Состав для изготовления теплоизоляционного материала

Состав для изготовления теплоизоляционного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающийбумажное волокно, вспученный перлит, фтористый натрий и связующее, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и снижения возгораемости, он дополнительно содержит гидрофобизирующую добавку, а в качестве связующего - продукт совместной нейтрализации х)ртофосфорной кислоты, мочевины, формалина и дициандиамида при следующем соотношении компонентов, мае. %: Бумажное волокно 60-90 Вспученный перлит 8-2Q Фтористый натрий 0,5-2,5 Цродукт совместной нейтрализации ортофосфорной кислоты, мочевины , формалина и дициандиамида1 , -12 Гидрофобизирующая добавка 0,5-5,5 2.Состав по п. 1, отличающийся тем, что продукт совместной нейтрализации ортофосфорной кислоты , мочевины, формалина и дициан (Л диамида получен по смеси, содержащей , мае. ч.: с Ортофосфорную кислоту 98 Мочевину300 Формалин240 Дициандиамид126 3.Состав по пп. 1 и 2, о т личающийся тем, что о в качестве гидрофобизирующей добав00 ки он содержит алюмометилсиликат натрия или водный раствор алкилсиликоната натрия.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИ Н

1 г ( (г,.1

\

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3509392/29-33 (22) 10.11.82 (46) 07.08.84. Бюл. Р 29 (72) Б.Л.Красный, Б.С.Тяпкин, С.I1.Õàéíåð, Г.С.Факторович, В.А.Копейкин, Л.Б.Гамза и Л.А.Фокина (71) Экспериментально-конструкторское бюро Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им. В.А.Кучеренко (53) 662.998(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 490785, кл. С 04 В 43/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 885240, кл. С 04 В 43/12, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 743979, кл. С 04 В 43/00, 1980 (прототип). (54)(57) 1. СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающий бумажное волокно, вспученный перлит, фтористый натрий и связующее, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и снижения возгораемости, он дополнительно содержит гидрофобизирующую добавку, а в качестве связующего — продукт совместной нейтрализа„.SU„„ l 10681 О Д цд С 04 В 43/12; С 04 В 43/02 ции ортофосфорной кислоты, мочевины, формалина и дициандиамида при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Бумажное волокно 60-90

Вспученный перлит 8-20

Фтористый натрий 0,5-2,5

Продукт совместной нейтрализации ортофосфорной кислоты, мочевины, формалина и дициандиамида 1, -f2

Гидрофобизирующая добавка 0,5-5,5

2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что продукт совместной нейтрализации ортофосфорной кис- Pg лоты, мочевины, формалина и дициандиамида получен по смеси, содержащей, мас. ч.:

Ортофосфорную кислоту 98

МС1че вину 300

Формалин 240

Дициандиамид 126

3. Составпопп. 1 и 2, о тЬеаа4 л и ч а ю шийся тем, что <) в качестве гидрофобизирующей добав- ф;1 ки он содержит алюмометилсиликат (,"ф натрия или водный раствор алкил- ри а силиконата натрия. Ю

1 1 1068

Изобретение относится к строите:(ьным материалам, предназначенным для тепловой изоляции строительных конструкций, Известен теплоизаляционный мате5 риал 11 1, в состав которого входит связующее, вспученный перлит и бумажное волокно при следующем соотношении компонентов, мас, ч.:

Бумажное волокна 2-90

Связующее 0,1-80

Вспученный перлит ?0-98

Недостатком состава является сравнительно невысокая прочность при изгибе и низкая огнестойкость.

Известен также теплоиэоляцианный материал (2 ), в состав которого входит скоп, антраценавае масло и фтаристый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: 20

Скоп 10-12

Вспученный перлит 32-36

Битумная эмульсия 39-51

Диаммонийфасфат 4-8

Фтаристый .натрий 3-5

Недостатком этого состава является низкая механическая прочность (4 10 -6-10 Па), а также низкая огне5 стойкость, из-за присутствия антраценового масла, Наиболее близким по техническому решению к изобретению является состав (3 1 для изготовления теплаизоляционного материала, включающий скоп, вспученный перлит, битумную эмульсию, диаммонийфосфат и фтористый натрий

При следующем соотношении компонентов, мас. %:

Скоп 72-82

Вспученный перлит 4-6

Битумная змуль сия 1 1 — 14

Диаммонийфосфат 2-5

Фтористый натрий- t-3

Недостатком известного материала является невысокая механическая прач45 ность и повышенная воэгораемасть, так как в составе содержится значительное количество легковоспламеняющегося вещества (битумная эмульсия) =

Целью изобретения является повышение механической прочности и снижение возгораемости.

