Композиция для термостойкого теплоизоляционного пеноматериала пониженной плотности Российский патент 2018 года по МПК C08J9/32 C08L83/00 C08K13/04 C08G77/60 C04B35/565 

Изобретение относится к композициям для термостойких теплоизоляционных пеноматериалов, которые могут быть использованы в качестве высокотемпературной теплоизоляции, работающей в условиях окислительной среды.

Известна композиция для термостойкого пеноматериала, включающая древесную смолу, фурфуроловый спирт, малсиновый ангидрид, микросферы (стеклянные или фенольные) и ацетон. Недостатком данного пеноматериала на основе этой композиции является, его использование только в инертной среде (Берлин А.А., Шутов Ф.А. Упрочненные газонаполненные пластмассы. М.: Химия, 1980, с. 224).

Известна композиция для термостойкого пеноматериала, включающая полиметилфенилсилоксановую смолу, полые кварцевые микросферы и аминный или оловосодержащий отвердитель. Однако пеноматериал на основе данной композиции при температуре выше 300°C теряет механическую прочность (Kenlg S., Raiter J., Narkis M.-J. Cell. Plast, 1984, №21, pp. 423-427).

Известна композиция для термостойкого пеноматериала, включающая силоксановый сополимер, содержащий метальные, фенильные, винильные и гидридные группы, волокна титана калия, кварцевые микросферы и борную кислоту. Однако пеноматериал на основе этой композиции при температуре выше 300°C теряет механическую прочность (Патент США №3317455, кл. 260-37. Опубл. 1967).

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является композиция для термостойкого пеноматериала, включающая кремиийорганическое связующее: раствор в этиловом спирте 10 масс. % олигооксигидридметилсилметиленсилоксисилана и 25 масс. % поливинилбутираля, крезосферы и кварцевые волокна. Однако при температуре выше 600°C происходит деформация данного пеноматериала (Авторское свидетельство СССР 1736979, кл. C08J 9/32, 1992).

Цель изобретения - повышение термостойкости и теплоизоляционных свойств пеноматериала, снижение плотности материала, при сохранении прочностных характеристик.

Эта цель достигается тем, что композиция для термостойкого теплоизоляционного пеноматериала пониженной плотности, включающая кремнийсодержащее связующее, микросферы и волокнистый наполнитель, в качестве кремнийсодержащего связующего содержит 10% раствор поликарбосилана в ксилоле, в качестве микросфер - полые углеродные микросферы, в качестве волокнистого материала - кварцевые волокна при следующем соотношении компонентов композиции, мас. %:

Указанное кремнийсодержащее связующее 15,0-45,0 Полые углеродные микросферы 12,0-65,0 Кварцевые волокна 20,0-43,0

В качестве полых микросфер были использованы полые углеродные микросферы, полученные путем пиролиза фенолформальдегидных полых микросфер в среде аргона при температуре 1200°C в течение 4 часов. Полученные микросферы имели размер от 20 до 100 мкм.

В качестве волокнистого наполнителя использовались кварцевые волокна (содержание SiO₂ - 99,9%) длиной 50-500 мкм и диаметром 0,7-2,5 мкм.

Композицию получали смешением компонентов в смесителе. В смеситель заливали 10% раствор поликарбосилана в ксилоле, потом вводили кварцевые волокна и после перемешивания добавляли полые углеродные микросферы. Смесь перемешивали при 100-150°C для удаления растворителя, затем формовали образцы, которые помещали в печь и нагревали со скоростью 100°C/ч в атмосфере азота до 1000°C. В таблице 1 приведены составы композиций и свойства теплоизоляционных пеноматериалов, полученных по технологии описанной выше и свойства известной композиции.

Изобретение относится к композициям для термостойких теплоизоляционных пеноматериалов, которые могут быть использованы в качестве высокотемпературной теплоизоляции, работающей в условиях окислительной среды. Композиция для термостойкого теплоизоляционного пеноматериала включает кремнийсодержащее связующее, полые микросферы, волокнистый наполнитель при следующем соотношении компонентов композиции, мас. %: кремнийсодержащее связующее 15,0-45,0, полые углеродные микросферы 12,0-65,0, кварцевые волокна 20,0-43,0. В качестве кремнийсодержащего связующего композиция содержит раствор поликарбосилана в ксилоле, в качестве полых микросфер - полые углеродные микросферы размером от 20 до 100 мкм, в качестве волокнистого наполнителя - кварцевые волокна длиной 50-500 мкм и диаметром 0,7-2,5 мкм. Технический результат – сниженное значение кажущейся плотности, теплопроводности при 250^°С, предела прочности при сжатии после 10 ч при 700°С на воздухе 4,2-5,8 МПа. 1 табл.

Композиция для термостойкого теплоизоляционного пеноматериала, включающая кремнийсодержащее связующее, полые микросферы, волокнистый наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве кремнийсодержащего связующего композиция содержит раствор поликарбосилана в ксилоле, в качестве полых микросфер - полые углеродные микросферы размером от 20 до 100 мкм, в качестве волокнистого наполнителя - кварцевые волокна длиной 50-500 мкм и диаметром 0,7-2,5 мкм, при следующем соотношении компонентов композиции, мас. %:

Указанное кремнийсодержащее связующее 15,0-45,0 Полые углеродные микросферы 12,0-65,0 Кварцевые волокна 20,0-43,0