СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОГО ФОРМОВАННОГО ИЗДЕЛИЯ В ВИДЕ СЛОЯ ИЗОЛЯЦИОННОЙ ШТУКАТУРКИ Российский патент 2020 года по МПК C04B38/08 C04B26/06 C04B40/02 C04B111/28 

Настоящее изобретение относится к пористым формованным изделиям в виде слоя изоляционной штукатурки или изоляционной плиты, к способу изготовления таких пористых формованных изделий и к растворным смесям для изготовления этих пористых формованных изделий.

При укладке слоев изоляционной штукатурки и при изготовлении теплоизоляционных плит часто применяют легковоспламеняющиеся материалы, такие как пенополистирол или пенополиуретан. Недостаток таких материалов состоит при этом в их легкой возгораемости.

Для улучшения противопожарной защиты из СН 710162 А2 известны теплоизоляционные плиты из пенополистирола или из полиуретана, которые снабжены противопожарным слоем, который содержит полые шарики из вспученного и закрытопористого кварцевого песка, соединенные между собой и с плитой минеральным вяжущим. В WO 2015/056138 А1 описаны плиты для теплоизоляции и для противопожарной защиты, которые изготавливают из смеси вспученного перлита с минеральным вяжущим, таким как цемент, или с органическим вяжущим путем прессования или литья в форме и отверждения в ней. В WO 2015/056139 А2 описана растворная смесь для теплоизоляции и для противопожарной защиты, состоящая из закрытопористых шариков, сформованных из вспученного кварцевого песка или вспученного перлита, и неорганического или органического вяжущего, а также при необходимости дополнительных добавок. В ЕР 2899174 А2 описан способ теплоизоляции строений, в полости и пустоты в стенах которых при этом закачивают смесь из сплошных и наполненных воздухом шариков из вспученного кварцевого песка или вспученного перлита и цементного вяжущего. В WO 2012/031717 А1 описано дымонепроницаемое и теплоизолирующее противопожарное формованное изделие, которое содержит по меньшей мере один легкий заполнитель, гибридное связующее горячего отверждения с неорганическими и органическими компонентами и дегидратирующий материал, такой как тригидрат алюминия, а также волокна или волластонит.

При изготовлении подобных изоляционных материалов на основе минеральных легких заполнителей используют либо неорганические вяжущие, такие как гипс, цемент или жидкое стекло, либо органические вяжущие, такие как водные дисперсии полимеров. Изоляционные материалы на минеральных вяжущих хотя и являются невоспламеняющимися, однако являются хрупкими и обладают низкой гибкостью. Изоляционные же материалы на органических вяжущих обладают гибкостью, но являются при этом легковоспламеняющимися.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача предложить изоляционные материалы на основе минеральных легких заполнителей, каковые материалы были бы гибкими и одновременно с этим обладали бы лучшими противопожарными свойствами.

Объектом изобретения является пористое формованное изделие в виде слоя изоляционной штукатурки или изоляционной плиты, содержащее закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые, т.е. смешанно закрыто- и открытопористые, полые тела из неорганических материалов и вяжущее, и отличающееся тем, что в качестве вяжущего содержатся композиционные частицы, которые содержат по меньшей мере один органический полимер и по меньшей мере одно неорганическое твердое вещество, массовая доля которого составляет от 15 до 50 мас. % в пересчете на общую массу органического полимера и неорганического твердого вещества в композиционной частице.

