КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА


RU (11) 2165908 (13) C1

(51) 7 C04B28/26, C04B111:20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2001.04.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000117944/03 
(22) Дата подачи заявки: 2000.07.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.07.10 
(43) Дата публикации заявки: 2001.04.27 
(45) Опубликовано: 2001.04.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2101253 С1, 10.01.1998. RU 2111932 С1, 27.05.1998. RU 2034810 С1, 10.05.1995. RU 2063941 С1, 20.07.1996. SU 1763416 А1, 23.09.1992. SU 1604789 А1, 07.11.1990. SU 1413087 А1, 30.07.1988. GB 1153299 А, 29.05.1969. DE 1240457 А, 11.05.1967. 
(71) Имя заявителя: Артеменко Николай Федорович; Истюков Геннадий Николаевич; Заболотная Лариса Николаевна; Рассолов Вячеслав Александрович; Кондратенко Александр Николаевич; Газизов Рашит Мазитович 
(72) Имя изобретателя: Артеменко Н.Ф.; Истюков Г.Н.; Заболотная Л.Н.; Рассолов В.А.; Кондратенко А.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Артеменко Николай Федорович; Истюков Геннадий Николаевич; Заболотная Лариса Николаевна; Рассолов Вячеслав Александрович; Кондратенко Александр Николаевич; Газизов Рашит Мазитович 
(98) Адрес для переписки: 125475, Москва, ул. Дыбенко 22, корп.1, кв.39, Кондратенко А.Н. 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 

Композиция относится к производству строительных теплоизоляционных изделий. Техническим результатом является получение недорогого теплоизоляционного материала - пеносиликата с хорошими варьируемыми физико-механическими свойствами, огнестойкостью, водостойкостью, экологически чистого, а также расширение ассортимента таких материалов. Композиция для получения теплоизоляционного материала, включающая силикатное связующее, наполнитель и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве силикатного связующего продукт КРГ, полученный совмещением 0,3 - 1,0 мас.% латекса стирол-акрилатного сополимера и смеси 6 - 48 мас.% водного раствора силиката натрия и 6 - 48 мас. % золя коллоидного кремнезема, полученной при 95 - 105°С, и дополнительно содержит карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное выше силикатное связующее КРГ 6,0 - 48,0, наполнитель 46,0 - 48,0, карбамид 1,0 - 2,0, вода - остальное. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области производства строительных теплоизоляционных материалов.

Изобретение относится к области химической технологии и касается теплоизоляционных материалов на основе неорганического полимера-силиката, конкретно пеносиликатов и может быть использовано для высокотемпературной теплоизоляции, изделий в строительстве и других областях народного хозяйства.

К теплоизоляционным материалам относятся такие материалы как пенопласты, поропласт стекловолокнистые и минераловолокнистые плиты и маты, пенозолопласты, пеноперлитопласты, пеносиликаты.

Ввиду того, что эти материалы отличаются небольшим весом (10- 200 кг/м3), низкой теплопроводностью (0,025 - 0,05 Вт/(мград)), хорошими звукоизоляционными свойствами, незначительным водопоглащением (3-5%), низкой паро- и воздухопроницаемостью, морозостойкостью и достаточной прочностью, они находят широкое применение во многих областях народного хозяйства.

Особый класс их составляют теплоизоляционные материал повышенной теплостойкости.

Известна композиция (сырьевая смесь) для изготовления теплоизоляционного материала (пеносиликата), содержащая в качестве связующего жидкое стекло, аллюминиевую пудру, золу-уноса ТЭЦ, олеиновую кислоту, отвердитель-кремнефторид натрия, этилгидросилоксановую жидкость (SU 589231, 1978).

Полученный пеносиликат водоустойчив, имеет прочность на сжатие 24 кгс/см2, коэффициент теплопроводности 0,10 Вт/(мград). Однако этот состав для получения теплоизоляционного материала многокомпонентен, сложен в приготовлении.

Известна композиция для изготовления теплоизоляционных изделий, эксплуатируемых при температурах до 1000oC, которая содержит синтетическое алюмосиликатное стекло в сочетании с жидким натриевым стеклом. Синтетическое алюмосиликатное стекло готовят плавлением в течение 2-х часов шихты из оксидов кальция, алюминия и кремния при 1873 - 1973oC с последующим резким охлаждением путем выливания в воду, гранулируют и измельчают (SU 1278333, 1986).

Как видно, технология изготовления такого материала достаточно сложная, требует сложного технологического оборудования.

Известна другая сырьевая смесь (композиция) для изготовления теплоизоляционных - конструкционных изделий, которая содержит в качестве связующего смесь жидкого стекла и тонкопомолотого стеклобоя, а также такие целевые добавки как перлит, глину и воду (SU 1645258, 1991). Получают материал водостойкий, имеющий прочность на сжатие 6,3 МПа, плотность 560 кг/м3, термостойкость при 800oC-139 циклов.

Получаемые на основе этой композиции материалы не обладают повышенными теплоизоляционными и огнестойкими свойствами, заложенными в новых нормативных документах.

