ОГНЕУПОРНОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ Российский патент 2012 года по МПК C03C27/12 B32B17/06 

Настоящее изобретение относится к огнеупорным элементам остекления, содержащим, по меньшей мере, один слой гидратированного силиката щелочного металла, в которых при воздействии на указанный слой открытого пламени образуется непрозрачная пена, препятствующая прохождению излучения и обеспечивающая удержание стеклянных листов, к которым присоединяется слой или слои силикатов щелочных металлов. В частности, настоящее изобретение относится к рассматриваемым здесь элементам остекления, в которых вспучивающийся слой получают путем высушивания раствора силикатов щелочных металлов.

В частности, настоящее изобретение относится к элементам остекления, в которых вспучивающийся слой получают, главным образом, из силикатов натрия.

Изделия, в которых слой или слои силикатов получают путем высушивания, традиционно получают из промышленных растворов силикатов с добавлением различных компонентов, улучшающих свойства и/или потребительские характеристики продукции. Слои получают путем нанесения раствора на подложку с последующим проведением процедуры сушки различной продолжительности. В процессе сушки происходит отвердевание слоя.

Полученный таким образом слой силиката, возможно, непосредственно на листе стекла, после этого включается в состав многослойной структуры в ходе одной или более операций каландрирования и термообработки.

Условия изготовления и, в частности, условия сушки данных изделий относительно ограничены.

Сушка традиционно осуществляется в закрытых установках, температура, относительная влажность и условия вентилирования в которых должны точно контролироваться в ходе следующих друг за другом циклов, продолжительность которых увеличивается, когда исходное содержание воды более значительно, и может достигать десятков часов. Обычно для слоев с молярным соотношением SiO₂/Na₂O, равным 3.4, содержанием воды порядка 25% и толщиной 1,5 мм продолжительность цикла сушки составляет не менее 24 часов и может достигать 48 часов в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации.

Стадия сушки не только дорогостоящая, но может также влиять на качество получаемой продукции. При температурах порядка 100°С продолжительный контакт стеклянных листов и высокощелочных вспучивающихся композиций может привести к повреждению поверхности стекла.

Промышленные растворы силикатов щелочных металлов выбираются в качестве традиционного основного сырья для получения указанных вспучивающихся слоев в связи с их низкой стоимостью. Однако указанные композиции, состав которых контролируется таким образом, чтобы они оставались в жидком состоянии (их вязкость составляет порядка 100 мПа·с), обладают относительно высоким содержанием воды. Содержание воды в промышленных растворах силикатов натрия зависит от молярного соотношения SiO₂/Na₂O. При молярном соотношении, равном 3.4, содержание воды находится на уровне 65 мас.%. Значительное количество воды, изначально присутствующее в растворе, необходимо удалять в ходе сушки с целью получения вспучивающихся слоев с остаточным содержанием воды приблизительно вдвое меньшим. Выбор содержания воды, во вспучивающемся слое зависит не только от необходимых огнеупорных свойств, но и от оптического качества получаемых элементов остекления. При высоком содержании воды вспучивающиеся слои становятся менее устойчивыми к старению. Трудно гарантировать, что со временем указанные изделия будут оставаться идеально прозрачными. Часто появляются мутные участки, которые со временем становятся все более и более заметными. По этой причине ограничивать длительность процедуры сушки нельзя, не поставив под угрозу сохранение устойчивости к старению.

Многочисленные более ранние предложения, направленные на улучшение характеристик продукции на основе гидратированных силикатов щелочных металлов, в большей или меньшей степени связаны с нахождением компромисса между простотой и быстротой технологического процесса получения изделий, с одной стороны, и конечными свойствами изделий, с другой. Упомянутые усовершенствования касаются как технологии получения, так и используемых композиций.

