Состав для теплоизоляционного материала Советский патент 1993 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых преимущественно россыпных месторождений, для защиты их от промерзания.

Цель изобретения - повышение эффективности теплоизоляции за счет увеличения эрозионной стойкости и снижения релаксации компонентов материала при уменьшении объемной массы и коэффициента теплопроводности.

Состав для теплоизоляционного материала готовится следующим образом.

Приготовление рабочих растворов начинают с процесса изготовления 1 %-ного водного раствора полиакриламида при 70-75°С и постоянном перемешивании до полного растворения сгустков концентрированного полиакриламида. Затем изготовляют 25%ный раствор поливинилацетатной дисперсии. Требуемое количество неорганического волокна, например асбестового заранее распускают в определенном количестве воды, которое затем учитывается в рецептуре.

Процесс вспенивания является основной стадией при получении теплоизоляционного материала. Для этого в пеногенератор загружают распущенные заранее неорганические волокна, например асбестовые, затем заливают воду и подают рассчитанное количество полиарамидных или полиэфирных волокон. В качестве полиарамидных волокон может быть использован, например; фенилон, а в качестве полиэфирных волокон - например, -лавсан. Указанные волокна являются каркасной основой теплоизоляционного материала.

Полученную смесь волокон прокручивают в пеногенераторе в течение 20-30 мин.

00

0 Јь

ел ел

XI

со

Затем к диспергированной смеси волокон добавляют 25%-ный раствор приготовленной поливинилацетатной дисперсии и диспергируют в течение 1-2 мин с частотой вращения мешалки 1000-1200 об/мин. Входящий в дисперсию поливинилацетат предназначен для склеивания волокон. Затем смесь выдерживают в емкости в течение 20-30 мин для более полного осаждения поливинилацетатной дисперсии на волокнах. При перемешивании вводят пенообразователь в виде синтетического поверхностно-активного вещества и производят вспенивание до получения пеномас- сы с кратностью 2,5-3,5.

В качестве синтетического поверхностно-активного вещества используют, напри- мёр, моющее средство Прогресс.

Затем доливают 1%-ный раствор поли- акрилэмида и вспенивают дополнительно 2-3 мин. Входящий в раствор полиакрила- мид предназначен для создания структурированной формовочной системы, т.е. для стабилизации пены. Формование пеномас- сы ведут путем ее розлива в поддоны с сетчатым дном, выстланным стеклотканью. При этом пеномэссу в форме оставляют на 30-35 мин для более полного удаления воды, Сушку пеномассы производят в индукционных сушильных печах в течение 6-7 ч при 75-80°С. Изготовленный теплоизоляционный материал, состоящий из смеси минеральных и синтетических волок.он с хаотическим расположением, скрепленных синтетическим связующим, обладает достаточной эластичностью.

Материала изготавливают в виде матов толщиной от 20 мм. Изготовленная теплозву- коизоляционная масса характеризуется следующими физико-механическими показателями: плотность - не более 8 кг/м, сжимаемость - не менее 30%, теплопроводность - не более 0,06 ВтДмхК). Изготовление теплозвукоизоляцион- ной массы производят без стоков, выбросов и отходов, токсичных для окружающей среды веществ.

Пример1.В пеногенератор заливают 1.0 л (6%) питьевой воды, затем загружают смесь 174 г (83%) полиарамидных(фенилон) и 37 г (4%) распущенных неорганических, (асбест) волокон. Смесь волокон прокручивают в пеногенераторе в течение 22 мин. К диспергированной смеси волокон добавляют 250 мл (2% поливинилацетата) 25%-ного раствора поливинилацетатной дисперсии и диспергируют в течении 1 мин .с частотой вращения мешалки 1100 об./мин. При перемешивании вводят 340 г (3%) моющего вещества Прогресс, доливают 1150 мл (2% полиакриламида) 1%-ного водного раствора полиакриламида и производят вспенивание еще в течение 2 мин. Вспененную массу оставляют в емкости на 27 мин. Готовую массу формуют И высушивают в индукционной сушильной печи при 77°С в течение 6 ч. В результате получают теплоизоляционный материал с плотностью 6,9 кг/м . сжимаемостью 35,6% и теплопроводностью 0,037 Вт/(м-К).

При мер 2. В пеногенератор заливают 8,5 л (4%) питьевой воды, затем загружают смесь из 185 г (88%) полиэфирных (лавсан) и 42 г (3%) распущенных неорганических (асбестовых) волокон, Указанную смесь во5 локон прокручивают в пеногенераторе в течении 28 мин. К диспергированной смеси волокон добавляют 170 мл (2% поливинилацетата) 25%-ного раствора поливинилацетатной дисперсии и диспергируют в течении

0 2 мин с частотой вращения мешалки 1150 об./мин. При перемешивании вводят 350 г (2%) моющего вещества Прогресс, доливают 685 мл (1 % полиакриламида) 1 %-ного раствора полиакриламида и производят

5 вспенивание еще 1 мин. Вспененную массу оставляют на 25 мин в емкости. Готовую массу формуют и высушивают в индукционной сушильной печи при 80°С в течение 6 ч. В результате получают теплоизоляционный

0 материал с плотностью 7,2 кг/м , сжимаемостью 34,2% и теплопроводностью 0,04 Вт/(м-К).

Релаксация компонентов материала отображается промежутком времени, в те5 чение которого отклонение таких параметров, как предел прочности на растяжение, предел прочности на изгиб, модуль упругости, удлинение при разрыве, характеризующих систему, уменьшается в 2,718 раза, что

0 подтверждается проведенными опытными испытаниями теплоизоляционного материала.

Эрозийная стойкость теплозвукоизоля- ционного материала отображается сохране5 нием физико-механических параметров, главным образом прочности, в течение определенного времени.

Формула изобретения

1.Состав для теплоизоляционного мате0 риала, включающий пенообразователь в виде синтетического поверхностно-активного вещества, стабилизатор пены и воду, .отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплоиз оляции за счет увели5 чения эрозийной стойкости и снижения релаксации компонентов материала при уменьшении объемной массы и коэффициента теплопроводности, он дополнительно содержит полиарамидное волокно, неорганическое волокно, поливинилацетат, а в ка

честве стабилизатора пены использован по-Синтетическое поверхностлиакриламид при следующем соотношениино-активное вещество 4-1

компонентов, мае. %:Вода 7-4 Полиарамидное волокно 79-91

Неорганическое волокно 5-25 2. Состав по п. 1,о т.л имеющийся

Поливинилацетат 3-1тем, что в качестве стабилизатора пены исПолиакриламид 2-1пользовано полиэфирное волокно.

Использование: при разработке местог рождений полезных ископаемых, преимущественно россыпных месторождений, для их защиты от промерзания. Цель изобретения - повышение эффективности теплоизоляции путем увеличения эрозийной стойкости и снижения релаксации компонентов материала при уменьшении объемной массы и коэффициента теплопроводности. Для этого известный теплоизоляционный материал преимущественно для защиты отрабатываемых месторождений полезных ископаемых, содержащий пенообразователь в виде синтетического поверхностно-активного вещества, стабилизатор пены .и воду, дополнительно содержит полиарамидное или полиэфирное волокно, неорганическое волокно, поливинилацетат, а в качестве стабилизатора пенькюлиакриламид при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиарамидное или полиэфирное волокно - . неорганическое волокно - 2+5; поливинилацетат- 1+3; полиакриламид - 1+2; синтетическое поверхностно-активное вещество - 1+4; вода - 4+7. 1 з.п. ф-лы. (Л G