Способ изготовления строительных изделий Советский патент 1979 года по МПК C04B43/00 C09J5/00 C09J5/04 

(54) СПОСОБ ИЗГОТСВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕлЛИЙ

1

Изобретение относится к области про изводства строительных материалов, в частности, к способам изготовления изоляционных слоистых панелей, например, легких кровельных панелей, содержащих слой теплоизоляционного материала утеплитель и твердый покровный слой настил.

Известен способ изготовления многослойных панелей с утеплителем из пенопластов, согласно которому жидкая композиция, например, пенополиуретановая, заливается в полость между настилом и нижней обшивкой, вспенивается, заполня все свободное пространство, и по окончанию отверждения достигается прочная адгезионная связь между слоями па нели |й.

Чаше всего настил выполняется из твердого профилированного материала, например, металла. Композиция пенопласта; как правило, состоит из многих компонентов, которые предварительно приводят к более простой 2-х. или 3-х

компонентной системе, а непосредственно перед заливкой тщательно перемешивают до образования гомогенной смеси. При этом время между заливкой смеси и началом ее отверждения строго ограничено, что значительно затрудняет изготовление крупноразмерных панелей и исключает возможность их изготовления непрерывным (конвейерным) способом. Прочность адгезионной связи (склейки) пенопласта с обшивкой зависит от подготовки поверхности, степени гомогенизации композиции, скорости и направления вспенивания, равномерности нннесения слоя, формы и размеров заполняемой полости и т.п. Осо&ле технологические трудности возникают 1ри заполнении узких клеевых швов, а также при склеивании капиллярнопористых поверхностей, которые требуют тщательной предварительной подготовки (проклейки). Такие операции гксьма трудоемки.

