Теплоизоляционная органосиликатная масса Советский патент 1985 года по МПК C04B26/32 C04B14/18 C04B14/20 C04B14/40 

Изобретение относится к производству ст1юительньк материалов и предназначается для получения тепло изоляционных материалов. Известны теплоизоляционные материалы, использующиеся для изоляции промышленного оборудования и строительньЕХ конструкций и позволяющие снизить материалоемкость конструкций, сократить потери тепла, а такж интенсифицировать технологические процессы. Весьма эй ективной являет ся теплоизоляция на основе вспученных заполнителей (типа вспученный вермикулит и вспученный перлит) и полимерных связуюпшх. Вермикулитополимербетоны и перлитополимербетон обладают высокими теплофизическими характеристиками (коэффициент тепло проводности 0,087-0, 105 Вт/к К) и малой объемной массой (275400 мг/м) при нормативной прочност (предел прочности при изгибе более 1,5- МПа) D. Недостатками теплоизоляционных материалов являются невысокая темпе ратура применения (до )., го рючесть, токсичность, сложность тех нологии (необходимость введения рас ворителей и отвердителей), что огра ничивает применение их в качестве изоляции горячих поверхностей промы ленного обор удоваяия, снижает огнестойкость строительных конструкций. Известен также теплоизоляционный материал Х|, включакищй, мае.%: Карбидная смола . 52-73 Кислотный отвердитель0,4-0,6 Вспененные гранулЬ полистирола 11-25 Вспученный перлит 15-23 Однако этот материал не позволяе получать теплоизолядионные покрытия улучшенных теплотехнических свойств При достаточно высокой прочности, температура применения материала ограничена температурой плавления карбамидной смолы и пенополистирола и находится в пределах 60-80 С, материал имеет пониженную водостойкость. Наиболее близким к изобретению по технической сз дности и достигаемому результату является теплоизоляци 0ННЫЙ материал f З,включающий,мае. %; Асбест36-72 Вспениватель4-8 Гидрофобизатор ,0 Слюда крупностью 0,5 мм с толщиной чешуек 10 мкм 19,5-55 Известный материал имеет низкую объемную массу, малопрочен и эффективен как теплоизоляционный материал при низких температурах. При повышении температуры его теплопроводность резко возрастает за счет конвективного обмена. Цель изобретения - повышение прочности, температуры применения, а также снижение водопоглощения. Поставленная цель достигается тем, что теплоизоляционная органосиликатн-ая масса, включающая асбест, поверхностно-активное вещество, вспученный перлит или вспученный вермикулит и кремнийорганический компонент, содержит вспученный перлит фракции 0,6-1,25 мм или вспученный вермикулит фракции 1,25-2,5 мм, а в качестве кремнийорганического компонента - органосиликатную композицию, содержащую, мае,,: 0,2-0,3 1,2-1,4 А1г 0 0,6-0,9 Ре Oj +FeO 2,2-2,7 MgO 1,0-1,5 КгО+ЫагР .15-17 NH27-9 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Асбест . 5,0-8,7 Поверхностноактивное вещество 1,2-1,9 Вспученный перлит или вспученный вермикулит 20,0-34,0 Органосиликатная композиция 56,1-73,1 Органосиликатная композиция ОС-82-01, используемая в качестве связующего в предлагаемой теплоизоляционной композиции, имеет полимерную основу в виде полифенилсилокса на, неорганическая составляющая представлена мусковитом и оксидом хрома. Основные технические свойства органосиликатного материала ОС-82-01 приведены в табл. 1.

Показатели Содержание нелетучих веществ, не менее, % Условная вязкость композиции при 20°С по вискозИ1 етру В3-4 не менее, с Прочность покрмтия при по прибору У-2 не менее кгс X см Стойкость в 3-502-ных растворах HjSOliv, ч Стойкость в 3-20%-ных растворах КОН, ч Стойкость покрытия к изменению температуры от 500 до -60 С

Ресурс службы в атмосферных условиях, годы

Т а б л и ц а 1

Норма по ТУ 84-725-78

Результаты анапи за До 3000 До 500 Отсутств:ие ра трескивания и пузырения п выдержки при занной темпер