Одним из способов, который можно упомянуть в этой связи, является применение контролируемой атмосферы в процессе сушки, что позволяет, в частности, предотвратить образование пузырей в изделии по мере его старения. Полезным в этой связи является использование в сушильных установках кислорода вместо воздуха. Что касается способов, было предложено заменить «статический» процесс сушки, осуществляемый в установках, в которых хранятся стеклянные листы, покрытые слоем силикатной композиции, подлежащей сушке, на «динамическую» систему, в которой подлежащая сушке композиция наносится в виде пленки на несущий конвейер, который непрерывно продвигается в сушильной печи туннельного типа. Время, отводимое на сушку в таких условиях, обязательно меньше, чем в случае сушки в сушильных установках, и с учетом того, что необходимое время сушки возрастает быстрее, чем толщина слоя, можно сделать вывод о том, что при определенном конечном содержании воды слои, получаемые в указанных условиях, будут иметь ограничение только по толщине по сравнению со слоями, получаемые методом статической сушки.

Добавление глицерина или полиола в композицию традиционно используется для повышения механических свойств вспучивающихся слоев. Однако наличие глицерина или органических соединений вообще необходимо точно регулировать, чтобы не ухудшить огнеупорные свойства.

Предлагались также и другие типы добавок, включающие различные поверхностно-активные вещества, способствующие смачиванию субстратов, с которыми контактирует раствор силиката щелочного металла.

Предлагавшиеся ранее решения представляют собой различные варианты компромисса между всеми требованиям, налагаемыми на изделия данного типа. Однако необходимы альтернативные решения, которые позволили бы улучшить условия получения изделий и/или характеристики самих изделий, в частности таких изделий, которые отвечают особым потребительским требованиям. Постоянным требованием является наличие продукции, получаемой с использованием наиболее стандартных и, следовательно, наименее дорогостоящих исходных материалов, с применением технологий, обеспечивающих максимальную простоту и скорость процесса, причем достигаться все это должно без ущерба для полезных характеристик изделий, как с точки зрения огнеупорных свойств, так и с точки зрения оптических характеристик.

Авторы изобретения выбрали получение огнеупорных элементов остекления из композиций силикатов щелочных металлов, доступных в промышленных количествах, а именно из силикатов натрия, и предложили новые способы, позволяющие существенно сократить время процедуры сушки.

Авторы изобретения показали, что указанные цели можно достигнуть с использованием промышленных растворов силикатов щелочных металлов путем добавления в указанные растворы соответствующего количества концентрированной водной суспензии коллоидной двуокиси кремния, что позволяет осуществлять сушку растворов, имеющих низкое содержание воды при аналогичном соотношении SiO₂/Na₂O.

Как показывает опыт, при получении композиций непрактично применять сушку при добавлении порошковой двуокиси кремния, что позволило бы избежать необходимости добавления воды. Равномерной дисперсии двуокиси кремния в таких силикатных растворах достичь чрезвычайно трудно даже при применении длительного интенсивного перемешивания. По этой причине авторы изобретения приняли решение использовать наиболее концентрированные водные суспензии коллоидной двуокиси кремния из имеющихся на рынке. Наиболее значительные концентрации двуокиси кремния в таких суспензиях находятся на уровне 50 мас.%. Тем не менее существует возможность использования суспензий с более низким содержанием двуокиси кремния.

В качестве примера можно привести следующие массовые содержания воды в промышленных растворах силиката натрия в зависимости от их молярного соотношения SiO₂/Na₂O:

SiO₂/Na₂O 2.1 2.8 3.0 3.4 3.9 Н₂O% 40 55 60 65 71

Следует отметить, что на практике промышленные растворы силикатов с молярным соотношением выше около 4 не выпускаются.

Добавление концентрированных суспензий коллоидной двуокиси кремния в промышленные растворы силикатов позволяет получать устойчивые растворы с аналогичным молярным соотношением и значительно меньшим содержанием воды, что в результате приводит к сокращению времени сушки.

Приведенные ниже параметры композиций, полученных добавлением концентрированной суспензии коллоидной двуокиси кремния в гидроксид натрия, являются предельными для композиций, которые можно получать согласно настоящему изобретению.

