СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПЛИТ Российский патент 2007 года по МПК C08L97/02 C08L75/04 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве теплоизоляционных плит. Известна арболитовая смесь, включающая, мас.ч:

Портландцемент1,3-1,6Дробленая древесина150% водный раствор латекса0,02-0,04Безводный хлористый кальций0,02-0,03

/См. А.С. СССР №346295, кл. С 04 В 43/00, 1970/

Известная арболитовая смесь обладает большой объемной массой, большим водопоглощением, большим коэффициентом теплопроводности.

Известна также сырьевая смесь для теплоизоляции, вес.%:

Жидкое стекло25-68Полые фосфатные микросферы20-34Нефелиновый антипирен1-4Тонкомолотые отходы1-12АсбестОстальное

/См. А.С. СССР №885234, кл. С 04 В 43/00, 1979/

Полученная теплоизоляция огнестойка, но обладает низкой прочностью на сжатие и изгиб при объемной массе 180-190 кг/м³.

Из описанных в литературе веществ аналогичного назначения наиболее близким по составу является композиция для изготовления балластного слоя железнодорожного пути, включающая, мас.%:

Легкий наполнитель55-60Вспенивающийся полиуретан27-38Стекловолокно7-13

/См. А.С. СССР №1209649 А, кл. С 04 В 26/16, 1980/

Известная композиция обладает большой объемной массой, повышенным водопоглощением, низкой предельной температурой применения, 100°С, горит.

Задачи решаемые - повышение прочности на сжатие и изгиб при сохранении объемной массы 180-190 кг/м³.

Это достигается тем, что сырьевая смесь для получения теплоизоляционных плит, включающая вяжущее, антипирен и легкий органический заполнитель, отличается тем, что она содержит в качестве вяжущего полиуретановый герметик "Монтажная пена", в качестве легкого органического заполнителя дробленую древесину, а в качестве антипирена раствор ББК-3, содержащий борную кислоту, буру и воду при следующем соотношении компонентов, об.%:

Дробленая древесина92-95Полиуретановый герметик "Монтажная пена"3-5Указанный раствор2-3

Для получения сырьевой смеси при изготовлении плит используют следующие материалы.

Полиуретановый герметик "Монтажная пена" - "MACROFOAM" Московского ЦПХТП-ПУ, 103009, г.Москва, а/я 923.

Монтажная пена "MACROFOAM" выпускается в баллончиках по 0,75 л, вес 1.0 кг. Состав пены "MACROFOM" - 4,4-дефенилметан-диизоционат, пропан/бутан.

Полиуретановая пена "ТЕКАПУР" содержит: Дифенилметан-диизоционат, пропан/бутан, деметилэфир, производство Словении. Выпускается в баллончиках по 0,75 литра, вес - 1,0 кг.

Дробленая древесина различных пород /хвойных или лиственных/ применяется фракции 2,5 мм - 20 мм, может применяться отход древесины этих фракций - стружка после строгания древесины.

Гранулометрический состав представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1.№№ СИТ2,551020Фракции в граммах300200400100Фракции в %30204010Сумма фракций %305090100Полные проходы в %705010-

Объемная масса дробленой древесины /стружки/ 80-100 кг/м³.

Раствор ББК-3 состоит, мас.%:

Борная кислота3,12Бура4,88Вода92,0

Таблица 1.2.КОМПОНЕНТЫСодержание компонентов, об %ПРОТОТИП мас.%12345Дробленая древесина /стружка/ фр 2,5-20 мм93,592959194 Полиуретановый герметик "Монтажная пена"45382 Раствор ББК-32,53214 

Таблица 1.3.ПОКАЗАТЕЛЬВарианты предлагаемого составаПРОТОТИП12345Объемная масса, кг/м³ 180180190180190 Предел прочности при сжатии при 10%-ной линейной деформации кгс/см²2021191015,2 Предел прочности при изгибе, кгс/см²151414810 Водопоглощение, об.% 101110,51517 Коэффициент теплопроводности, Вт/м С0,050,050,060,070,07 Потеря в массе в "огневой трубе", %3,02,53,16,14,2 Время самостоятельного горения, сек00023 

Для изучения свойств полученной сырьевой смеси для теплоизоляции были приготовлены 5 составов предлагаемой смеси и 1 состав прототипа, содержание исходных компонентов в которых приведено в таблице 1.2/, а физико-механические показатели смеси введены в таблицу 1.3, а также приведены примеры.