Известно, что с целью расширения ассортимента пеноматериалов (теплоизоляционного материала) и получения пеноматериалов как плотных, жестких, прочных, так и хрупких, легких, упругих используют композиции, содержащие силикатное связующее в комбинации с органическими полимерами и различные целевые добавки (отвердители, наполнители и т.д.).

Например, известна композиция для получения огнестойкого пенопласта на основе композиции, содержащей полиэтилен или полистирол и смесь силиката магния и кремнезоля (SiO2) (JP 25638, 1971). Или известна композиция для получения пеноматериала, содержащая ароматические или алифотические изоционаты, полиизоцианаты в сочетании с силикатом щелочных металлов и целевыми добавками (наполнители, ПВА и т.д.) (SU 260883, 1970). Получают материал пригодный для тепло - и звукоизоляционных работ.

Однако изоцианаты относятся к достаточно токсичным продуктам, и получаемый материал не обладает необходимым комплексом свойств, предъявляемым в настоящее время к таким материалам. Кроме того, себестоимость таких материалов на основе полимеров высокая.

Известна композиция (сырьевая смесь) для изготовления теплоизоляционного материала на основе жидкого стекла, наполнителей - золы-унос ТЭС, отхода производства целлюлозы на стадии разрыхления после сушки пульпы В качестве силикатного связующего используют продукт, образующийся при варке микрокремнезема - отхода завода кристаллического кремния и каустической соды (RU 2101253, 1998). Используемый состав экономичен, имеет несложную технологию приготовления, а получаемый материал коэффициент теплопроводности 0,073-0,08 Вт/(мК), прочность при сжатии 2,84 МПа, однако не обладает необходимой огнестойкостью.

Выше приведенный состав является наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению. Технической задачей заявленного изобретения является получение недорогого теплоизоляционного материала (пеносиликата) с хорошими варьируемыми физико-механическими свойствами, огнестойкостью, водостойкостью, экологически чистого, а также расширение ассортимента таких материалов. Данная техническая задача достигается тем, что композиция для получения теплоизоляционного материала, включающая силикатное связующее, наполнитель и воду, содержит в качестве силикатного связующего продукт КРГ, полученный совмещением 0,3-1,0 мас.% латекса стирол-акрилатного сополимера, смеси 6-48 мас. % водного раствора силиката натрия, 6-48 мас.% золя коллоидного кремнезема, воды - остальное, полученной смешиванием при 95-105oC, и дополнительно содержит карбамид при следующем соотношении компонентов в мас. %:

Указанное силикатное связующее КРГ - 6-48

Наполнитель - 46-48

Карбамид - 1-2

Вода - Остальное

Теплоизолирующий материал получают следующим образом с использованием указанных компонентов сырьевой смеси - композиции.

Используемое силикатное связующее (силикатное связующее КРГ) получают следующим образом.

В реактор загружают 1000 кг (48-50 мас.%) силикат натрия (жидкое натриевое стекло), разведенный водой до плотности 1,42-1,47 г/м3, разогревают при перемешивании до 95-105oC и добавляют 700-900 кг (48-50 мас.%) золя коллоидного кремнезема (гидрозоль) с плотностью 1,135-1,150 г/см3 и pH 9,6-10,2.

Перемешивают до получения однородной прозрачной массы, охлаждают на воздухе и добавляют 0,1-1,0 мас.% латекса стирол - акрилового сополимера, например A-6000, A-10, A-2001, A-2002.

Сырьевую смесь (композицию) готовят совместным перемешиванием исходных компонентов, предварительно осуществляя помол наполнителя до ~ 10-50 мкм. Полученную смесь заливают в форму, осуществляя заполнение ее приблизительно на 60%, выдерживают сначала на воздухе, а затем помещают в печь, прогревают до 350oC, смесь вспучивается, увеличиваясь в объеме, выдерживают при этой температуре, вынимают и осуществляют распалубку.

В качестве наполнителя в составе используют наполнители, как цемент, золы-уноса ТЭЦ, трепел, опока, диатомит, опилки, отходы металлургических комбинатов (производств) и т.д. Свойства полученного теплоизоляционного материала (пеносиликата) варьируются в зависимости от выбора наполнителя.

Полученный материал недорог, не гниет, отличается небольшой плотностью и низкой теплопроводностью, является дешевым теплоизоляционным и звукоизоляционным материалом. Он может быть получен любой формы, может быть окрашен. Использование в качестве наполнителей отходов металлургической и деревообрабатывающей промышленности позволяют улучшить экологию в районах этих производств.

В нижеследующей таблице приведены конкретные примеры сырьевой смеси (композиции) для получения теплоизоляционного материала. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Композиция для получения теплоизоляционного материала, включающая силикатное связующее, наполнитель и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве силикатного связующего продукт КРГ, полученный совмещением 0,3 - 1,0 мас.% латекса стирол-акрилатного сополимера и смеси 6 - 48 мас.% водного раствора силиката натрия и 6 - 48 мас.% золя коллоидного кремнезема, полученной при 95 - 105oC, и дополнительно содержит карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное выше силикатное связующее КРГ - 6,0 - 48,0

Наполнитель - 46,0 - 48,0

Карбамид - 1,0 - 2,0

Вода - Остальное