SiO₂/Na₂O 3.0 4.0 Н₂O% 43 45

Из этих примеров видно, что при аналогичном молярном соотношении SiO₂/Na₂O исходное массовое содержание воды снижается примерно на 20 мас.%. По сравнению с количеством воды, подлежащей удалению, указанное согласно настоящему изобретению снижение составляет не менее 10% и может достигать 50% всей массы воды, подлежащей удалению в процессе сушки. Обычно указанное снижение составляет от 15 до 40% массы воды, подлежащей испарению в процессе сушки.

Авторы изобретения вывели эмпирическую зависимость между молярным соотношением (mr=SiO₂/Na₂O) с одной стороны и массовым содержанием воды (Н₂O%) в композициях, подлежащих сушке по настоящему изобретению, с другой стороны. Данная зависимость для композиций (без учета добавок), состоящих из силикатов щелочных металлов с добавлением коллоидной двуокиси кремния и, возможно, гидроксида натрия, в которых молярное соотношение находится в указанном ниже диапазоне, т.е. от 2,7 до 4,1, выглядит следующим образом:

H₂O%<13mr+17

Предпочтительно содержание воды в указанных растворах отвечает следующей зависимости:

H₂O%<13mr+14

Композиции, используемые для получения вспучивающихся слоев элементов остекления по настоящему изобретению, имеют молярное соотношение SiO₂/Na₂O от 2.7 до 4.1, предпочтительно от 3.2 до 3.8. Данный диапазон соотношения выбран для удовлетворения двум условиям. Оно достаточно высокое для того, чтобы изделия имели «огнеупорные» свойства. Данный описательный термин обозначает свойство, благодаря которому при проведении испытаний на огнестойкость и после образования пены вспучивающийся материал размягчается лишь при самых высоких возможных температурах. Напротив, увеличение данного соотношения приводит к снижению пластичности материала. Действительно, определенная доля пластичности оказывается полезной для того, чтобы остекление обладало хорошей устойчивостью к так называемым «мягким воздействиям». Данное свойство является гарантией безопасности для людей в случае ударов об элементы остекления помимо защиты от воздействия огня.

Наличие добавок, таких как глицерин, до определенной степени улучшает пластичность. Однако даже в присутствии глицерина молярное соотношение предпочтительно ограничивать, в частности, по причине того, что чрезмерно высокое содержание глицерина может понизить огнеупорные свойства.

Содержание воды в получаемом вспучивающемся слое напрямую зависит от исходной композиции и продолжительности ее сушки. Нельзя повысить содержание воды во вспучивающихся слоях с целью сокращения длительности процедуры сушки и снижения ее стоимости без риска для устойчивости конечного изделия к старению. Выбор содержания воды и, следовательно, значимости сушки обязательно предполагает компромисс между устойчивостью к старению, с одной стороны, и продолжительностью процедуры сушки, с другой.

Содержание воды во вспучивающихся слоях по настоящему изобретению предпочтительно составляет от 20 до 35 мас.%, наиболее предпочтительно от 22 до 30 мас.%. Данное содержание воды также зависит от выбора молярного соотношения SiO₂/Na₂O. Как правило, две данные величины изменяются в одном и том же направлении, т.е. при более высоком молярном соотношении имеет место более высокое содержание воды. Согласно настоящему изобретению подходящие сочетания, известные из более ранних вариантов изделий, применяются для получения изделий в ранее не использовавшихся условиях сушки.

Как отмечено выше, известно, что помимо силикатов имеющиеся в настоящее время на рынке изделия зачастую содержат добавки, в частности один или более видов полиолов, особенно глицерин. Указанные полиолы могут частично замещать воду в силикатных композициях, одновременно улучшая «пластические» характеристики высушенных слоев. Когда соединения такого типа присутствуют в композиции, используемой по настоящему изобретению, их содержание в слое после сушки не превышает 25 мас.%, предпочтительно 20 мас.%. Предпочтительно данное содержание более либо равно 5 мас.% и предпочтительно более 6 мас.%.

Совместное содержание воды и полиолов предпочтительно не превышает 50 мас.% от вспучивающегося слоя, особенно предпочтительно не более 45 мас.%.

Промышленно доступные водные растворы двуокиси кремния иногда содержат полиолы, которые добавляют для улучшения дисперсии и повышения устойчивости указанных дисперсий. Использование указанных суспензий представляет собой способ введения указанных полиолов в композиции вспучивающихся слоев.

