Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного материала, предназначенного для термоизоляции чердачных и подвальных перекрытий, а также фасадов зданий.
Для теплоизоляционных материалов указанного назначения чрезвычайно важными показателями являются: экологическая безопасность, срок эксплуатации, горючесть и механическая прочность.
Известен состав для изготовления теплоизоляционного материала, включающий в качестве отверждаемой основы карбамидную смолу, хлористый аммоний, полуводный фосфогипс, пенополистирол, сульфитный щелок, перлитовый песок и воду (а.с. СССР №1505909).
Однако изделия из этого состава при высокой объемной массе имеют низкую механическую прочность.
Известен состав для изготовления теплоизоляционного материала, включающий в качестве отверждаемой основы карбамидоформальдегидную смолу, кислый отвердитель, наполнитель, поверхностно-активное вещество, карбамид, силикат натрия (патент СССР №1834870).
Однако недостатками этого состава являются относительно высокое водопоглощение готовых изделий, значительное содержание вредных примесей, низкая механическая прочность готовых изделий и низкий срок их эксплуатации из-за старения и деструкции при температурах выше 40°С.
Известен состав для изготовления теплоизоляционного материала, который содержит следующие компоненты: отверждаемая основа - карбамидоформальдегидная смола, поверхностно-активное вещество, кислый отвердитель, наполнитель, пластификатор (патент РФ №2055820).
Однако недостатками известного состава являются: выделение изделиями в атмосферу экологически вредного формальдегида, исключающее их применение в качестве теплоизоляторов в жилищном строительстве;
- невысокий срок эксплуатации изделий, получаемых на его основе, из-за старения и деструкции полимерной основы;
- низкие характеристики пожарной безопасности готового теплоизоляционного материала.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является состав для изготовления теплоизоляционного материала, включающий отверждаемую основу в виде 30-50% натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 2,8-4,5, отвердитель - по крайней мере, одно из соединений, выбранное из группы, включающей ангидриды карбоновых кислот, хлорангидриды карбоновых кислот, эфиры хлормуравьиной кислоты и сульфохлориды, компонент, образующий пену, наполнитель и воду (патент США 3850650 по кл. С04В 38/00, 1974).
Известный состав имеет следующее содержание компонентов, мас.%:
Известный состав позволяет получить пеномассу, твердеющую в процессе пенообразования.
Вспенивание состава происходит путем его нагрева, при котором вскипает эмульгированный в жидком стекле компонент, образующий пену и представляющий собой низкокипящую жидкость.
Отверждение пены происходит в результате взаимодействия жидкого стекла с эмульгированным в нем отвердителем - веществом, выделяющим в водной среде кислоту.
Однако известный состав обладает рядом недостатков:
1. Высокая экологическая опасность как в процессе производства, так и при использовании готовых изделий, так как:
- вспенивание растворов жидкого стекла достигают введением в состав отверждаемой композиции экологически вредных органических жидкостей (трихлорфторметана, дихлордифторметана, хлороформа, винилхлорида, трихлорэтилена), которые в процессе производства и при последующем использовании полученных изделий выделяются в атмосферу в количествах, в десятки раз превышающих предельно допустимые концентрации;
- в качестве отверждающих компонентов используют органические соединения, например бутиловый, изо-октиловый, фениловый эфиры хлормуравьиной кислоты, реагирующие с жидким стеклом, выделяя бутанол, изо-октанол, фенол в количествах, несовместимых с требованиями техники безопасности.
2. Низкая механическая прочность отвердевшей пены, имеющей предел прочности при сжатии не выше 50 кПа, что не позволяет использовать ее в качестве конструкционного теплоизоляционного материала.
3. Низкие характеристики пожарной безопасности теплоизоляционного материала, теряющего при воздействии пламени в течение 30 мин с температурой 850°С более 50% массы (группа горючести Г2).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание состава для изготовления теплоизоляционного материала, обладающего одновременно экологической безопасностью, высокими показателями механической прочности и характеристиками пожарной безопасности.