ПРИМЕР №1.

Для изготовления 10 фасадных плит /размеры: ширина - 0,5 м, длина 1,0 м, толщина - 0,05 м/ требуется дробленой древесины /стружки/ объемной массой 80 кг/м³ - 93,5% по объему или 0,25 м³, фракции 2,5-20 мм, объемная масса смеси - 180 кг/м³.

Монтажной пены "MACROFOAM" - 4% по объему или 0,01 м³ или 2 баллончика по 0,75 литра герметика "MACROFOAM".

Раствора ББК-3 потребуется 2,5% по объему или 0,0062 м³.

Сырьевую смесь для теплоизоляции изготавливают следующим образом. Форму заполняют дробленой древесиной, разравнивают, выливают раствор ББК-3 и все это перемешивают, после вновь разравнивают, заливают герметиком ровным слоем, перемешивают в течение 5 минут и разравнивают, закрывают крышкой. Выдержка в форме, включая вспенивание и отверждение пеномассы, составляет 1-2 часа. Получают теплоизоляционную фасадную плиту объемной массой 180 кг/м³.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ НА СЖАТИЕ ПРИ 10%-ной ЛИНЕЙНОЙ ДЕФОРМАЦИИ.

Сущность определения заключается в измерении значения сжимающих усилий, вызывающих деформацию образца по толщине на 10% при соответствующих условиях испытания.

АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ, ИНСТРУМЕНТЫ.

Машина испытательная, обеспечивающая скорость нагружения образца 5-10 мм/мин, позволяющая измерить нагрузку с погрешностью, не превышающей 10% значения сжимающего усилия, или деформацию с погрешностью не более 0,2 мм.

Индикатор часового типа по ГОСТ 577-68.

Линейка металлическая по ГОСТ 427-75 или штангенциркуль по ГОСТ 166-80.

Проведение испытания.

Из каждой плиты /три плиты/ вырезают по одному образцу размером 40×40×40 мм.

Для проведения испытания образец помещают в машину таким образом, чтобы сжимающие усилие действовало по оси образца, и измеряют нагрузку, при которой он уплотняется на 10%.

Измерение деформации образца производят индикатором часового типа.

Прочность на сжатие при 10%-ной линейной деформации в кгс/см² вычисляют по формуле:

.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ.

Сущность метода заключается в определении величины усилия при изгибе образца, вызывающего его разрушение при заданных условиях испытания, испытания производят по ГОСТ 17177-87.

Отбор образцов.

Для определения предела прочности при изгибе из плит выпиливают по два образца размером (169×30×30)±1 мм, один из средины и один на расстоянии 50 мм от края плиты.

АППАРАТУРА, ОБОРУДОВАНИЕ, ИНСТРУМЕНТЫ.

Испытательная машина, обеспечивающая скорость нагружения образца 10 мм/мин и снабженная устройством с нагружением, индикатором и опорами, имеющими радиус закругления 6±0,1 мм. Расстояние между осями опор должно быть 120±1 мм

Штангенциркуль по ГОСТ 166-80.

ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ.

Образец помещают на опоры так, чтобы плоскость образца касалась опор по всей его ширине, а концы образца выходили за опоры не менее чем на 15 мм. При этом высота образца должна совпадать с направлением его нагружения.

В момент разрушения образца фиксируют разрушающую нагрузку.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ.

Предел прочности при изгибе образца R_изг в кгс/см² вычисляют по формуле:

где Р - разрушающая нагрузка, Н, Р=22,5 кгс;

l - расстояние между осями опор, м, l=12 см;

b - ширина образца, b=3 см;

h - толщина образца, h=3 см.

ПРИМЕР №2.

Испытание проводят, как в примере №1.