Рассматривая содержание воды в промышленных силикатных растворах и, в частности, в силикатных растворах с наибольшими соотношениями SiO₂/Na₂O, добавление двуокиси кремния в виде наиболее концентрированных суспензий позволяет снизить общее содержание воды. Указанное снижение, однако, не всегда является достаточным. Одним из способов дальнейшего снижения содержания воды является использование силикатных растворов с низким содержанием воды, например 40%, но, поскольку такие растворы обладают низким соотношением SiO₂/Na₂O, в них необходимо добавлять большее количество коллоидной двуокиси кремния.

Возвращаясь к вопросу получения композиций с низким содержанием воды, следует отметить, что часть натрия, присутствующая в композиции, может вводиться в нее вместе с добавлением концентрированных растворов соды или даже гранул соды, которые при соединении с коллоидной окисью кремния замещают, по меньшей мере, часть промышленных силикатов. Если весь натрий можно ввести таким образом, то предпочтительно данная пропорция не должна превышать 60%, а наиболее предпочтительно 40% натрия, присутствующего в слое. В связи с относительно существенной стоимостью коллоидной двуокиси кремния по сравнению с промышленными силикатными растворами, по мере возможности желательно находить компромисс, сочетая указанные источники двуокиси кремния.

Кроме того, вследствие влияния на стоимость готовых изделий при использовании промышленного раствора силиката натрия количество добавляемой двуокиси кремния предпочтительно ограничивать такой величиной, которая является необходимой для получения композиции, соответствующей необходимому соотношению SiO₂/Na₂O. Пропорция двуокиси кремния в материале, образующем вспучивающийся слой, поступающая в него из коллоидной двуокиси кремния, может превышать 60%, но предпочтительно не должна превышать 40%. Она составляет, по меньшей мере, 5% и предпочтительно, по меньшей мере, 15%.

Поскольку продолжительность процедуры сушки возрастает пропорционально квадрату содержания воды, продолжительность процедуры сушки можно снизить в значительной пропорции, например на одну треть или даже больше, по сравнению со случаем использования только промышленных силикатов. Напротив, тот факт, что сушку можно использовать для обработки композиции с более низким содержанием воды, позволяет при необходимости получать слои большей толщины, не увеличивая необходимое для сушки время до неприемлемых величин.

Исходные композиции, предназначенные для получения вспучивающихся слоев по настоящему изобретению, также могут содержать различные добавки, традиционно используемые в слоях такого типа.

Обычной практикой является добавление таких продуктов, как полиолы, в особенности глицерин, в слои силиката натрия с целью повышения их пластичности, что среди прочего определяет их механические свойства. Присутствие таких соединений оказывается особенно важным, когда содержание воды в этих продуктах значительно меньше. Напротив, в случае продуктов, получаемых по настоящему изобретению, которые предпочтительно имеют существенно более высокое содержание воды, содержание таких добавок, если они вводятся, может быть значительно меньше. Таким образом, дополнительно минимизируются недостатки, связанные с наличием указанных добавок. В частности, низкое содержание соединений полиола дополнительно облегчает процесс сушки слоев.

Среди других традиционных добавок можно привести TEOS (тетраметилортосиликат) или MTEOS (триметоксиметилсилан). Эти соединения вводятся в слои, в частности, для улучшения их механических свойств. Их введение приводит к содержанию в слое, которое не превышает 3 мас.% слоя.

Также известны примеры добавления аминированных соединений и, в частности, мочевины, которые способствуют образованию однородных пен во время расширения под воздействием высокой температуры. По настоящему изобретению аминированные соединения предпочтительно составляют не более 2 мас.% слоя. Другие аминированные соединения, например ТМАН (тетраметилгидроксиамин) или его соли, могут улучшать свойства, связанные со старением (помутнением).

Кроме того, в исходные композиции зачастую вводят поверхностно-активные вещества с целью облегчения контакта вспучивающегося слоя с субстратом, на который он наносится перед сушкой.