Эта цель достигается тем, чта состав для изготовления теплоизаляционного материала, включающий бумажное волокно, вспученный перлит, фтористый натрий и связующее, дополнитель= ,но содержит гидрофобиэирующую добавку, а в качестве связующего - прс-цукт совместной н»йтрализации ортсфасфарнай KH»:заты, маченины, формалина и дицианд;(амида Лри следующем

СОО-H.эшен:-н компонент --,. мас., %:

Ьумаж((» на,.(акис, 60-90

Вся vчс. -(нbсй (i»р iиT 8-20 ((3 p H Т Ы " I (;2 (p ((: 0,5 — 2. 5

Пра;(; кт совместной неli ра изацни артофО(фарной кислоты, моченины, формалина и дициандиамида 1 -1

Гидрофабизирующая добавка 0,5-5 ...5

Кроме того, целесообразна продукт совместной нейтрализации Ортофосфсрной кислоты, ма-(евины, формалина и дицианлиамила получать по смеси содержащей., мас.

Орта(о Осфа1л(ая кислота 98

Моченина 300

Формалин 240

Дициандиамид 126

Г качестве гидрофобизирующей добавки состав д.(я изготовления теплоизоляционного материала содержит алюмометилсиликат натрия или ваднblH раствор алкилсиликаната натрия.

Продукт санместной яе IH

ОРТОФОСФОРНО((КИС(ОТЫ МСЧСНИНЫ((3ОР малина H дициандиамида получают гутем смешинания кампонен-(ан и соотношении по весовым частям 98;300;240:126.

Разбавляют смесь надай да 50%-ной коицентрации и проводят совместную нс«йтрализап(с(((н кислатоупорнам реакторе н -.-ечение 2,0-2,5 ч, Для этого раствор ортофасфарнай кислоты, моченины, формалина и дициандиамида

ДОНОДЯТ Да Килення и атклшчают абОГ" рев. Далее реакция идет экзотермически. Контроль Осуществляют па рН, Реакцию прекращаю- при .рН 4. Для этого н кожух кислотоупорного реактора падают холодную наду.

Имея слабакислую реакцию (рН 4 продукт совместной нейтрализации обуславливает -(а=-тичную поверхностную деструкцию целлюлозы с обраэонаНИЕМ НОДОРОДНЫХ И ГИДРОКСИЛЬНЫХ РН(дикалан, чтa приводит бумажное íoлакна н активное ocòîÿíHe. В процессе проHзнадстна теплаизаляциàíHого мQ териала пр.. термааорабатке при 1201((О С водородные и гидроксильные радикалы Взаимадpйствvloт др ((г с дрJ( гом с образованием полимерных цепей

КаК l(3 ЗЕРТ«(калнр TGK И ПО ГОРИЭОН тали, что приводит к образованию

11068 объемного полимерного агломерата.

Кроме того, при температуре термообработки в слабокислой среде начинается процесс полимеризации мочевиноформальдегидного полимера. Образование объемного полимерного агломерата с происходящим в нем отверждением мочевиноформальдегидного полимера по всему объему теплоизоляционного материала приводит к резкому увеличению механической прочности.

Наряду с этим, обволакивая бумажное волокно, продукт совместной ней грализации надежно защищает теплоизоляционный материал от возгораемости. 15

При попадаиии прямого огня на продукт совместной нетрализации возникает эффект упрочнения с одновременным вспучиванием, что значительно улучшает огнестойкость материала. 20

При содержании продукта совместной нейтрализации ортофосфорной кислоты, мочевины, формалина и дициандиамида менее 17 не наблюдается повышения механической прочности и огне- 25 стойкости, так как продукта совместной нейтрализации недостаточно для полного обволакивания бумажного волокна и образования объемного полимерного агломерата, Увеличение коли- 30 чества продукта совместной нейтрализации более 127 приводит к удорожанию изделия при незначительном увеличении физико-механических показателей теплоизоляционного материала, что становится экономически невыгод" ным.