До 20 Соответствует сослеукаатуре

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ОРГАНОСИЛИКАТНАЯ МАССА, включакицая асбест,, поэерхностно-активкое вещество, вспученный перлит или вспученный вермикулит и кремнийорганический компонент, о т л и ч а IQ щ а я с я тем, что, с целью поЕЬшения прочности и температуры применения, а также снижения водопоглощения, она содержит вспученный перлит фракции 0,61,25 мм или вспученный вермикулит фракции 1,25-2,5 мм, а в качестве кремнийорганического компонента органосиликатную композицию, содержащую, мас.%: Sic,24-27 TiOj0,2-0,3 ,2-t,4 0,6-0,9 НйО2,2-2,7 1,0-t,5 KjjO+Na.O 15-17 CT,Q, 30-35 CfiHj 6-8 CH COOK 5-7 7-9 NH, при следующем соотнсшении компонентов, мас.%: ш Асбест5,0-8,7 с Поверхностноактивное вещество 1,2-1,9 Вспученный перлит или вспученный вермикулит20,0-34,0 4: Органосиликатсо ная композиция 56,1-73,1 sl со

Поверхностно-активное вещество, входящее в состав предлагаемой теплоизолящ онной композиции, представ ляет собой оксиэтижированный алкилфенол (ОП-7), выпускается промышлен костъю для противопожарной техники и соответствует ГСЮТ . Процесс приготовлення теплоизоля ционной массы заключается в следую:.щем. . -- . : Органосиликатное связующее и поверхностно-активное вещество переме шивают до образо вания пены, Переиеашвание осзпдествляют в аэросмесителе со скоростью перемепгивания 9001QOQ об/мкн. Затем вводят волокнистый наполнитель н последним вводят вспученный заполнитель, после чегхэ осуществляют перемешивание всех ком по,нентов без разрушения зерен вспученного заполнителя. Из приготовлен ной смеси формуются образцы размере 120х70х 10-15 мм методом прессовани при давлении (0,5-1), Отверждение материалов производится по следующему режиму: подъем температуры до 200±10 с со скоростью 1-1,5 град/мин, выдержка niw. максимальной температуре в течение 3 ч, охлаждение до 20°С за 3 ч, Образщл испытываются после отверждения по указанному режиму и воздействия температуры 400 и 800°С. Содержание вспученного заполните.ля в пределах 20-35% является оптимальньм, так как снижение содержания вспученного заполнителя менее 20% . ведет к повышению объемной массы выше 400 кг/м и ухуда1еншо теплофизических характеристик те1шоизрляцион- ной композиции, а увеличение содержания выше 35% снижает механические, характеристики и нарушает связность массы. Выбор оптимального гранулометрического состава заполнителей проияводится в целях обеспечения минимума объемной массы и коэффициента теплопроводности материала. Оптимальным гранулометрическим составом является вспученный вермикухшт фракции 1,25-5

Содержание органосиликатного связующего в пределах 56-73% является оптимальным, так как содержание менее 56,1% не обеспечивает требуемых формовочных свойств, а увеличение содержания вьше 73,1% ведет к увеличению объемной массы материала.

Нанесение композиции на изолируемую noieepxHocTb возможно методами торкретирования, намазывания или прессования.

По описанной выше технологии были

. .Т а б л и ц а 4

Содержание, мае.%,

Компоненты в составе

3

Вспученный- вермикулит раки(ии 2,5 мм и вспученный перлит фракции 0,6-1,25 мм. Результаты испытаний образцов раз/йчного гранулометрического состава приведешь в табл. 2. Т а б л и ц а 2

Свойства материала полз ченногЭ из данной массы с использованием

Коэффициент теплопровод0,11 0.1 0,09 0,06 ности,

Температура применения, С

вспученного вермикулита, приведены в табл. 6,

Т а б л и ц а 6

600 11 П43 Использование однофракционного полнит.еля обеспечивает теплоизоляционной массе минимальную объемную массу и низкий коэффициент теплопроводности. Применение волокнистого5 наполнителя, играющего роль дисперс ной арматуры, повьппает прочностные характеристики материала. Соотношение вспученного заполнителя к волокнистому наполнителю должно находиться в предео 1ах 4:1. Это определяет достаточную механическую прочность при низкой объемной массе катериала. . 3712 Предлагаемая теплоизоляционная масса обладает низкой объемной массой и теплопроводностью, достаточной механической прочностью и широким диапазоном рабочих температур (от -60 до SOO-SOO c). Материал из предлагаемой м.ассы может быть исполь зован для тепловой защиты трубопроводов, тепловых установок, технологической, аппаратураа. Кроме того, при использовании предложенной композиции повышается надежность и технологичность теплозащитных покрытий, техника безопасности.