КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2008 года по МПК C04B28/26 C04B38/10 C04B18/14 C04B16/02 

Изобретение относится к составам формовочных смесей и может быть использовано при изготовлении пожаробезопасных теплоизоляционных материалов строительного и технического назначения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известна композиция, включающая жидкое стекло, феррохромовый шлак, кварцевый песок, пенообразователь и воду (Барсук П.А., Лясс А.М. Жидкие самотвердеющие смеси. - М.: Машиностроение, 1979. - 256 с.). Недостатком аналога является невозможность получения ячеистого теплоизоляционного материала.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является композиция для изготовления ячеистого теплоизоляционного материала (а.с. 1468883 СССР, 1989) содержащая жидкое стекло, кремефторид натрия, стеклянные микросферы, минеральное волокно и полиэтилгидросилоксановую жидкость.

Композиция содержит компоненты, мас.%:

Жидкое стекло 45-65Кремнефторид натрия 10-20Стеклянные микросферы 20-30Минеральное волокно 2,0-6,5Полиэтилгидросилоксановая жидкость 0,5-1,0

Недостатком прототипа является то, что теплоизоляционный материал из этой композиции при нагревании до температуры свыше 450°С начинает деформироваться и при контакте нагретого материала с водой растрескиваться.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретательская задача состояла в разработке композиции для изготовления теплоизоляционного материала повышенной пожаробезопасности.

Поставленная задача достигается путем создания композиции на основе жидкого стекла, феррохромового шлака, пенообразователя, микропорошкового и волокнистого наполнителей, причем она дополнительно содержит гетит и суперпластификатор С-3, а в качестве пенообразователя, порошкового и волокнистого наполнителей - соответственно триэтаноламиновую соль алкилсульфатов спиртов с числом атомов углерода 8-10 (25%) и 12-14 (75%), измельченный до порошка с удельной поверхностью 1800-2000 м²/кг бой силикатного кирпича и целлюлозное микроволокно при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло 31,03-31,95Феррохромовый шлак 58,00-59,00Микропорошок из боя силикатного кирпича 7,50-8,50Целлюлозное микроволокно 0,21-0,33Гетит 1,08-1,20Суперпластификатор 0,10-0,30Пенообразователь 0,04-0,06

Исходные компоненты, входящие в состав композиции, для изготовления теплоизоляционного материала повышенной пожаробезопасности используют, как правило, следующих марок: жидкое стекло - натриевое, содовое с силикатным модулем 2,9-3,0 и плотностью 1300-1350 кг/м³ (ГОСТ 13078-99); феррохромовый шлак саморассыпающийся, удельная поверхность не ниже 220-230 м²/кг Челябинского электрометаллургического комбината; суперпластификатор в виде порошкообразного разжижителя С-3 Владимирского ЖБК (ТУ 5870-034-00369171-02); целлюлозное микроволокно марки BE 600/30 PU фирмы ARBOCEL; гетит (γ-FeOOH) ООО "Спецстройколор", пенообразователь на основе триэтаноламиновой соли алкилсульфатов спиртов с числом атомов углерода 8-10 (25%) и 12-14 (75%) ОАО "Ивхимпром".

Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить достигаемый технический результат, а именно увеличение температуры эксплуатации материала без заметной деформации, снижение механической прочности до величины не ниже 800°С и устранение разрушения разогретого до 800°С материала при контакте с водой.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Пример 1.

Композицию приготавливают в роторной мешалке с 6 лопастями на горизонтальном валу, вращающемся со скоростью 120 оборотов в минуту. Вначале перемешивают минеральный отвердитель с порошковым и волокнистым наполнителями. В усредненную массу, не прекращая перемешивания, добавляют жидкое стекло вместе с остальными ингредиентами. Смесь обрабатывают до момента образования однородной массы. Из нее отливают в полимерные формы образцы-кубы с длиной ребра 20 см. После 2-часового твердения на воздухе образцы извлекают из форм и хранят до испытаний 2 суток при температуре 20±2°С при относительной влажности воздуха 80-90%. Контролируемые свойства: средняя плотность; линейная усадка после высушивания при температуре 105±5°С до постоянной массы и после обжига по режиму: скорость нагревания 10°С/мин, 3-часовая выдержка при 800°С и охлаждение вместе с печью; механическая прочность при сжатии после 2-суточного твердения, после высушивания и обжига (медленно охлажденных и водонасыщенных) после резкого охлаждения в воде.