Композиционные частицы известны из уровня техники, имеются в продаже и могут быть представлены в виде их водных дисперсий или в виде диспергируемых в воде полимерных порошков. В WO 03/000760 А1 описан способ приготовления дисперсии композиционных частиц, а именно: дисперсии из неорганических твердых частиц и органического полимера путем полимеризации смеси мономеров, которая в небольших количествах содержит кремнефункциональный мономер, в присутствии дисперсии неорганических твердых частиц. Получаемые таким способом продукты рекомендуется использовать в качестве связующих для покрытий, в качестве клеев и в качестве модификаторов строительных растворов. Из WO 2004/035474 А1 известны водные дисперсии композиционных частиц (композиционные дисперсии), приготавливаемые путем смешения водных дисперсий силанизированных кремнеземных частиц с водными дисперсиями полимеров. Такие продукты рекомендуется использовать в качестве связующих в материалах для нанесения покрытий и в качестве добавок в составе цементных растворов. В WO 2009/112370 А1 описан способ приготовления дисперсии композиционных частиц путем конденсации одного или нескольких алкоксисиланов в водной дисперсии полимера с установленным на щелочное значением рН. Альтернативно этому можно отдельно путем конденсации алкоксисилана получать золь кремнекислоты и затем смешивать его с водной дисперсией полимера. В качестве возможных областей применения рекомендуется использование в материалах для нанесения покрытий и клеях. В WO 2012/110618 А1 описан способ получения модифицированных композиционных частиц путем смешения между собой водной дисперсии полимера и водного золя кремнекислоты и путем последующей полимеризации мономеров в такой смеси. В качестве возможных областей применения описываются уже указанные выше. В WO 2012/022667 А1 описано приготовление дисперсий композиционных частиц путем полимеризации этиленово ненасыщенных мономеров в присутствии дисперсно распределенных в воде неорганических твердых веществ, при этом для улучшения стойкости получаемой таким путем дисперсии при хранении в ходе полимеризации или после нее добавляют эпоксисилан.

Композиционные частицы состоят из органической полимерной фазы и распределенных в ней тонкодисперсных неорганических твердых частиц, которые преимущественно физическими связями (например, карбоксифункциональными мономерными звеньями в полимере) или химическими связями (например, кремнефункциональными мономерными звеньями в полимере) связаны с полимерными цепями органической полимерной фазы.

В качестве тонкодисперсных неорганических твердых частиц предпочтительны оксиды металлов или оксиды полуметаллов. Размер частиц диспергированных в воде твердых частиц в предпочтительном варианте составляет от 4 до 150 нм, особенно предпочтительно от 5 до 100 нм. Размер частиц при этом представляет собой среднемассовый размер dw, определяемый путем измерения методом статического светорассеяния, например анализатором размера частиц Nanosizer фирмы Coulter.

К пригодным оксидам металлов относятся, например, оксиды титана, циркония, алюминия, бария, магния или железа. Подобные оксиды металлов имеются в продаже, например диоксид титана, оксид циркония(IV), оксид олова(II), оксид олова(IV), оксид алюминия, оксигидроксид алюминия, оксид бария, оксид магния, оксид железа(II), оксид железа(III), оксид железа(II/III). В качестве предпочтительного оксида полуметалла следует назвать диоксид кремния. Диоксид кремния может быть представлен в аморфной форме и/или в различных кристаллических структурах. Диоксид кремния может быть представлен, например, в виде жидкого стекла или золей кремнекислоты. Пригодный диоксид кремния известен также под торговыми наименованиями Aerosil^®, Nalco^®, Levasil^®, Ludox^®, Nyacol^®, Bindzil^® и Snowtex^®. Особенно предпочтительны золи кремнекислоты и модифицированные алюминатом или эпоксисиланом золи кремнекислоты. Для получения модифицированных золей кремнекислоты к обычному золю кремнекислоты при перемешивании и при необходимости при нагревании добавляют либо водный раствор алюмината, например NaAl(OH)₄, либо эпоксисилан, например 3-глицидоксипропилтриметоксисилан.

Способ получения тонкодисперсных неорганических твердых веществ известен, например их получают проведением реакций осаждения или химических реакций в газовой фазе (см. Е. Matijevic, Chem. Mater., 5, 1993, сс.412-426; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, т. A23, cc. 583-660, изд-во Verlag Chemie, Weinheim, 1992).

