Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала Советский патент 1985 года по МПК C04B28/26 C04B16/06 

Изобретение относится к изготовлению теплоизоляционных материалов и может быть использовано в строительстве промышленных и гражданских зданий, а также в сельском строитель стве, теплоэнергетике в качестве тепловой изоляции. Известны сырьевые смеси для изготовления теплоизоляционных материалов, включакидие отходы переработки тростника (84-90%), ЛИГНИН (4-12%), карбамидную смолу (4-6%) 1, Недостатками уаких смесей являются малая механическая прочность, высокая объемная плотность теплоизоляционного материала, несовершенность наполнителя, использование дефицитного полимерного связуницего. Известна композиция для изготовления теплоизоляционных материалов, включающая минеральное волокно (3060%), жидкое стекло (30-50%) и нейтрализующую добавку - твердые кислые соли ортофрсфорной кислоты (10-20%) 2. Недостатком такой композиции является высокая теплопроводность теплоизоляционного материала и применение дорогостоящей дефицитной нейтрализующей добавки, что увеличивает стоимость теплоизоляционного материала, . Известна смесь для изготовления теплоизоляционного материала, содержащая отходы стрижки искусственного меха (25-35%);, связукяцее - огнеупорную глину (15-25%) и воду (40-60%) з Недостатками известного теплоизо ляционного материала являются высокие теплопроводность и объемная плот ность, а также низкая прочность при изгибе. Применение .глинистого связующего приводит к образованию хрупкой матрицы после термообработ-г ки. При попадании влаги на тепло.изоляционное изделие, изготовленное из этой смеси, последнее теряет проч ность из-за обратимости глинистого сьлзующего, так как отверждение гли нистого связующего и термодеструкци отходов стрижки искусственного меха (полиакрилонитрильных волокон) находятся в разных температурных ин тервалах . Вследствие этого предложенная сырьевая смесь для изготов- ления теплоизоляционных материалов не может обеспечить долговечность изготовленных из нее изделий. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь, включающая жидкое стекло (41,88-44,86 мае. %), очесыполиэфирного волокна (16,79-16,88 мас.%), гипс (3,49-8,64 мас.%) и воду (32,634,86 мае, %) 4, Недостатком известного материала являются относительно низкие.физико-механические и теплофизические свойства. Применение гипса в качестве отвердителя жидкого стекла приводит к малой жизнеспособности свя- зующего, что усложняет технологию получения теплоизоляционных изделий способом пропитки волокнистого холста связующим и повторного его использования, так как в этом случае гель кремниевой кислоты вьщеляется уже при обычной температуре и фильтруется в волокнистом слое, что затрудняет пропитку волокнистого холста и не дает возможности получить материал с равномерными свойствами по сечению изделия. Цель изобретения - повышение теплозащитных свойств и долговечности, теплоизоляционного материала. Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала, содержащая волокнистый наполнитель, жидкое стекло и воду, содержит в качестве волокнистого наполнителя полиакрилонитрильные волокна, а в качестве отвердителя - мел при следукяцем соотношении компонентов, мае, ч,S Полиакрилонитрильные волокна 100 Жидкое стекло 16-50 Мел5-20 Вода30-70 1 В качестве волокнистого наполнителя использовались полиакрилонитрильные волокна ГОСТ 13232-79, которые отличаются высокими теплоизоляционными свойствами, устойчивостью к действию гнилостных бактерий и достаточно высокой химической стойкостью. Использование их в качестве волокнистого наполнителя для изготовления теллризоляционных материалов позволяет повысить качество теплоИЗОЛЯ1р{И, П р и м е р. В качестве волокнистого наполнителя может быть исполь31зован остриг искусственного меха иэ полиакрилонитрильных волокон, имеющий длину 1-50 мм, Жлобинскьй фабрики искусственного меха, который образуется в процессе производства в большом количестве и до сих пор не нашел практического применения. Полиакрилонитрильные волокна образуют легкий-каркас, а связующее при вакуумированйи в результате сил поверхностного натяжения отлагается только а местах контакта волокон, что. дает возможность получить матери ал с высокой пористостью и обеспечивает улучшение его теплоизоляционных свойств.. . В качестве связующего в сырьевую смесь введено сидкое стекло ГОСТ 13078-81, преимувдестйом которого является доступность, низкая стоимость огнестойкость и нетоксичность. Чтобы придать долговечность теплоизоляционным материалам и упростить технологию нх получения, в сырьевую смеСь введен мел ГОСТ 12085