Испытанию подвергали композицию, содержащую составные компоненты, мас.%: 31,95 - жидкое стекло; 59,70 - феррохромовый шлак; 8,50 - микропорошок из боя силикатного кирпича; 0,33 - целлюлозное микроволокно; 0,30 - суперпластификатор; 0,06 - пенообразователь; 1,20 - гетит.

Пример 2.

По методике, описанной в примере 1, испытывали композицию, содержащую составные компоненты, мас.%: 31,03 - жидкое стекло; 58,00 - феррохромовый шлак; 7,50 - микропорошок из боя силикатного кирпича; 0,21 - целлюлозное микроволокно; 0,10 - суперпластификатор; 0,04 - пенообразователь; 1,08 - гетит.

Пример 3.

По методике, описанной в примере 1, испытывали композицию, содержащую составные компоненты, мас.%: 31,49 - жидкое стекло; 58,85 - феррохромовый шлак; 8,00 - микропорошок из боя силикатного кирпича; 0,27 - целлюлозное микроволокно; 0,20 - суперпластификатор; 0,05 - пенообразователь; 1,14 - гетит.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица№ примеровПлотность с формовочной влажностью, кг/м³Предел прочности при сжатии после 2 суток твердения, МПаУсадка, %Предел прочности при сжатии (МПа) обожженных при 800°С образцов после:После сушки при 100°СПосле обжига при 800°Сохлаждения водой в водонасыщенном состоянииохлаждения вместе с печью13846,20,130,245,27,724576,70,070,116,98,334296,60,080,126,58,1Аналог11801,84,805,809,14,4Прототип5127,20,19Оплавился--

Из таблицы видно, что в заявляемом интервале значений содержания компонентов в композиции поставленная задача достигается: теплоизоляционный материал не изменяется при нагревании до 800°С и не разрушается при медленном остывании на воздухе и при резком охлаждении водой.

К достоинствам предлагаемой композиции можно отнести также низкую величину усадки при сушке и высокотемпературном нагревании и устойчивость к трещинообразованию.

Изобретение относится к составам формовочных смесей и может быть использовано при изготовлении пожаробезопасных теплоизоляционных материалов строительного и технического назначения. Композиция для изготовления теплоизоляционного материала содержит, мас.%: жидкое стекло натриевое с силикатным модулем 2,9-3 и плотностью 1300-1350 кг/м³ 31,03-31,95; феррохромовый низкоуглеродистый саморассыпающийся шлак с удельной поверхностью не ниже 220 м²/кг 58,00-59,70; бой силикатного кирпича в виде тонкомолотого порошка удельной поверхностью 1800-2000 м²/кг 7,50-8,50; целлюлозное микроволокно марки BE 600/30 PU фирмы "ARBOCEL" 0,21-0,33; гетит 1,08-1,20; суперпластификатор С-3 Владимирского ЖБК 0,10-0,30; пенообразователь - триэтаноламиновые соли алкилсульфатов спиртов с числом атомов углерода 8-10 (25%) и 12-14 (75%) 0,04-0,06. Технический результат: повышение температуры эксплуатации материала без заметной деформации и снижения механической прочности. 1 табл.

Композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, феррохромовый шлак, пенообразователь, порошковый и волокнистый наполнители, отличающаяся тем, что дополнительно содержит суперпластификатор в виде порошкообразного разжижителя С-3 Владимирского ЖБК и гетит, а в качестве пенообразователя, порошкового и волокнистого наполнителей, соответственно, триэтаноламиновой соли алкилсульфатов спиртов с числом атомов углерода 8-10 (25%) и 12-14 (75%), измельченный до удельной поверхности 1800-2000 м²/кг бой силикатного кирпича и целлюлозное микроволокно марки BE 600/30 PU фирмы "ARBOCEL" при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое стекло31,03-31,95феррохромовый шлак58,00-59,70микропорошок из боя силикатного кирпича7,50-8,50целлюлозное микроволокно0,21-0,33гетит1,08-1,20суперпластификатор0,10-0,30пенообразователь0,04-0,06