К числу этиленово ненасыщенных мономеров, пригодных для приготовления водной дисперсии органического полимера, относятся виниловые эфиры неразветвленных или разветвленных алкилкарбоновых кислот с 1-15 атомами углерода, метакрилаты и акрилаты спиртов с 1-15 атомами углерода, винилароматические соединения, олефины, диены или винилгалогениды. К предпочтительным виниловым эфирам относятся винилацетат, винилпропионат, винилбутират, винил-2-этилгексаноат, виниллаурат, 1-метилвинилацетат, винилпивалат и виниловые эфиры α-разветвленных монокарбоновых кислот с 9-13 атомами углерода, например продукты VeoVa9^® или VeoVa10^® (торговые наименования продуктов, выпускаемых фирмой Momentive). Особенно предпочтителен среди указанных выше виниловых эфиров винилацетат. К предпочтительным метакрилатам или акрилатам относятся метилакрилат, метилметакрилат, этилакрилат, этилметакрилат, пропилакрилат, пропилметакрилат, н-бутилакрилат, н-бутилметакрилат, 2-этилгексилакрилат, норборнилакрилат. Особенно предпочтительны среди них метилакрилат, метилметакрилат, н-бутилакрилат и 2-этилгексилакрилат. Примерами олефинов и диенов являются этилен, пропилен и 1,3-бутадиен. К пригодным винилароматическим соединениям относятся стирол и винилтолуол. Одним из предпочтительных винилгалогенидов является винилхлорид.

В предпочтительном варианте с основным полимером дополнительно сополимеризуют один или несколько функциональных сомономеров в количестве от 0,05 до 20 мас. %, особенно предпочтительно от 1 до 10 мас. %, в пересчете на общую массу мономеров. В качестве примера таких функциональных сомономеров можно назвать этиленово ненасыщенные моно- и дикарбоновые кислоты, предпочтительно акриловую кислоту, метакриловую кислоту, фумаровую кислоту и малеиновую кислоту, а также малеиновый ангидрид, амиды и нитрилы этиленово ненасыщенных карбоновых кислот, предпочтительно акриламид и акрилонитрил, этиленово ненасыщенные сульфокислоты, соответственно их соли, предпочтительно винилсульфокислоту и 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоту. В качестве других примеров функциональных сомономеров можно также назвать сомономеры с эпоксидными функциональными группами, такие как глицидилметакрилат и глицидилакрилат. В качестве следующих примеров функциональных сомономеров можно назвать кремнефункциональные сомономеры, такие как акрилоксипропилтри(алкокси)- и метакрилоксипропилтри(алкокси)силаны, которые в качестве алкоксигрупп могут содержать, например, метоксиостатки, этоксиостатки и остатки простых эфиров этоксипропиленгликоля, такие как метакрилоксипропилтриметокси-силан, винилтриалкоксисиланы и винилметилдиалкоксисиланы, такие как винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан или винилметилдиметоксисилан. В качестве примеров функциональных сомономеров можно назвать также мономеры с гидроксигруппами, например гидроксиалкиловые эфиры метакриловой и акриловой кислот, такие как гидроксиэтил-, гидроксипропил-или гидроксибутилакрилат или -метакрилат. Предпочтительны этиленово ненасыщенные моно- и дикарбоновые кислоты и кремнефункциональные сомономеры.

В качестве органических полимеров предпочтительны полимеры сложных виниловых эфиров, прежде всего винилацетата, с 3-12 мас. % этиленово ненасыщенных карбоновых кислот, таких как акриловая кислота или метакриловая кислота, и при необходимости с 0,1-3 мас. % этиленово ненасыщенных силанов, таких как винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, винилметилдиметоксисилан или винилметилдиэтокси-силан, а также полимеры сложных виниловых эфиров, прежде всего винилацетата, с 0,1-3 мас. % этиленово ненасыщенных силанов, таких как винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, винилметилдиметоксисилан или винилметилдиэтоксисилан, при этом каждый из таких полимеров может содержать еще по 5-45 мас. % одного или нескольких мономерных звеньев из группы, включающей отличные от сополимеризованных сложных виниловых эфиров виниловые эфиры неразветвленных или разветвленных алкилкарбоновых кислот с 3-15 атомами углерода, метакрилаты и акрилаты спиртов с 1-15 атомами углерода, стирол, этилен, бутадиен и винилхлорид, причем указанные в мас. % значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас. %.