73 в качестве отвердителя жидкого стекла. Преимуществом . выбранного отвердителя является, его доступность, низкая стоимость, нетоксичность, огнестрйкость. Мел смешивается с жидКИМ стеклом без/коагуляции и отверж дает его лишь при нагревании. Отвер дение жидкого стекла происходит в результате образования нерастворимо силиката кальция, который с течение времени превращается в моноли;г, цйя идет по схеме SiO -CMCOj Hj,o ,, J . tiitl -fju/ rV .МЛ aAC6l 6u,u« Cc(CO -SlOj t2 л/о ОН - - CqSiO + KjO. Теплоизоляционный материал из предлагаемой сырьеЕ1ой смеси обладает повьш1енными теплозапщтнымИ свойствами, необходимой прочностью, долго вечностью, хорошей транспортабельHocTbto. Технология изготовления теплоизо ляционных изделий из предлагаемой сырьевой смеси заключается в следую щем. Жидкое стекло тщательно перемеши вают с мелом, разводят водой в cor отношении 1:1. Сформированные поЯиакрилонитрильные волокна или остриг искусственного меха из полиакрилопрочностные и теплофизические характеристики после воздействия перепада температур. Внешний вид, цвет определялся визуально. Предел проч12нитрильных волокон в виде плит пропитывают раствором связующего, избыток отсасывают способом вакуумирования и проводят тепловую обработку при 120-130 с. Изготовлено три состава смеси по предлагаемому изобретению и одна по известному, из которых :формировали образцы для проведения исследований на долговечность. При испытаниях на долговечность предусматривалось воздействие на образец резкой смены плюсовых и ми- нусовых температур. Образцы помещались в термоклав Neraa, где вьдерживались при в течение 1 сут, затем переносились в холодильную камеру HCL 250/70 и вьвдерживались при в течение 9 ч. Затем холодильник с образцами отключали на 15 ч, образцы отдыхали. Затем процесс .повторялся сначала. После проведенных исследований в данном режиме в течение месяца определялись и°сти при изгибе определялся по ГОСТ 17177-71, Коэффициент теплопроводности определялся по ГОСТ 7076-78. В образцах прошедших испытания визуально никаких и.зменений не обнаружено. Численные показатели предела прочности при изгибе и коэффициента теплопроводности после испытания соответствовали данным до испытания и находились в пределах ошибки. Исследованные составы известной и предлагаемой композиции приведены в табл. 1, а ее основные физико-механические и теплофизические свойства - в табл. 2. Как видно из табл. 2, сочетание выбранньк компонентов композиции позволяет получить новьй техникоэкономический эффект, обусловленный снижением коэффициента теплопроводности в, 1j5 раза, повышением предала прочности при изгибе в 1,5-2 раза. При этом в течение длительного времени при воздействии высоких и низких температур физико-механические и теплофизические свойства теплоизоляционных материалов практичес-j ки не изменялись.

51159912 / .0

Разработанная сырьевая смесь для из- готовленных материалов в качестве утепготовления теплоизоляционных материа- лителя в конструкциях при строительстлов предназначена для использования из- ве сельскохозяйственных сооружений,.

Таблица 1

СЫРЬЕВАЯ -СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕШЮИЗОПЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, содержащая волокнистый наполнитель, жидкое стекло, отвердитель и воду, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения теплозащитных свойств и долговечности материала, . она в качестве волокнистого наполнителя содержит полиакрилонитрильные волокна, а в качестве отвердителя мел при следуницем соотношении компонейтом, мае. ч.: Полиакрилогштрильные волокна 100 Жидкое стекло (сухой остаток) Мел5-20 (Л Вода30-70

. У /

ПолиакриЛонитрильные волокна

бчесы полиэфирного волокна

Мел Основные физико-механические и теплофизические

свойства теплоизоляционных материалов

100 100

100

5 12,5

20

Таблиц а2