ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2004 года по МПК C08L9/08 C08L61/24 

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к пастообразным теплоизоляционным композициям, и может быть использована для нанесения на изолируемые поверхности любой формы.

Уровень техники
Известна теплоизоляционная композиция, включающая фенолформальдегидное связующее и наполнитель, в качестве которого использованы зольные микросферы диаметром 20-250 мкм, при следующем соотношении компонентов, маc.%:
Наполнитель - 15-40
Связующее - 70-35
(Патент России 1814650, С 08 L 71/00, 61/00, С 08 j 5/04, 9/42, 1992 г. ).

Однако используемая в качестве полимерного связующего фенолформальдегидная смола обладает повышенной хрупкостью даже при комнатной температуре, что снижает прочностные характеристики и ограничивает область применения композиции.

Для предотвращения указанного недостатка применяют модификацию жестких полимеров каучуками, в результате чего повышается текучесть смеси и увеличивается относительное удлинение материала.

Наиболее близкой предлагаемой теплоизоляционной композиции по химическому составу является композиция, содержащая жесткий полимер, каучук и стеклянные микросферы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Смола ПН-609-21М - 97,6
Каучук СКН-300КТР - 2,5
Ускоритель НК-2 - 5,0
Гидроперекись изопропилбензола - 4,0
Стеклянные микросферы - 5,0
(описана как аналог в а.с. СССР 1733447, С 08 L 91/06, С 08 К 7/20, стр. 1, 15.02.1992 г.).

К недостаткам известной композиции можно отнести ее высокую жесткость, обусловленную невысоким содержанием каучука (около 2 мас.%), так как повышение модуля упругости и статической прочности при сжатии и расширении происходит при содержании модифицирующего каучука выше 5 мас.%. Теплоизоляционные качества известной композиции также невелики, что обусловлено невысоким содержанием в ней стеклосферического наполнителя.

Сущность изобретения
Целью создания предлагаемого изобретения является повышение теплоизоляционных и физико-механических показателей композиции.

Указанная цель достигается тем, что в теплоизоляционной композиции содержащей жесткий полимер, полимерную добавку, отвердитель и стеклянные микросферы, согласно изобретению в качестве жесткого полимера используется карбамидоформальдегидная смола КФЖ(М), в качестве полимерной добавки - синтетический латекс СКС-65 ГП, в качестве отвердителя - кислотный отвердитель и дополнительно воду, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Синтетический латекс - 1120,0
Карбамидная смола - 215,0
Кислотный отвердитель - 7,0
Микросферы стеклянные - 800,0
Вода - 75,0
В предлагаемой композиции взаимодействие латексного связующего с жестким полимером обеспечивает образование взаимопроникающих полимерных матриц карбамидоформальдегидной смолы и полимера латекса, уменьшая выделение токсичных веществ в атмосферу, увеличивает величину относительного удлинения и предотвращает хрупкость материала, а также обеспечивает хорошую адгезию материала к различным поверхностям. А введение наполнителя в виде замкнутых газонаполненных микросфер увеличивает прочность материала композиции и его теплозащитные характеристики.

Заявленное количественное содержание латекса является оптимальным, так как увеличение его содержания приведет к повышению текучести композиции и удлинению процесса полимеризации, а также снижению прочности, так как прочность латексной матрицы значительно ниже прочности смоляной матрицы. Уменьшение количества латекса в композиции приведет к увеличению жесткости и хрупкости материала.

Уменьшение количества микросферического наполнителя в заявляемой композиции приведет к снижению его прочностных и теплотехнических качеств и повышенному расходу полимерных материалов. Увеличение же количественного содержания наполнителя свыше заявленного нерационально, хотя и может привести к увеличению его прочности: при высокой степени наполнения проявляется недостаточность полимерного связующего - его становится меньше свободного объема между микросферами. В результате не все микросферы обволакиваются пленкой связующего и монолитность системы разрушается, что приводит к возникновению дефектных мест - пустот, рассматривающихся как проявление открытой пористости, вследствие чего снижаются эксплуатационные качества материала.

Сведения, подтверждающие возможность реализации изобретения
Для приготовления заявленной теплоизоляционной композиции в качестве наполнителя были использованы микросферы боросиликатные диаметром 40-50 мкм ТУ 6-48-108-9 (использование микросферического наполнителя с частицами большего диаметра ведет к снижению прочности материала), латекс СКС65ГП (Б), ТУ 38.103111-83, карбамидоформальдегидная смола КФЖ(М), буква Ж означает повышенной жизнеспособности, М - для мебельной промышленности, ГОСТ 14331-88, и в качестве отвердителя из ряда кислот (уксусная, щавелевая, ортофосфорная) была выбрана последняя ортофосфорная кислота, ГОСТ 10678-76.

Необходимое для приготовления композиции количество смолы и латекса помещалось в лопастный смеситель, например, СО-210 и тщательно перемешивалось в течение 20-25 минут. В процессе перемешивания постепенно вводились микросферические частицы наполнителя. Для контроля качества перемешивания и определения необходимого для этого времени использовался нейтральный краситель: по достижении полноты перемешивания композиция имела однородную окраску. После окончания введения наполнителя в смеситель добавляли разведенный в необходимом количестве воды отвердитель - ортофосфорную кислоту. Готовую теплоизоляционную композицию помещали в герметичную тару. Время, в течение которого она должна быть использована, составляет 8-10 часов.

Перед нанесением композиции на изолируемую поверхность, например металлическую трубу, ее можно предварительно прогрунтовать путем нанесения части композиции, разведенной водой до жидкой консистенции. По истечении 20-30 минут можно наносить 2-3-сантиметровый слой теплоизоляционной композиции. В случае необходимости каждый последующий слой указанной толщины теплоизоляции наносится после 20-30-минутной выдержки предыдущего слоя. Полный набор прочности теплоизоляционной композиции происходит в течение нескольких суток.

В таблице представлены физико-механические показатели заявленной теплоизоляционной композиции, полученные в результате проведенных испытаний.

Изобретение относится к производству пастообразных теплоизоляционных композиций для нанесения на изолируемые поверхности любой формы. Теплоизоляционная композиция содержит жесткий полимер, полимерную добавку, кислотный отвердитель и стеклянные микросферы. В качестве жесткого полимера используется карбамидоформальдегидная смола КФЖ(М), а в качестве полимерной добавки используется синтетический латекс СКС-65 ГП при следующем соотношении компонентов, мас. ч. : смола 215,0, латекс 1120,0, микросферы стеклянные 800,0, кислотный отвердитель 7,0, вода 75,0. Технический результат - материал с хорошими теплозащитными свойствами и другими технологическими параметрами по адгезии, эластичности. 1 табл.

Теплоизоляционная композиция, содержащая жесткий полимер, полимерную добавку, отвердитель и стеклянные микросферы, отличающаяся тем, что в качестве жесткого полимера она содержит карбамидоформальдегидную смолу КФЖ (М), в качестве полимерной добавки - синтетический латекс СКС-65 ГП, в качестве отвердителя кислотный отвердитель и дополнительно воду при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Синтетический латекс СКС-65 ГП 1120,0

Карбамидоформальдегидная смола КФЖ (М) 215-0

Кислотный отвердитель 7,0

Стеклянные микросферы 800,0

Вода 75,0