В качестве органических полимеров предпочтительны также полимеры (мет)акрилатов спиртов с 1-15 атомами углерода, таких как метил(мет)акрилат и/или н-бутил(мет)акрилат, с 3-12 мас. % этиленово ненасыщенных карбоновых кислот, таких как акриловая кислота или метакриловая кислота, и при необходимости с 0,1-3 мас. % этиленово ненасыщенных силанов, таких как винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, винилметилдиметоксисилан или винилметилдиэтоксисилан, а также при необходимости с 0,1-50 мас. %, предпочтительно 5-30 мас. %, стирола, и полимеры (мет)акрилатов спиртов с 1-15 атомами углерода, таких как метил(мет)акрилат и/или н-бутил(мет)акрилат, с 0,1-3 мас. % этиленово ненасыщенных силанов, таких как винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, винилметилдиметоксисилан или винилметилдиэтоксисилан, и при необходимости с 0,1-50 мас. %, предпочтительно 5-30 мас. %, стирола, при этом указанные в мас. % значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас. %.

Органические полимеры можно получать известным специалисту методом полимеризации, таким как метод суспензионной полимеризации либо метод миниэмульсионной или предпочтительно эмульсионной полимеризации, как это описано, например, в Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, т. 8, cc. 659-677, изд-во John Wiley and Sons, Inc., 1987, или в DE 102006050336 A1. При этом этиленово ненасыщенные мономеры полимеризуют в водной среде в присутствии эмульгатора и/или защитного коллоида путем радикальной полимеризации.

Мономеры, соответственно массовые доли сомономеров выбирают при этом с таким расчетом, чтобы температура стеклования Т_с полимера находилась в целом в пределах от -50 до +50°С. Температуру стеклования Т_с полимеров можно определять известным путем методом дифференциальной сканирующей калориметрии (методом динамического дифференциального термического анализа, стандарт DIN EN ISO 11357-1/2), например проведением измерений с помощью динамического дифференциального калориметра DSC1 фирмы Mettler-Toledo в открытом тигле при скорости нагревания 10 K/мин. За температуру стеклования на диаграмме тепловых потоков принимают температуру в центре ступени (центр соответствует половине высоты ступени теплового потока) второй кривой нагрева. Приближенные значения температуры стеклования Т_с можно также предварительно рассчитать по уравнению Фокса (Fox). В соответствии с методикой Фокса (Fox T.G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, 1956, с. 123) температуру стеклования можно рассчитать по следующей формуле:

1/Т_с=x₁/T_c1+х₂/Т_с2+…+x_n/T_cn,

где x_n обозначает массовую долю (мас. %/100) мономера n, а T_cn обозначает выраженную в градусах Кельвина температуру стеклования гомополимера мономера n. Значения температуры стеклования Т_с для различных гомополимеров приведены в справочнике Polymer Handbook, 2-е изд., изд-во J. Wiley & Sons, New York, 1975.

Композиционные частицы, содержащие органический полимер и тонкодисперсные неорганические твердые частицы, можно получать способами, указанными выше в описании уровня техники. При этом тонкодисперсные неорганические твердые частицы используют преимущественно в виде их стабильной водной дисперсии.

Водную дисперсию, содержащую тонкодисперсные неорганические твердые вещества, преимущественно добавляют в ходе полимеризации при получении органического полимера либо к готовой дисперсии полимера или полимеров.