Бумажное волокно, входящее в состав предлагаемой композиции, получают путем механического перемешива" 40 ния в воде отходов вторичного бумажного сырья или отходов целлюлозы при производстве бумаги до получения однородной массы. Для получения одно" родной гидромассы количество бумаж- 45 ного волокна не должно превышать 10%.

Экономически выгодная утилизация отходов вторичного бумажного сырья положительно сказывается на удешевлении изделия, а также на более комплексном использовании вторичного бумажноГо сырьяе

Вспученный перлит является минеральным наполнителем, улучшающим огнестойкость материала. При содержа" нии вспученного перлита менее 87 яе наблюдается активного влияння вспученного перлита на повышение огнестойкости, так как его недостаточно

4 для обволакивания бумажных волокон.

При содержании вспученного перлита более 207 происходит ухудшение физико-механических показателей тепло изоляционного материала, так как при этом не наблюдается армирующего взаимодействия бумажных волокон.

Фтористый натрий защищает теплоизоляционный материал от поражения гнилью и грибками. При содержании фтористого натрия < 0,57. не наблюдается достаточного антисептирующего действия. Увеличение содержания фтористого натрия )2,57 приводит к ухудшению механической прочности, так как увеличивается пористость материала.

Количество гидрофобизирующей добавки взято из условия, необходимого и достаточного для придания теплоизоляционному материалу необходимой водостойкости, с целью сохранения ега теплофиэических и механических свойств.

Для осуществления способа используют следующие материалы.

Вспученный перлит (ГОСТ 10832-74) состоит из, мас. 7: SiO 73,10;

А1 О 12,5; Fe О 1,0; СаО 0,99; (прочие смеси) 3,79; влага 0,32 (сверх 1007.).

В качестве бумажного волокна используется измельченная макулатура по ГОСТ 10700-75.

Фтористый натрий, являющийся антисептиком, применяют в виде порошка по ГОСТ 2871-75.

Алкилсиликонат натрия (МРТУ

6-02-271-63) - гидрофобизатор. ПрименяетСя в виде водного раствора концентрации 7-107 (товарный продукт имеет концентрацию 30 5%) . Это свя,зано с тем, что бумажное волокно в композиции является адсорбентом для алкилсиликоната натрия, что приводит к неравномерному распределению алкилсиликоната натрия по бумажному волокну, а это, в свою очередь, ухудшает водостойкость теплоизоляционно" го материала.

Апюмометилсиликонат натрия (Т2-104-66) — гидрофобиэатор — пред" ставляет собой раствор концентрации

30+57 — товарный продукт. Осаждения алюмометилсиликоната на бумажное волокно в процессе перемешивания .не наблюдается, что приводит к более

1106.

Ма т е ри ал

Пок а з а тели

1 1 I

1 4 1 J !

Д ве ный !

Платность, кг/мт

250 -2 90

201 208 2, . 203 207

Предел прочности при статическом изгибе, Па 10-"

8-14

18 !6 3 17,1 18,1

Категория горючести

Сгораемый Т р у д н => с г о р а е « ы й

4 полному распределению гидрофобизатора по всему объему.

П -р и м е р I. 60 мас, 7 бумажнога волокна перемешивают с 20 мас. 7. вспученного перлита, 2,.5 мас. % фтористого натрия, 12 мас. % продукта совместной нейтрализации и 5,5 мас. 7 алкилсиликоната натрия, Массу тщательна перемешивают. Полученной массой заполняют форму И при давлении,б пуансоном 0,03-0,05 МПа удаляют избыточную воду. Образцы с влажностью

130-140% извлекают из формы и тер«ообрабатывают в сушильной камере три

120-140 С до остаточной влажности 2-37.