Процедура сушки, необходимая по настоящему изобретению, проводится для высушивания композиции, содержание воды в которой находится в диапазоне от 40 до 65 мас.%. Данная жидкая композиция наливается в виде пленки однородной толщины на подложку, которая традиционно представляет собой стеклянный лист, впоследствии включаемый в состав готового остекления. Как и в существующих способах, покрытый раствором лист вводится в сушильную установку с контролируемой температурой и влажностью. Нагретый воздух, циркулирующий в установке, постепенно удаляет часть воды из раствора. Сушку можно также осуществлять известным способом, нанося композицию в виде тонкого слоя на гибкую подложку, образующую временную подложку, от которой слой после сушки отделяют. В одном из вариантов указанная гибкая подложка может входить в состав готового остекления вместе со вспучивающимся слоем, который она фиксирует в процессе сушки.

Сушка раствора проводится до тех пор, пока содержание воды не достигнет приведенных выше значений. Как правило, сушка продолжается и после того, как раствор приобретает гелеобразную форму.

По настоящему изобретению, как указано выше, с целью максимально возможного ускорения процедуры сушки, предпочтительно минимизировать толщину слоев в процессе сушки. Поскольку длительность процедуры сушки сокращается, становится возможным несколько увеличить получаемую толщину по сравнению с толщиной ранее известных изделий, не прибегая к чрезмерному увеличению времени сушки.

На практике, чтобы время сушки чрезмерно не удлинялось, толщина слоя обычно не должна превышать 3 мм. Для получения большей толщины слоя предпочтительно соединять два слоя, которые высушивались раздельно, как было описано ранее. Чаще всего вспучивающиеся слои имеют толщину, по меньшей мере, 1 мм и предпочтительно, по меньшей мере, 1.5 мм.

Авторы изобретения также обнаружили, что помимо вышеперечисленных преимуществ добавление коллоидной двуокиси кремния, по-видимому, снижает подверженность материала старению. Указанное влияние на прозрачность изделий по настоящему изобретению объясняется не вполне ясным на настоящий момент механизмом и может иметь место даже при низких содержаниях двуокиси кремния, вводимой в виде коллоидной двуокиси кремния.

До тех пор пока не проведен систематический структурный анализ изделий, можно говорить о том, что различия в их свойствах являются следствием существенных различий между слоями, полученными традиционным способом и способом по настоящему изобретению. Указанные различия, вероятно, связаны с химической природой компонентов и механизмами их взаимных реакций и последующего развития.

Также образование силикатных цепочек, по-видимому, зависит от способа получения исходной композиции. Приемлемым вариантом является постепенное добавление двуокиси кремния. Реакции и их развитие происходят по-разному в зависимости от взаимных пропорций присутствующих реагентов. Аналогично, природа получаемых слоев может определяться характеристиками добавляемых коллоидных двуокисей кремния. Их реакционная способность, по-видимому, действительно зависит от размеров частиц. Проведенные опыты на суспензиях двуокиси кремния с средними размерами частиц соответственно порядка 7 и 30 нм не приводят к одинаковым результатам. Поскольку при равной массе частицы наименьшего размера присутствуют в большем количестве, их реакционная способность больше и, соответственно, более вероятно, что силикатные цепочки будут иметь меньшую длину. Для реализации настоящего изобретения, по-видимому, предпочтительно, чтобы «реакция» не была чрезмерно быстрой. Следовательно, частицы чрезмерно малого размера не являются предпочтительными.

Приведенные выше рассуждения не связывают авторов изобретения. В значительной степени они все еще находятся на стадии проверки. Важным аспектом является влияние измерений, проведенных по настоящему изобретению, на свойства полученных продуктов. Приведенные ниже примеры подробно иллюстрируют настоящее изобретение.

Сравнительный пример 1

Промышленный раствор силиката натрия с условным молярным соотношением SiO₂/Na₂O, равным 3,35, имеет следующий массовый состав:

двуокись кремния 24,1% оксид натрия 7,2% вода 58,6% глицерин 10%.