Предпочтителен также способ, заключающийся в смешении водной дисперсии тонкодисперсных неорганических твердых веществ с дисперсией полимеров, которые содержат функциональные группы, например силановые группы и/или карбоксильные группы, в результате чего возможно образование химической или физической связи между неорганическими и органическими частицами.

Равным образом предпочтителен способ, заключающийся в смешении водной дисперсии, содержащей тонкодисперсные неорганические твердые вещества, с водной дисперсией полимера, который может при необходимости содержать функциональные группы, такие как силановые группы и/или карбоксильные группы, и с эпоксисилановым соединением, например 3-глицидоксипропилтриметоксисиланом или 3-глицидоксипропилметилдиэтоксисиланом.

Указанные процессы смешения проводят преимущественно при температуре от 20 до 70°С в течение преимущественно 1-12 ч.

Композиционные частицы имеют по меньшей мере частично структуру типа "сердцевина-оболочка". В такой структуре неорганические частицы образуют сердцевину, а полимерные цепи - оболочку. Массовая доля неорганического твердого вещества в композиционных частицах составляет преимущественно от 15 до 50 мас. %, особенно предпочтительно от 20 до 40 мас. %, в каждом случае в пересчете на общую массу органического полимера и неорганического твердого вещества в композиционной частице.

Получаемые таким путем композиционные частицы обычно представлены в виде водной дисперсии с содержанием твердого вещества преимущественно от 40 до 70%, особенно предпочтительно от 45 до 65%, наиболее предпочтительно от 50 до 60%. Дисперсии композиционных частиц имеют вязкость преимущественно от 65 до 3000 мПа⋅с, особенно предпочтительно от 75 до 2000 мПа⋅с, прежде всего от 80 до 900 мПа⋅с (вязкость по Брукфилду, определяемая на 50%-ной дисперсии в воде при 25°С и при 20 об/мин). Размер композиционных частиц составляет от 5 до 5000 нм. Предпочтительный размер композиционных частиц составляет от 50 до 500 нм. Размер композиционных частиц при этом представляет собой среднемассовый размер dw, определяемый путем измерения методом статического светорассеяния, например анализатором размера частиц Nanosizer фирмы Coulter.

Для получения композиционных частиц в виде порошков дисперсии модифицированных композиционных частиц можно подвергать распылительной сушке, при необходимости с добавлением защитных коллоидов в качестве способствующих сушке вспомогательных агентов. В качестве способствующих сушке вспомогательных агентов в предпочтительном варианте используют поливиниловые спирты. Распылительную сушку проводят при этом в обычных, предназначенных для этих целей установках, при этом для распыления дисперсий можно использовать одно-, двух- или многокомпонентные форсунки либо центробежный распылитель (вращающийся диск). Температуру на выходе обычно выбирают в пределах от 45 до 120°С, предпочтительно от 60 до 90°С. К полученному таким путем порошку для повышения его стойкости к слеживанию можно добавлять средство против слеживания (называемое также средством против спекания). В качестве примера таких средств против слеживания можно назвать карбонат кальция, тальк, диоксид кремния, каолины.

Полученные таким путем композиционные частицы в виде порошков можно путем последующего размола и/или редиспергирования в воде, органических растворителях или реакционноспособных разбавителях переводить в требуемую форму.

Пригодные закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов известны специалисту и имеются в продаже, например аэрогели из силиката, вспученный кварцевый песок или вспученный перлит либо полые стеклянные шарики.

Рецептуры для нанесения слоев изоляционной штукатурки известны. В общем случае смеси для приготовления строительных растворов для нанесения слоя изоляционной штукатурки содержат закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов в количестве от 10 до 50 мас. %, композиционные частицы в количестве от 5 до 20 мас. %, заполнители в количестве от 40 до 80 мас. %, минеральные вяжущие и/или полимерные вяжущие в количестве от 0 до 20 мас. % и при необходимости дополнительные добавки в количестве от 0,1 до 10 мас. %, в каждом случае в пересчете на общую массу сухой смеси без воды, при этом указанные в мас. % значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас. %.