Пример 2. 75 «ac. % бумажного волокна перемешивают с 14 мас.7, вспученного перлита, 1,5 мас: % фтористого натрия, 6,5 мас. 7 продукта совместной нейтрализации и 3 мас, 7. алкилсиликоната натрия. Массу тщательно перемешивают. Полученной массой заполняют форму и при давлении пуансоном 0,03-0,05 МПа удаляют избы-д точную воду. Образцы с влажностью

130-1407 извлекают из формы и термообрабатывают в сушильной камере при

120-140 С до остаточной влажности 2-37о с т0

П р H м е р 3. 90 MRc 7. бумажна-: го волокна перемешивают с 8 мас. % вспученного перлита„ 0,5 мас. % фтористога натрия, 1 мас. 7, продукта совместной нейтрализации и 0,.5 «ас,/

35 алкилсиликоната натрия, Массу тща= тельно перемешивают. Полученной массой заполняют форму и при давлении пуансоном 0,03-0,0 МПа удаляют избыточную воду. Образцы с влажностью

130-1407. извлекают из формы и термо.обрабатывают в сушильной камере при

120-140 С до остаточной влажности 2-3%

П р и «e p 4. 60 мас. % бумажно го волокна перемешивают с 20 мас, 7 вспуч, нного перлита, 2,5 мас. фтористого натрия,. 12 мас. 7. продукта совместной нейтрализации и 5, 5 мас, 7 алю«о«eòëëñèëèêoната натрия. Массу тщательно перемешивают. Полученной массой заполняют форму и при давле-нии пуансоном 0,03-0,05 МПа удаляют

Hзбытo - н воду. Образцы с o éæ— ностью 130-140% извлекают из формы и тер«ообрабатывают в сушильной ка:!ере прн 120-140 С до остаточной влажности 2 — 1%.

П р и «e p 5. 75 мас. 7 бумажного волокна перемешивают с 14 «ас. пу 1евного перлита, 1,5 мас. % фтс— ристого натрия, 6,5 мас. 7 продукта сов«естной нейтрализации и 3 мас. % алю«ометилсиликоната натрия. Массу тщател но перемешивают. Полученной массой заполняют форму и при давле-нии пуансоном 0.03-0,05 МПа удаляют избыточную воду. Образцы с влажностью

i30-,40% извлекают из формы и термообрабатывают в сушильиой камере при

120-140 " до остаточной влажности — 37

У.о

Пример 6, 9 0 «а с . 7 бумажно "г а в алокн а пе р е « е ши ворот с 8 ма с . 7. в спу че н и о г о пе рл и т а,. 0, 5 ма с . % ф тооис т о го н а трия,. 1 0 ма с . 7. продукта совместной нейтр али з ации и 0, 5 ма с, 7. алюмаме тил силик она та натрия . Ма с с у тщательно перемешивают . Полученной массой заполняют форму и при да вле нпи пуансоном 0 ., 0 3 - 0 „ 0 5 МП а удаляют избыточную иоду, Образцы с влажно с тью

1 30 - 1 4 0 % извлекают и з формы и те рмо -. о б ра б а ть: в а ют в с ушиль н ой камере пр и 1 2 0 - 1 4 0 С до остаточной влажн о сти 2 -.3 7 .

С в ойс т в а получе н но г о ма т е ри ала приведены в таблице .

1106810

Продолжение таблицы

Показатели

Известный 1 2 3 4 5 6

Теплопроводность, ккал/м ч .град

0,064 0,04 0,041 0,043 0,041. 0,042 0,044

Гигроскопичность за 24ч, 7.

3,1 3,0 3,1 3,0 3,2 3,1

Составитель М.Багатурьянц

Редактор Н.Егорова Техред C.Ìèãóíîâà Корректор О.Луговая

Заказ 5716/18 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Ф

Получаемый материал используется в строительстве в качестве теплоизоляционного с температурой эксплуатации от -40 С до 50 С.

Использование предлагаемого состава позволяет получить трудносгораемый теплоизоляционный материал, характеризующийся хорошими прочностными показателями и небольшой плотностью.

Утилизация отходов бумажного вторичного сырья и отходов целлюлозы ! производства бумаги позволит значительно снизить себестоимость изделия.

Основной экономический эффект от использования материала достигается эа счет снижения воэгораемости и повышения прочности. При применении ,материала для теплоизоляции кровель не требуется устройства стяжки, что снижает затраты на устройство 1 м кровли на 40 коп., или при толщине плит 70 мм — 5,80 руб. на 1 м изделий.