Известен способ под1отопки пористой поверхности изделий для сюодинения 6 с другими материалами путем введения в поверхностный слой порошкового напол нителя, - lУказанный способ реализуется следую щим образом. На пористую поверхность обрабатываемой детали наносят композицию, состоящую из термореактив ней смолы и порощкового наполнителя. После этого накладывают пуансон или какой либо другой инструмент, соединенный с источником ультразвуковых колебаний, с амплитудой 1О-25 мкм, причем накладка пуансона происходит с приложением давления от 100 до 500 кгс/см . Под действием ультразвуковых колебаний и давления происходит вдавливание в капиллярно-пористую поверхность порошкообразного наполйителя (например, кера мического или металлического), который после термообработки смолы прочно укрепляется в поверхности изделия. Наиболее близким к предложенному изобретению является способ изготовления строительных изделий, например, деревянных путем раздельного нанесения слоя синтетической смолы и слоя иви, циатора. твердения на склеиваемые повер ности элементов. При этом на одну поверхность элемента наносят слои синтетической смолы, например, карбамидной, а на поверхность другого приклеиваемог Элемента наносят отвердитель смолы. После чего поверхности совмещают и выдерживают под нагрузкой порядка 3-5 кгс/см в течение времени, необходимого д;}я отверждения клея з. Недостатками этого способа является также необходимость тщательной подготовки склеиваемых поверхностей для луч шего контакта самых поверхностей и равномерности нанесения компонентов клея, для качественного склеивания необ ходимо приложение высоких нагрузок, а при низких нагрузках не обеспечивается необходимая конструктивная прочность. Этот способ преимущественно предназначен для склеивания деревянных и других плотных элементов и не может обеспечить прочное сцепление материало с неровной поверхностью и развитой пористостью таких как минераловатные из делия. Цель настоящего изобретения - повьппение прочности сцепления теплоизоляционного пористого элемента с облицовочным элементом и упрощение технологии изготовления изделий. 24 Это достигается тем, что в способе изготовления строительных изделий, преимущественно теплоизоляционных, путем раздельного нанесения слоя синтетической смолы и слоя инициатора на поверхность склеиваемых элементов, совмещения последних и выдержки под нагрузкой, наносят вспенивающуюся смолу и вспенивающе-отверждающий инициатор, а после совмещения элементов подвергают вибрации в течение 1О-9О сек, с последующей выдержкой под нагрузкой О.02Ог5 кгс/см в течение 1-3 мин. Способ осуществляют следующим образом. На пористый материал, например, минераловатную плиту, наносят слой вспенив кшейся смолы, слой разравнивают и на его поверхность наносят слой вспенивакщё отверждающего инициатора, затем элементы совмещают, и подвергают вибрации по крайней мере один из элементов в течение 1О-9О сек., после чего изделие фиксируется под удельнсй нагрузкой при давлении 0;02-0,5 кгс/см в течение 1-3 мин. П р и ме р 1.,На поверхность минераловатной плиты ( 220 кг/м, Р еж. при 10% деформации - 1,1 кгс/см) на фенольно-битумном связующем, послойно наносились компоненты пенополиуретана марки SYS риг SH 4055 (ГДР): смолу - полиол, представляющую собой смесь простых полиэфиров, катализаторов, силиконового поверхностно-активного вещества (ПАВ), вспенивающих агентов и пламягасящей добавки и вспенив ающе-отверждающий инициатор -полиизоционат марки SYS tana-tСлои наносятся наливом. Причем второй слой - инициатор наносится по предварительно выравненному первому слою смолы и также разравнивался с помощью шпателя. Компоненты- смола и инициатсф брались в соотношении 1:1; клей и образен предвар1 тельно термостатировались при t 20С в течение суток. Образец после нанесения клея закреплялся боковыми зажимами на столе виброустановкв ВУ-15, клеевым слоем вверх. По клею накладывалась пластина (100x100x2 мм) из оцинкованной стали, прогрунтованная со стороны примы канвя клеем-марки 88-Н-ТУ-38 1О5540-73. Накладка пластины в первой серии опытов производилась без прижима, - до касания. Пластина после накладки фиксировалась жесткой связью с неподвижным штативом; во второй серии опытов пластина пригружалась павлением О,О2; О,5; 1,0; 1,5 кгс/см. При зафиксированном состоянии образцов включался выбромеханнзм установки в следующих режимах: по частоте - 2О-80 гц, по амплитуде - 0,8-4 мм, по времени - 10-90 се кунд. Продолжительность вибрирования опре делялась по времени начала вспенивания максимальное вспенивание. Для пенополиуретана( t « 20 С) на всем диапазоне частот (20-80 ГЦ) минимальное время составило 10 секунд, максимальное - 60 секунд. Амплитуда вибрирования регулировалась пригрузом вибростола и изменением частоты колебаний. Степень проникновения клея в минпли определялась по давлению, развивающемуся в клеевом шве при вспенивании, с помошью образцового динамометра, мар ки ДОСМ-3-0,1 при этом результаты характеризовались следующими показателями:а)давление в клеевом шве, кгс/см -минимальноеО,О64 -максимальноеО,О81 б)прочность приформования, кгс/см 3,7 Глубина проникновения клея в минераловатную плиту при оптимальном режиме вспениван1 я (пригруз 0,5 кгс/см , вибрирование 2О сек) - составляет 8 мм при толщине исходиых (невспененцых) слоев 2-3 мм. Пригруз с удельным весом выше 0,5 кгс/см деформирует утеплитель с разрушением волокнистого материала под клеевым швом. Прочность приформования утеплителя характеризовалась;, прочностью рамого минераловатного образца (0,37 кгс/си) так как ни в одном случае не ыло отмечено разрушения по клеевому шву. П р и м е р 2. Использовалась феноло формальдегидная смола марки ФРП-1 А (компонент А) и в качестве :йнШ1иатора продукт ВАГ-,3 (компонент-Б).Кбмпонев ты А и Б находились в соотношении 1:1,15 при температуре 20 С. Клей, ми нераловатный образец и металлическая пластина переЪ испытаниями термостатировались. Минимальное время вибрирования составило ЗО сек; максимальное - 120 сек Глубина проницания клея в плиту 8 Давление в клеевом шве при вспенива- 0,06-О,1 кгс/см. Методика и режимы вибрирования как в примере 1. П р и м е р 3. Использовался пенополнуретановый клей и минераловатный утеплитель с металлической пластиной, как в примере 1. В качестве инициатора вспенивания применялась внбрацня с частотой 17-23 кгц от генератора ультразвуковых колебаний УЗГ-2-10. Колебания сообщались металлической пластине .с ломощью магнитострикционного преобразователя.. В определении максимального и минимального времени выбрирования были положены те же признаки, что к в примере 1. Результаты опытов свидетельствуют о том, что ультразвуковые колебания иницируют вспенивание только при приложении со стороны пластины; приложенные со стороны утеплителя, они гасятся минераловатной массой и не дают требуемого эффекта. В виду сложности эксперимента (потребовавшего переделку магнйтострик- ционного устройства) работа с применением ультразвука в качестве инициатора вспенивания по предлагаемой методике ограничилась пробными результатами, показавшими возможность расширения диапазона частот до ультразвуковых колебаний. П р и м е р 4. Использовались операции, приведенные в примере 1 с той лишь разницей, что клеевые компоненты наносились раздельно на склеиваемые поверхности: компонент А наносился на минераловатный утеплитель, а компонент Б - на металлическую пластину, после чего плита и пластина сопрягались и склеивались по описанному способу. Физико-механические показатели находились в пределах тех же значений, что и в примере 1. При вибрировании тонкие слои с развитой поверхностью соприкосновения интенсивно перемешиваются, достигая гомогенности, вспениваются, заполняя весь объем клеевого шва. При этом благодар( развивающемуся в клеевом шве давлению происходит глубинное внедрение клея в поры и капилляры материала, совмещая в едином, процессе проклейку поверхности изделий и их склеивание. Технико-экономический эффект от использования предложенного способа заключается в возможности обеспечения конвейерного производства легких ограж дающих конструкций, например, кровель ных панелей и составит ориентировочно 200 тыс. руб. в год при работе одной конвейерной линии. Формула изобретения Способ из1-отовле шя строительных изделий, преимущественно теплоизоляционных, путем раздельного нанесения слоя синтетической смолы и слоя инициатора на поверхность склеиваемых элементов, совмещения последних и выдержки под нагрузкой, о т л и ч а и и с я тем, что, с иешзЮ повышения 2 прочности сцепления теплоизоляционного пористого элемента с облицовочным элементом и упрощения технологии изготавлейия изделий, наносят вспениваквдуюся смолу и вспенивающе-отверждающий инициатор, а после совмещения элементов подвергают вибрации в течение 10-90 сек; выдержкой под нагрузкой с последующей 0,02-0,5 кгс/см в течение 1-3 мин, Источники инфор.мацип, принятые во внимание при экспертк.-ж ,. 1,Номенклатура изделий на продукцию Челябинского завода профилированного стал1,ного настила 3252-46-74, М, Госстрой СССР, ЦНИИ Промзданйй, 1874., 2,Авторское свидетельство СССР № 287222. кло С 09 J 5/02, 1967. 3„ Темкина Р 3. Синтетические клеи в деревообработке, М„, Лесная промышленность, 1971, с, 2О1.