Для изготовления изоляционных плит пригодны смеси, содержащие закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов в количестве от 10 до 80 мас. %, композиционные частицы в количестве от 5 до 20 мас. %, заполнители в количестве от 10 до 40 мас. %, минеральные вяжущие и/или полимерные вяжущие в количестве от 0 до 20 мас. % и при необходимости дополнительные добавки в количестве от 0,1 до 10 мас. %, в каждом случае в пересчете на общую массу сухой смеси без воды, при этом указанные в мас. % значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас. %.

В качестве примера пригодных заполнителей можно назвать кварцевый песок, карбонат кальция, доломит, алюмосиликаты, глину, мел, гидрат белой извести, тальк и слюду. Возможно также использование любых смесей указанных заполнителей. Предпочтительны кварцевый песок, кварцевая мука, карбонат кальция, мел и гидрат белой извести.

К пригодным минеральным вяжущим относятся, например, цементы, прежде всего портландцемент, глиноземистый цемент, магнезиальный цемент, шлакопортландцемент, а также смешанные цементы, пуццоланы, известь и гипс.

К пригодным полимерным вяжущим относятся сложные поливиниловые эфиры, такие как сополимеры этилена с винилацетатом, поли(мет)акрилаты, сополимеры стирола с акрилатами или сополимеры бутадиена со стиролом, которые для приготовления строительных растворов используют в виде их водных дисперсий или в виде их диспергируемых в воде порошков.

К числу дополнительных обычных добавок к смесям (для приготовления строительных растворов) относятся загустители, например полисахариды, такие как простые эфиры целлюлозы и модифицированные простые эфиры целлюлозы, простые эфиры крахмала, слоистые силикаты, поликарбоновые кислоты, такие как полиакриловая кислота и ее неполные эфиры, а также поливиниловые спирты, которые при необходимости могут быть ацетализированы или гидрофобно модифицированы, казеин и ассоциативные загустители. Обычными добавками прежде всего для повышения механической прочности изоляционных плит служат органические или минеральные волокнистые материалы. Помимо этого следует также назвать гидрофобизаторы, консерванты, пленкообразующие вспомогательные средства, диспергаторы, стабилизаторы пены, пеногасители и антипирены. Такие добавки используют в обычных для них, зависящих от типа каждой конкретной из них количествах. В предпочтительном варианте не используют дегидратирующие минеральные материалы, такие как тригдрат алюминия.

Строительные растворы приготавливают известным способом путем затворения соответствующей смеси водой и укладывают в виде слоя изоляционной штукатурки, т.е. наносят на основу, например, набрызгивают на каменную кладку с помощью штукатурной машины (штукатурной станции) и затем разглаживают.

Для изготовления изоляционных плит соответствующие смеси известным способом затворяют водой, после чего прессуют или отливают в форме и затем отверждают с подводом или без подвода тепла.

Ниже изобретение дополнительно поясняется на примерах.

Приготовление (сравнительных) дисперсий

Сравнительная дисперсия без диоксида кремния (сравнительная дисперсия 1)

В реактор объемом 3 литра в атмосфере азота загружали 1,0 г деионизированной воды, 4,6 г лаурилсульфата натрия, 1,4 г пероксодисульфата калия и при перемешивании нагревали до 40°С. При этой температуре в реактор добавляли смесь следующего состава:

винилтриэтоксисилан 0,8 г метакриловая кислота 8,5 г бутилакрилат 100,8 г додецилмеркаптан 0,3 г метилметакрилат 40,7 г стирол 18,7 г

Затем температуру повышали до 80°С. По достижении этой температуры затем в течение 3 ч дозировали раствор инициатора (1,4 г пероксодисульфата калия в 86,8 г воды) и одновременно в течение 2,5 ч в реактор отдельно добавляли раствор следующего состава:

винилтриэтоксисилан 3,7 г метакриловая кислота 37,1 г бутилакрилат 440,8 г додецилмеркаптан 1,48 г метилметакрилат 177,8 г стирол 81,5 г

По завершении операций дозирования затем в течение 2 ч перемешивали при 80°С и в течение 1 ч при 85°С.

