КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2006 года по МПК C04B26/02 C04B18/04 C04B111/20 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве промышленных и гражданских зданий, а также в сельском строительстве.

Известна сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала (а.с. №1159912 С 04 В 28/26), включающие, мас.ч:

Полиакрилонитрильные волокна100Жидкое стекло (сухой остаток)16...50Мел5...20Вода30...70

Недостатком указанной сырьевой смеси является повышенный коэффициент теплопроводности 0,031...0,03 8 Вт/(м·К) при плотности 170...175 кг/м³ и высокая стоимость вследствие применения дорогостоящих синтетических волокон.

Наиболее близкой по своей технической сути и достигаемому результату масса для изготовления композиционных материалов (а.с. №2046113 С 04 В 16/12), включающее, мас.%:

Синтетическое связующее0...5Водная суспензия минеральных волокон  (в пересчете на сухое вещество)40...95Водная суспензия коллагеновых кожевенных  волокон (в пересчете на сухое вещество)остальное

Недостатком этой массы является высокий коэффициент теплопроводности 0,049...0,054 Вт/(м·К) при средней плотности 105...320 кг/м³.

Цель изобретения - снижение коэффициента теплопроводности и себестоимости материала при сохранении его физико-механических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для изготовления теплоизоляционных материалов, содержащая волокнистый компонент и связующее, в качестве связующего содержит 3...9% растворы отходов пенополистирола и/или полистирола в органических растворителях, в качестве волокнистого компонента содержит разволокненные отходы текстильного и ткацкого производств и/или отходы производства нетканых материалов с неориентированной структурой волокон, характеризующихся средней длиной 18...60 мм и средним диаметром 6...12 мкм, и дополнительно содержит антипирен - аммоний бромистый - при следующем содержании компонентов, мас.%:

Указанное связующее14,5...28,3Указанный волокнистый компонент66,0...82,1Аммоний бромистый3,4...5,7

В качестве каркасообразующего элемента использовали разволокненные отходы текстильного и ткацкого производства, отходов производства нетканых материалов. Отходы представляют собой сбой ворсовальный и сукновальный от шерстяных и полушерстяных тканей, кноп стригальный от шерстяных и полушерстяных тканей, отработанные прессованные сукна, отходы технических сукон, срезки технических сукон, срезки технических хлопчатобумажных сукон, отходы от пылеулавливательных камер чесального отделения, цехов раскроя тканей, отходы от уборки прядильного и ткацкого цехов. Указанные отходы подвергали разволокнению на разрывной установке марки РМ-001, в результате этой операции был получен волокнистый материал с неориентированной структурой волокон, которые характеризуются следующими геометрическими размерами: средняя длина 18...60 мм, средний диаметр 6...12 мкм.

Для приготовления связующего в качестве пленкообразователя использовали бытовые и промышленные отходы пенополистирола и/или полистирола. Отходы пено- и полистирола накапливаются в виде вышедших из употребления изделий и промышленных отходов (тара, упаковка, некондиционная и бракованная продукция и др.).

В качестве растворителей - органические растворители - толуол, ксилолы, этилацетат, Р-4, Р-5а и их смеси. Для приготовления раствора пленкообразователя возможно индивидуальное применение пенополистирола и полистирола, так и смеси указанных отходов в любом соотношении масс.

Для снижения горючести композиции в связующее вводят антипирен - аммоний бромистый NH₄Br (ГОСТ 4454-76).

Связующее готовят путем растворения отходов пенополистирола и/или полистирола в органических растворителях. Для гомогенизации раствора растворение пенополистирола и/или полистирола происходит в мешалке марки К-1077 в течение 3 минут. В процессе перемешивания в смесь вводят аммоний бромистый.

Теплоизоляционный материал изготавливали путем пропитки отформованной волокнистой массы раствором связующего с добавкой аммония бромистого с последующей подпрессовкой (0,005...0,014 МПа) до заданной средней плотности композиции и сушкой.

Составы предлагаемой композиции для изготовления теплоизоляционных материалов приведены в табл.1, а ее свойства - табл.2.

Таблица 1КомпонентСоставы предлагаемой композиции, мас.%Прототип123Указанное связующее14,521,428,3-Указанный волокнистый компонент82,174,166,0-Аммоний бромистый3,44,55,7-Синтетическое связующее---0...5Водная суспензия минеральных волокон (в пересчете на сухое вещество)---40...95Водная суспензия коллагеновых кожевенных волокон (в пересчете на сухое вещество)---Остальное

Как видно из табл.2, теплоизоляционный материал, приготовленный из предлагаемой композиции, обладает сравнимыми с прототипом физико-механическими свойствами, более низким (в 2,1...2,2 раза) коэффициентом теплопроводности, относится к группе трудносгораемых материалов и стоек к действию биологически активных сред.

Таблица 2ПоказательСоставы предлагаемой композициипрототип123Средняя плотность, кг/м³150180200105...320Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)0,0220,0230,0250,049...
0,054Предел прочности при изгибе, МПа0,20,220,24-Предел прочности при разрыве, МПа0,220,260,34-Прочность на сжатие при 10% деформации, МПа0,0200,0290,054-БиостойкостьСтоекСтоекСтоек-ГорючестьТрудносгораемТрудносгораемТрудносгораем-

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве промышленных и гражданских зданий, а также в сельском строительстве. Технический результат: снижение коэффициента теплопроводности, себестоимости материала при сохранении его физико-механических характеристик. Композиция для изготовления теплоизоляционных материалов включает в качестве волокнистого компонента разволокненные отходы текстильного и ткацкого производств и/или отходы производства нектаных материалов с неориентированной структурой волокон, характеризующихся средней длиной 18...60 мм и средним диаметром 6...12 мкм, в качестве связующего - 3...9% растворы отходов пенополистирола и/или полистирола органических растворителях, в качестве антипирена - аммоний бромистый при следующем содержании компонентов, мас.%: указанное связующее 14,5...28,3, указанный волокнистый компонент 66,0...82,1, аммоний бромистый 3,4...5,7. Теплоизоляционный материал, приготовленный на основе предлагаемой композиции, обладает следующими свойствами: средняя плотность 150...200 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,022...0,025 Вт/(м·К), предел прочности при изгибе 0,2...0,24 МПа, предел прочности при разрыве 0,24...0,36 МПа, прочность при 10% деформации 0,020...0,054 МПа, биостоек, трудносгораем. 2 табл.

Композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая связующее, волокнистый компонент и антипирен, отличающаяся тем, что в качестве связующего содержит 3-9%-ные растворы отходов пенополистирола и/или полистирола в органических растворителях, в качестве волокнистого компонента содержит разволокненные отходы текстильного и ткацкого производств и/или отходы производства нетканых материалов с неориентированной структурой волокон, характеризующихся средней длиной 18-60 мм и средним диаметром 6-12 мкм, в качестве антипирена - аммоний бромистый при следующем содержании компонентов, мас.%:

Указанное связующее 14,5-28,3Указанный волокнистый компонент 66,0-82,1Аммоний бромистый 3,4-5,7