механическими свойствами, такими как прочность на сжатие, изгиб, низкими значениями теплопроводности и водопоглощения по сравнению с прототипом.

Композиция относится к производству строительных материалов, а именно к составам для изготовления теплоизоляционных негорючих, экологически чистых, атмосферо- и кислотостойких материалов, используемых в строительных конструкциях в качестве несгораемого теплоизоляционного слоя. Композиция для изготовления теплоизоляционного материала содержит, мас.%: кремнесодержащий компонент - трепел 42,0 - 50,0, гидроксид натрия 4,5 - 12,0, металлическая добавка - гидроокись алюминия 3,0 - 7,0; жидкое стекло 8,0 - 15,0; вода остальное. Техническим результатом является повышение физико-механических показателей, стойкости к воздействию открытого огня, кислотостойкости, снижение теплопроводности, водопоглощения, энергоемкости процесса изготовления. 2 табл.

Композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая кремнесодержащий компонент - трепел, гидроксид натрия, металлическую добавку и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит жидкое стекло, а в качестве металлической добавки - гидроокись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремнесодержащий компонент-трепел - 42 - 50
Гидроокись алюминия - 3 - 7
Гидроксид натрия - 4,5 - 12
Жидкое стекло - 8 - 15
Вода - Остальное