После этого дисперсию полимера разбавляли водой и добавлением водного раствора аммиака (12,5%-ного) значение рН устанавливали на 9. Таким путем получили раствор полимера с содержанием твердого вещества (по DIN EN ISO 3251) 43,0 мас. %. Минимальная температура пленкообразования (по DIN ISO 2115) составляла 5°С.

Композиционная дисперсия с 10 мас. % диоксида кремния (сравнительная дисперсия 2)

В реактор с двойной рубашкой при 50°С и при перемешивании загружали 1000 г 43%-ной водной сравнительной дисперсии 1 и добавляли 120 г водного золя кремнекислоты (содержание твердого вещества 40%, продукт Bindzil 2040 фирмы Akzo Nobel).

Содержание твердого вещества в полученном таким путем растворе составляло 42,7%, а содержание в нем диоксида кремния составляло 10 мас. % в пересчете на общее содержание твердого вещества.

Композиционная дисперсия с 30 мас. % диоксида кремния (композиционная дисперсия 3)

В реактор с двойной рубашкой при 50°С и при перемешивании загружали 1000 г 43%-ной водной сравнительной дисперсии 1 и добавляли 460 г водного золя кремнекислоты (содержание твердого вещества 40%, продукт Bindzil 2040 фирмы Akzo Nobel).

Содержание твердого вещества в полученном таким путем растворе составляло 42,1%, а содержание в нем диоксида кремния составляло 30 мас. % в пересчете на общее содержание твердого вещества.

Композиционная дисперсия с 45 мас. % диоксида кремния (композиционная дисперсия 4)

В реактор с двойной рубашкой при 50°С и при перемешивании загружали 1000 г 43%-ной водной сравнительной дисперсии 1 и добавляли 880 г водного золя кремнекислоты (содержание твердого вещества 40%, продукт Bindzil 2040 фирмы Akzo Nobel).

Содержание твердого вещества в полученном таким путем растворе составляло 41,6%, а содержание в нем диоксида кремния составляло 45 мас. % в пересчете на общее содержание твердого вещества.

Изготовление изоляционных плит

Для изготовления изоляционных плит использовали рецептуры, указанные в таблице 1. Исходные материалы смешивали между собой и смесь заливали в форму (толщиной 1,5 см, шириной 2 см и длиной 12 см). По истечении недельного периода сушки изоляционные плиты (образцы для испытания) извлекали из формы.

Испытание на огнестойкость

Для испытания на огнестойкость испытываемые образцы устанавливали горизонтально и в течение по меньшей мере 60 с подвергали воздействию пламени горелки Тиррилла (h=20 мм). При этом определяли, происходило ли воспламенение и обгорание образцов. Помимо этого оценивали стабильность, соответственно изменение плит после воздействия пламени. Результаты испытания на огнестойкость приведены в таблице 2.

Испытание на деформацию (величина прогиба до момента излома)

Испытание на деформацию проводили в соответствии со стандартом DIN EN 12002. При этом величину прогиба до момента излома определяли испытанием на трехточечный изгиб в соответствии со стандартом DIN EN 12002.

Для изготовления изоляционных плит использовали рецептуры, указанные в таблице 1. Исходные материалы смешивали между собой и смесь заливали в форму (толщиной 1,5 см, шириной 4,5 см и длиной 28 см). По истечении недельного периода сушки изоляционные плиты (образцы для испытания) извлекали из формы.