Для этого брали сырьевую смесь для теплоизоляции следующего состава, об.%:

Дробленая древесина фр.2,5-20 мм92Полиуретановый герметик "Монтажная пена - ТЕКАПУР"5Раствор ББК-33

Объемная масса - 180 кг/м³, предел прочности на сжатие при 10%-ной линейной деформации - 21 кгс/см², предел прочности при изгибе - 14 кгс/см².

ПРИМЕР №3

Приготовление и испытание теплоизоляции проводят, как в примере №1. Для этого берут сырьевую смесь для теплоизоляции следующего состава, об.%:

Дробленая древесина фр. 2,5-20 мм95полиуретановый герметик "Монтажная пена - ТЕКАПУР"3Раствор ББК-32

Объемная масса - 190 кг/м³, предел прочности на сжатие при 10%-ной линейной деформации - 19 кгс/см², предел прочности при изгибе - 14 кгс/см².

ПРИМЕР №4.

Приготовление и испытание теплоизоляции проводят, как в примере №1.

Для этого берут сырьевую смесь для теплоизоляции следующего состава, об.%:

Дробленая древесина фр. 2,5-20 мм91Полиуретановый герметик "Монтажная пена - ТЕКАПУР"8Раствор ББК-31

Объемная масса - 180 кг/м³, предел прочности на сжатие при 10%-ной линейной деформации - 10 кгс/см², предел прочности при изгибе -8,0 кгс/см².

ПРИМЕР №5.

Приготовление и испытание теплоизоляции проводят, как в примере №1. Для этого берут сырьевую смесь для теплоизоляции следующего состава, об.%:

Дробленая древесина фр. 2,5-20 мм94Полиуретановый герметик "Монтажная пена - ТЕКАПУР"2Раствор ББК-34

Объемная масса - 190 кг/м³, предел прочности на сжатие при 10%-ной линейной деформации - 15,2 кгс/см², предел прочности при изгибе - 10 кгс/см².

Введение раствора ББК-3 в сырьевую смесь приводит к пропитыванию древесины и способствует повышенной адгезии полиуретанового герметика к дробленой древесине, что, в свою очередь, ведет к повышению прочности на сжатие при 10%-ной линейной деформации и прочности на изгиб, а также раствор обладает пластифицирующим действием для вязкого герметика.

Применение полиуретанового герметика в качестве вяжущего приводит к повышению прочности на сжатие при 10%-ной линейной деформации и прочности на изгиб при объемной массе 180-190 кг/м из-за его легкости и увеличенной адгезии к древесине.

Применение в качестве органического заполнителя в смеси дробленой древесины приводит также к повышению прочности на сжатие при 10%-ной деформации и прочности на изгиб при объемной массе 180-190 кг/м³.

Из таблицы 1.3. видно, что наибольшей прочностью на сжатие при 10%-ной линейной деформации и прочностью на изгиб обладают сырьевые смеси №1, 2, 3 при объемной массе 180-190 кг/м³.

Увеличение или уменьшение полиуретанового герметика "Монтажной пены" в смесях 4 и 5 приводит к падению прочности на сжатие и изгиб при объемной массе смеси 180-190 кг/м³.

Уменьшение или увеличение дробленой древесины в смеси от 91 до 94 об.% приводит к снижению прочности на сжатие и изгиб плит при объемной массе 180-190 кг/м³.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве теплоизоляционных плит. Описывается сырьевая смесь для получения теплоизоляционных плит, содержащая в качестве вяжущего 3-5 об.% полиуретанового герметика "Монтажная пена", в качестве легкого органического заполнителя 92-95 об.% дробленой древесины, в качестве антипирена 2-3 об.% раствора ББК-3. Технический результат - повышение прочности на сжатие и изгиб при сохранении объемной массы 180-190 кг/м³. 3 табл.

Сырьевая смесь для получения теплоизоляционных плит, включающая вяжущее, антипирен и легкий органический заполнитель, отличающаяся тем, что она содержит в качестве вяжущего полиуретановый герметик "Монтажная пена", в качестве легкого органического заполнителя дробленую древесину, а в качестве антипирена раствор ББК-3, содержащий борную кислоту, буру и воду при следующем соотношении компонентов, об.%:

Дробленая древесина92-95Полиуретановый герметик "Монтажная пена"3-5Указанный раствор2-3