Технического результата в предлагаемом изобретении достигают созданием состава для изготовления теплоизоляционного материала, включающего отверждаемую основу в виде 30-50% натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 2,8-4,5, отвердитель на основе натриевых солей неорганических фторсодержащих кислот, компонент, образующий пену, наполнитель и воду, в котором, согласно изобретению, в качестве натриевых солей неорганических фторсодержащих кислот отвердителя используют или натрия гексафторсиликат (Na2SiF6), или натрия гексафтортитанат (Na2TiF6), или их смеси при любом соотношении компонентов, а в качестве компонента, образующего пену, используют или натриевую, или триэтаноламмонийную соль лаурилсульфата при следующем содержании компонентов, мас.%:
Изобретение позволяет получить следующие преимущества:
- высокая экологическая безопасность производства и потребления теплоизоляционных материалов, так как предложенный состав в своем составе не содержит вредных органических жидкостей;
- высокие прочностные показатели материала, имеющего предел прочности при сжатии не менее 120 кПа;
- пожарная безопасность теплоизоляционного материала, имеющего группу горючести НГ (несгораемый).
Для получения заявленного состава можно использовать следующие вещества.
В качестве отверждаемой основы можно использовать, например, 30-50% натриевое жидкое стекло с силикатным модулем 3-4,5 (ГОСТ 13078-81).
В качестве отвердителя используют, например, натрия гексафторсиликат (ТУ 113-08-587-86) или натрия гексафтортитанат (ТУ 6-09-01425-77), или их смеси при любом соотношении компонентов.
В качестве наполнителя можно использовать, например, асбест-хризотил (ГОСТ 12871-93) полипропиленовое волокно (ТУ 2272-001-44340211-2000) или рубленое базальтовое волокно (ТУ В.2.7.88 023.025-96), или смеси этих материалов. При этом соотношение компонентов в наполнителе может быть любым и определяется лишь необходимостью получения качества готовых изделий, определяемого спецификой области применения последних.
В качестве компонента, образующего пену, используют триэтаноламмонийную соль лаурилсульфата (торговое название пенообразователь №3, ТУ 6-14-508-80, изменение №1) или натриевую соль лаурилсульфата.
Заявленный состав можно получить, например, при атмосферном давлении и температуре 10-65°С.
В смеситель емкостью 25 л заливают 4-6 л 40%-ного натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 3,
250 г асбеста-хризотила, предварительно замешанного с 130 мл воды, и включают мешалку.
Через 30 мин добавляют 600-900 г натрия кремнефтористого и одновременно с помощью пеногенератора подают пену требуемой кратности до заполнения аппарата.
Время перемешивания вспененной реакционной массы составляет 5-6 мин. Затем пену выливают в формы размерами 100×300×50 мм, где выдерживают 2 часа, далее перекладывают на поддон и высушивают при 35-35°С в течение 10-12 часов.
Все приведенные режимы способа получения изделия из предлагаемого состава для изготовления теплоизоляционного материала были получены экспериментальным (лабораторным) путем.
Полученные изделия подвергали испытаниям по ГОСТ 30244-94, ГОСТ 30402-96, ГОСТ 17177-94.
О сроке эксплуатации изделий судили по результатам ускоренных испытаний старения образцов. Для этого изделия размерами 100×100×50 мм плавно нагревали и выдерживали при температуре 200°С, визуально фиксируя время (сутки) появления первой трещины в образце, это время принимали как tускор.
Для расчета срока эксплуатации изделий в реальных условиях, т.е. при температуре, не превышающей 70°С (tреал, лет), использовали термический коэффициент скорости деструкции, равный 22,47.
Показатель горючести определяли по двум параметрам: 1) убыль массы (в процентах) образцов диаметром 45 мм и высотой 50 мм и 2) прирост температуры пламени над образцами (°С).