Перед испытанием на деформацию образцы дополнительно выдерживали в течение 3 дней при нормальных окружающих условиях (DIN 50014, 23°С и 50%-ная относительная влажность воздуха) и в течение 2 дней при 50°С.

Результаты испытания на деформацию приведены в таблице 2.

Примечание:

*выдержка: в течение 3 дней при 90%-ной влажности воздуха и в течение 2 дней при нормальных окружающих условиях,

**выдержка: в течение 3 дней при нормальных окружающих условиях и в течение 2 дней при 50°С.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что плиты на вяжущем в виде предлагаемых в изобретении композиционных дисперсий (примеры 3 и 4) в сопоставлении с плитами на неорганическом вяжущем (сравнительный пример 1) и органическом вяжущем (сравнительный пример 2) обладают хорошими противопожарными свойствами и достаточной деформируемостью.

Изобретение относится к способу изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки. Способ изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки, содержащего закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов и в качестве вяжущего композиционные частицы, которые содержат по меньшей мере один органический полимер в качестве органической полимерной фазы и по меньшей мере одно неорганическое твердое вещество, частицы которого распределены в органической полимерной фазе, при этом массовая доля неорганического твердого вещества составляет от 15 до 50 мас.% в пересчете на общую массу органического полимера и неорганического твердого вещества в композиционной частице, закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов в количестве от 10 до 50 мас.%, композиционные частицы в количестве от 5 до 20 мас.%, заполнители в количестве от 40 до 80 мас.%, минеральные вяжущие и/или полимерные вяжущие в количестве от 0 до 20 мас.% и при необходимости дополнительные добавки в количестве от 0,1 до 10 мас.%, в каждом случае в пересчете на общую массу сухой смеси без воды, при этом указанные в мас.% значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас.%, затворяют водой и полученный раствор наносят на основу. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат – изготовление изоляционного материала, обладающего гибкими и одновременно улучшенными противопожарными свойствами. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

1. Способ изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки, содержащего закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов и в качестве вяжущего композиционные частицы, которые содержат по меньшей мере один органический полимер в качестве органической полимерной фазы и по меньшей мере одно неорганическое твердое вещество, частицы которого распределены в органической полимерной фазе, при этом массовая доля неорганического твердого вещества составляет от 15 до 50 мас.% в пересчете на общую массу органического полимера и неорганического твердого вещества в композиционной частице, отличающийся тем, что закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов в количестве от 10 до 50 мас.%, композиционные частицы в количестве от 5 до 20 мас.%, заполнители в количестве от 40 до 80 мас.%, минеральные вяжущие и/или полимерные вяжущие в количестве от 0 до 20 мас.% и при необходимости дополнительные добавки в количестве от 0,1 до 10 мас.%, в каждом случае в пересчете на общую массу сухой смеси без воды, при этом указанные в мас.% значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас.%, затворяют водой и полученный раствор наносят на основу.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганического твердого вещества содержится один или несколько оксидов титана, циркония, алюминия, бария, магния или железа или диоксид кремния.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве органического полимера содержится один или несколько полимеров этиленово ненасыщенных мономеров из группы, включающей виниловые эфиры неразветвленных или разветвленных алкилкарбоновых кислот с 1-15 атомами углерода, метакрилаты и акрилаты спиртов с 1-15 атомами углерода, винилароматические соединения, олефины, диены и винилгалогениды, и при необходимости одного или нескольких функциональных сомономеров из группы, включающей этиленово ненасыщенные моно- и дикарбоновые кислоты и кремнефункциональные сомономеры, в количестве от 0,05 до 20 мас.% в пересчете на общую массу мономеров.

4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что в качестве закрытопористых или открытопористых либо смешаннопористых полых тел из неорганических материалов содержится один или несколько материалов из группы, включающей аэрогели из силиката, вспученный кварцевый песок, вспученный перлит и полые стеклянные шарики.