Указанный раствор наливали на лист флоат-стекла толщиной 3 мм с герметичным бортиком по краям для удержания раствора. Таким образом нанесли 6700 г/м² раствора. Толщина слоя раствора составила 5 мм.

Раствор высушивали в сушильной установке в атмосфере с контролируемой температурой и влажностью, точно следуя заданному температурно-временному циклу.

После сушки остаточное содержание воды составило 24%.

Пример 1

В данном опыте раствор получали на основе смеси двух промышленных растворов силиката натрия. Смесь имела следующий массовый состав:

двуокись кремния 23,0% оксид натрия 6,9% вода 56,1% глицерин 14%.

4800 г указанного раствора смешивали с 190 г соды и 1000 г суспензии коллоидной двуокиси кремния следующего состава:

двуокись кремния 50% вода 50%.

При смешивании раствора силиката натрия и суспензии коллоидной двуокиси кремния важно предотвращать образование пузырей, что особенно вероятно во время перемешивания раствора. Следует также следить за тем, чтобы не образовывались слипшиеся частицы, которые впоследствии не будут абсорбированы на стадиях сушки или термообработки сформированных элементов остекления.

В полученном таким образом растворе содержание воды составляет 53 мас.%, а условное молярное соотношение SiO₂/Na₂O составляет 3,35, как указано выше. Несмотря на более низкое содержание воды по сравнению со сравнительным примером данный раствор обладал устойчивостью и оставался жидким.

Раствор наливали по аналогии с тем, как указано выше. Нанесли 6000 г/м² раствора. Толщина слоя раствора на стеклянном листе составляет 4,2 мм. Раствор высушивали при тех же условиях, что и в сравнительном примере, но продолжительность сушки, которая потребовалась для достижения аналогичного конечного содержания воды 24%, была меньше при аналогичной конечной толщине слоя. Общая толщина слоя, который потребовалось высушить, уменьшилась на 16%, а количество воды, которую потребовалось испарить, уменьшилось на 20%. Само время сушки сократилось на 30%.

После сушки края слоя отрезали и полученный продукт традиционным способом соединяли со вторым стеклянным листом толщиной 3 мм, который покрывал высушенный слой.

Готовое остекление подвергали стандартной процедуре испытания на огнестойкость согласно EN 1364.

Остекление соответствовало требованиям EW30 к изоляционным и герметизирующим свойствам.

Сравнительный пример 2

Промышленный раствор силиката натрия с условным молярным соотношением SiO₂/Na₂O, равным 3,85, имеет следующий массовый состав:

двуокись кремния 20,1% оксид натрия 5,2% вода 64% глицерин 10,7%.

Указанный раствор наливали на лист флоат-стекла толщиной 3 мм с герметичным бортиком по краям для удержания раствора. Нанесли 6300 г/м² раствора. Толщина слоя раствора составила 5 мм. Раствор высушивали аналогично предыдущему примеру, пока остаточное содержание воды не составило 24%.

Пример 2

Данный опыт проводили с промышленным раствором со следующим массовым составом:

двуокись кремния 23,0% оксид натрия 6,9% вода 55,9% глицерин 14,2%.

4750 г указанного раствора смешивали с 345 г суспензии коллоидной двуокиси кремния следующего состава:

двуокись кремния 50% вода 50%.

В полученном таким образом растворе содержание воды составляло 57,4 мас.%, а условное молярное соотношение SiO₂/Na₂O составляло 3,85, как указано выше. Несмотря на более низкое содержание воды по сравнению со сравнительным примером данный раствор обладал устойчивостью и оставался жидким.

Раствор наливали по аналогии с тем, как указано выше. Нанесли 5100 г/м² раствора. Толщина слоя раствора на стеклянном листе составила 3,8 мм. Раствор высушивали при тех же условиях, что и в сравнительном примере, но время, необходимое для достижения аналогичного окончательного содержания воды 24%, было значительно меньше. Общая толщина слоя, который потребовалось высушить, уменьшилась на 24%, а количество воды, которую потребовалось испарить, уменьшилось на 40%. Вследствие этого само время сушки также сократилось примерно на 40%.