Для сравнения изготавливали изделия из состава прототипа, используя следующие компоненты, мас.%:
Для получения корректных сравнительных данных состава-прототипа и изобретения изделия получали и испытывали в условиях, аналогичных условиям получения и испытания заявленного состава и изделий из него.
Примеры заявленного состава при различном содержании различных компонентов приведены в табл.1.
Результаты сравнительных испытаний составов, указанных в табл.1, и составов по прототипу представлены в табл.2.
Как с очевидностью следует из представленных данных, заявленный состав позволяет получать изделия с высокими качественными характеристиками.
** В соответствии с гигиеническими нормативами ГН 2.1.6.1338-03 предельно допустимая среднесуточная концентрация трихлорфторметана в атмосферном воздухе составляет 10 мг/м3
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Состав для изготовления теплоизоляционного материала | 2010 |
|
RU2704754C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 2011 |
|
RU2458025C1 |
СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛО-, ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 2010 |
|
RU2455252C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ | 2013 |
|
RU2538004C1 |
СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 2005 |
|
RU2317272C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИНАРНОГО КОМПОЗИТА «ПЕСОК - ГРАНУЛИРОВАННЫЙ ПЕНОПОЛИСТИРОЛ» | 2023 |
|
RU2826404C2 |
СВЯЗУЮЩАЯ ВОДОРАСТВОРИМАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПЛИТ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО ВОЛОКНА | 2005 |
|
RU2309921C2 |
МИНЕРАЛЬНЫЙ ВСПЕНЕННО-ВОЛОКНИСТЫЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ | 2014 |
|
RU2568199C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 2013 |
|
RU2527417C1 |
СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 2000 |
|
RU2184126C2 |
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционного материала для термоизоляции чердачных и подвальных перекрытий и фасадов зданий. Состав для изготовления теплоизоляционного материала содержит, мас %: - 30-50%-ное натриевое жидкое стекло с силикатным модулем 3-4,5 - 71-77, отвердитель - натрия гексафторсиликат и/или гексафтортитанат 8,5-9,1, компонент, образующий пену - триэтаноламмонийная или натриевая соль лаурилсульфата 0,9-1,2, наполнитель - асбест-хризотил или полипропиленовое волокно, или рубленое базальтовое волокно, или их смеси при любом соотношении компонентов 2,4-3,4, вода остальное. Технический результат - повышение механической прочности и пожарной и экологической безопасности. 1 табл.
Состав для изготовления теплоизоляционного материала, включающий отверждаемую основу в виде 30-50%-ного натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 2,8-4,5, отвердитель на основе натриевых солей неорганических фторсодержащих кислот, компонент, образующий пену, наполнитель и воду, отличающийся тем, что в качестве натриевых солей неорганических фторсодержащих кислот используют или натрия гексафторсиликат (Nа2SiF6), или натрия гексафтортитанат (Nа2TiF6), или их смеси при любом соотношении компонентов, а в качестве компонента, образующего пену, используют или натриевую, или триэтаноламмонийную соль лаурилсульфата при следующем содержании компонентов, мас.%:
US 3850650 A, 26.11.1974 | |||
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕГОРЮЧЕГО УТЕПЛИТЕЛЯ | 2006 |
|
RU2293073C1 |
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ | 1997 |
|
RU2126370C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ | 2003 |
|
RU2243335C1 |
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА | 2002 |
|
RU2228314C2 |
Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1981 |
|
SU1103785A3 |
Приспособление для испытания кольцевых образцов на разрыв | 1941 |
|
SU68635A1 |
RU 2055820 C1, 10.03.1996 | |||
Состав для изготовления теплоизоляционного материала | 1991 |
|
SU1834870A3 |
Способ приготовления мыла | 1923 |
|
SU2004A1 |
Авторы
Даты
2012-05-20—Публикация
2010-12-24—Подача