Масса для изготовления теплоизоляционного материала Советский патент 1992 года по МПК C04B38/02 

Изобретение относится к области производства теплоизоляционных строительных материалов на основе минеральных волокон, а именно к составам для изготовления теплоизоляционных минераловатных изделий, предназначенных для тепловой изоляции тепловых агрегатов и оборудования, промышленных и гражданских строительных объектов.

Известна теплоизоляционная масса, включающая минеральную вату, феноло- спирты и концентрированный золь кремниевой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Минеральная вата56,8-74,4

Фенолоспирты- 3,9-12,6

Концентрированный соль кремниевой кислоты 13,0-39,2 Недостатком теплоизоляционной массы является ее токсичность в процессе производства и токсичность изготовленного из нее теплоизоляционного материала при его эксплуатации, что предопределяется использованием фенолоспиртов. Другим недостатком является недостаточно высокая температура применения изделий, изготовленных из теплоизоляционной массы, что выражается в снижении прочности изделий при температурах, превышающих температуру применения фенолоспиртов, которая существенно меньше температуры применения минеральной ваты. При этом прочность изделий определяется лишь связующим действием золя кремниевой кислоты по отношению к волокнам минеральной ваты. В дальнейшем, при росте температуры, прочность изделия возрастает за сч ет роста адгезии кремнезоля к волокнам; однако при эксплуатации изделий под нагрузкой они будут разрушены еще до того, как возрастет их прочность. По этой причине область применения изделий ограничена температурой применения феколоспиртов, а их прочность недостаточно высока. Помимо этого использование изделий при температурах более высоких чем температура применения

СО 00

нолоспиртов, влечет за собой выброс в атмосферу газообразных токсичных веществ. Еще один недостаток теплоизоляционной массы заключается в том, что изготовленный из нее материал обладает недостаточно низкими кажущейся плотностью и теплопроводностью, что объясняется высоким (от 25,6 до 43,2 мас.%) содержанием в ее составе неволокнистых компонентов - кремнезоля ифенолоспиртов. Высокому содержанию концентрированного кремнезоля (13-35,3 мас.%), устойчивость которого достигается его повышенной щелочностью, сопутствует также и низкая влагостойкость материала. Помимо этого используемый в составе известной теплоизоляционной массы концентрированный устойчивый кремнезоль - продукт трудоемкой и энергоемкой технологии, включающей длительную тепловую обработку или ультрафильтрацию кремнезоля низкой концентрации (3,5- 4,5 мас.%) по диоксиду кремния. Это удорожает теплоизоляционную массу.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является масса для изготовления теплоизоляционного материала, включающая минеральную вату и связующее.

Недостатком данной массы является низкая прочность на сжатие,

Целью изобретения является повышение прочности на сжатие.

Поставленная цель достигается тем, что теплоизоляционная масса, включающая минеральную вату и связующее содержит в качестве связующего золь кремниевой кислоты и дополнительно базальтовое супертонкое волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Минеральная вата77-88

Золь кремниевой

кислоты (на сухое

вещество)7,5-11

Базальтовое супертонкое волокно4,5-12

Теплоизоляционную массу получают следующим образом.

Из исходных компонентов готовят гидромассу с твердожидким отношением 1 :(100 - 200). В качестве компонентов используют: минеральную вату по ГОСТ 4640-84 типа А, предназначенную для производства теплоизоляционных изделий из гидромассы и имеющую средний диаметр волокон 7 мкм, плотность 80 кг/м3 и содержанием неволокнистых включений до 12%:

- базальтовое супертонкое волокно по РСТ УССР 1970-86 диаметром 0,6-2,0 мкм,

плотностью 8-15 кг/мч и содержанием неволокнистых включений 2-5%;

- золь кремниевой кислоты по ТУ48- 1919-02-86 с концентрацией 3,5-4,5 мас.%

по диоксиду кремния. 0,03 мас.% по оксиду натрия, плотностью 1,015-1,025 г/см3 размерами мицелл 30-50 А и водородным показателем рН 8,2-10,0.

Теплоизоляционную массу получают

0 путем отливки гидромассы на сетку с последующей подпрессовкой с усилием прессования 0,06-0,08 МПа и вакуумированием с разрежением 0,08-0,1 МПа. Твердожидкое отношение отжатой от избытка связующего

5 массы составляет 1:(1,5 - 2,5). Отжатый избыток связующего направляют в отстойник, где осаждаются вымытые из ваты корольки (неволокнистые включения, представляющие собой каплеобразные частицы

0 минерального расплава), а затем раствор вновь используют для приготовления гидромассы. Сформованную влажную заготовку изделия подвергают тепловой обработке при температуре 180-220°С.

5 Примеры оптимальных составов теплоизоляционной массы и результаты испытаний образцов изделий, изготовленных в виде плит, приведены в таблице.

Структура теплоизоляционного матери0 ала, полученного из предложенной массы, представляет собой равномерно по объему распределенные минеральные волокна, между которыми размещены и обволакивают их базальтовые супертонкие волок5 на. Эти волокна оплетают точки соприкосновения минеральных волокон между собой, образуя узелковые участки со слабо выраженной повышенной плотностью. Клеющая способность золя кремние0 вой кислоты более высока по отношению к базальтовым супертонким волокнам по сравнению с минеральными волокнами, что объясняется меньшими диаметром супертонких волокон и размерами пор между ни5 ми. По этой причине большее количество связующего удерживается у поверхности супертонких волокон и большее количество коллоидных частиц связующего контактирует с этим волокном, чем с минеральным во0 локиом.

Как следует из таблицы, теплоизоляционный материал, изготовленный из предложенной массы, обладает более высокими эксплуатационными характеристиками, чем

5 материал из смесей известных составов.

В предложенной теплоизоляционной массе и изделиях из нее исключена необходимость использования органических компонентов (фенолоспиртов), в результате чего материал нетоксичен как в произведетве, так и в эксплуатации, а температура применения изделий возрастает до 700°С и ог- раничивается лишь температурой применения минеральной ваты. Формула изобретения Масса для изготовления теплоизоляционного материала, включающая минеральную вату и связующее, отличающая- с я тем. что, с целью повышения прочности на сжатие, она содержит в качестве связую0

щего золь кремниевой кислоты и дополнительно - базальтовое супертонкое волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%

Минеральная вата77 - 88

Золь кремниевой кислоты (на сухое вещество)7,5 - 11

Базальтовое супертонкое волокно.4,5 - 12

Сущность изобретения: масса содержит, мас.%: минеральную вату 77-88, в качестве связующего - золь кремниевой кислоты (на сухое вещество) 7,5-11 и дополнительно базальтовое супертонкое волокно 4,5-12. Прочность на изгиб 1,1-1,2 кг/см2, прочность при сжатии 0,54-0,6 кг/см2, а после обжига 0,91-1,02 кг/см2. 1 табл.