Пример 3

Состав примера 2 нанесли в количестве 6270 г/м² в виде слоя толщиной 5 мм.

Сушку проводили так, как описано выше, но при данной более значительной толщине слоя ее продолжительность до достижения аналогичного содержания воды увеличилась. Общее время сушки было примерно равно времени сушки в сравнительном примере 2.

Следовательно, по настоящему изобретению можно получать вспучивающиеся слои большей толщины при сохранении приемлемой продолжительности процедуры сушки.

Возможность получения вспучивающихся слоев большей толщины при сохранении экономически приемлемых параметров технологических процессов позволяет изготавливать элементы остекления, которые при аналогичных потребительских характеристиках будут состоять из меньшего количества слоев и, следовательно, содержать меньшее количество стеклянных листов.

Конечно, композиции, составляемые из вспучивающихся слоев, полученных в соответствии со способами по настоящему изобретению, не ограничиваются сочетаниями, содержащими один вспучивающийся слой между двумя стеклянными листами. Использование различных композиций, состоящих из большого количества вспучивающихся слоев, соединенных с множеством стеклянных листов, позволяет улучшить огнеупорные свойства.

Изобретение относится к огнеупорному остеклению. Технический результат изобретения заключается в снижении времени сушки растворов, на основе которых получают вспучивающийся слой, с сохранением высоких огнеупорных свойств и высокой устойчивости остекления к старению. Огнеупорное остекление содержит, по меньшей мере, один слой вспучивающегося материала на основе гидратированного силиката натрия. Вспучивающийся слой получен путем высушивания промышленного раствора силиката натрия с добавлением суспензии коллоидной двуокиси кремния. Молярное соотношение SiO₂/Na₂O вспучивающегося слоя составляет от 3,2 до 3,8, а содержание воды - от 20 до 35 мас.%. 10 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Огнеупорное остекление, содержащее, по меньшей мере, один слой вспучивающегося материала на основе гидратированного силиката натрия, в котором указанный вспучивающийся слой получен путем высушивания промышленного раствора силиката натрия с добавлением суспензии коллоидной двуокиси кремния, где молярное соотношение SiO₂/Na₂O указанного вспучивающегося слоя составляет от 3,2 до 3,8, и где содержание воды во вспучивающемся слое составляет от 20 до 35 мас.%.

2. Остекление по п.1, отличающееся тем, что содержание воды во вспучивающемся слое составляет от 22 до 30 мас.%.

3. Остекление по п.1, отличающееся тем, что смесь, подвергаемая сушке, имеет исходное массовое содержание воды, не считая добавок, которое выражается следующей зависимостью
H₂O%<13·mr+17,
где mr - молярное соотношение SiO₂/Na₂O.

4. Остекление по п.3, отличающееся тем, что смесь, подвергаемая сушке, имеет исходное массовое содержание воды, не считая добавок, которое выражается следующей зависимостью
H₂O%<13·mr+14.

5. Остекление по п.1, отличающееся тем, что указанный вспучивающийся слой дополнительно содержит один или более полиолов в количестве, не превышающем 25 мас.%, и предпочтительно не превышающем 20 мас.%.

6. Остекление по п.5, отличающееся тем, что указанный вспучивающийся слой имеет содержание полиолов не менее 5 мас.%.

7. Остекление по п.1, отличающееся тем, что двуокись кремния, вводимая в виде водной суспензии коллоидной двуокиси кремния, составляет, по меньшей мере, 10% от общего содержания двуокиси кремния в слое.

8. Остекление по п.7, отличающееся тем, что пропорция двуокиси кремния, вводимой в виде коллоидного раствора, относительно общего содержания двуокиси кремния во вспучивающемся слое не превышает 40%.

9. Остекление по п.1, отличающееся тем, что пропорция натрия, содержащегося в слое, вводится в виде концентрированного раствора или гранул гидроксида натрия.

10. Остекление по п.9, отличающееся тем, что пропорция вводимого натрия не превышает 40% от общего количества натрия, содержащегося в слое.

11. Остекление по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанный вспучивающийся слой имеет толщину более 1 мм, и предпочтительно более 1,5 мм.