Теплоизоляционный материал на основе минеральных волокон

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКОН
Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов на основе минеральных волокон, а именно на основе базальтового волокна, которые могут быть ис­пользованы в промышленном и гражданском строительстве, при модернизации и ремонте существующих зданий и сооружений, для изоляции теплового оборудования и холодиль­ных установок за счет введения таких компонентов: базальтовое волокно, поливинилаце­татную дисперсию, хлоропреновый латекс Наирит Л-18, сульфанол и кремнийорганиче-скую жидкость ГКЖ-10.

Текст

Смотреть все

(51) 04 26/02 (2006.01) 04 14/38 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов на основе минеральных волокон, а именно на основе базальтового волокна, которые могут быть использованы в промышленном и гражданском строительстве, при модернизации и ремонте существующих зданий и сооружений, для изоляции теплового оборудования и холодильных установок за счет введения таких компонентов базальтовое волокно,поливинил ацетатную дисперсию,хлоропреновый латекс Наирит Л-18, сульфанол и кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10.(76) Абсиметов Владимир Эскендерович Калмагамбетова Айзада Шамшитовна Альменов Кусаин Сейтбаевич Абсиметов Максим Владимирович(54) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКОН Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов на основе минеральных волокон, а именно на основе базальтового волокна, которые могут быть использованы в промышленном и гражданском строительстве, при модернизации и ремонте существующих зданий и сооружений, для изоляции теплового оборудования и холодильных установок. В технике известны теплоизоляционные материалы получаемые на основе базальтового волокна. Как известно, большинство таких материалов в своем составе содержат глинистое связующее (А.с.1214620, 1353603, патенты 2044718, 2081095 и др.). Наличие в их составе глинистого связующего приводит к низкой водостойкости теплоизоляционного материала, а также к низким прочностным свойствам. Наиболее близким к заявляемому составу является теплоизоляционный материал по патенту РФ 2102350. кл. 04 26/02 оп.20.01.98 г.,который содержит базальтовое супертонкое волокно,глинистое связующее,поливинилацетатную дисперсию, а в качестве гидрофобизирующей добавки гидрофобизирующую жидкость 136-41 при следующем соотношении компонентов, мас. Базальтовое волокно диаметром - 0,2-3,0 мкм 88,7-98,3 Глинистое связующее - 0,5-7,0 Поливинилацетатная дисперсия -1,0-2,3 Гидрофобизирующая жидкость 136-41-0,2-2,0 Из-за наличия в его составе глинистого связующего, данный теплоизоляционный материал,так же как и аналоги, обладает низкой водостойкостью. Кроме того, известно, что глинистое связующее не обеспечивает создания в изделиях жесткой структуры, ответственной за реализацию высоких прочностных характеристик,поэтому теплоизоляционные материалы с применением глины относятся к классу мягких или полужестких изделий. Необходимые прочность и жесткость материалов достигаются при повышении содержания глинистого связующего в составе теплоизоляционного материала, однако при этом значительно увеличивается его объемная масса и ухудшаются теплоизоляционные свойства. Следует также отметить, что введение свыше 1,0 мас. кремнийорганических жидкостей, к классу которых относится используемая в прототипе гидрофобизирующая жидкость 136-41, в состав теплоизоляционного материала отрицательно влияет на горючесть, ограничивая его области применения. Все эти недостатки в конечном итоге снижают эксплуатационные свойства теплоизоляционного материала. Задачей настоящего изобретения является создание негорючего теплоизоляционного материала с улучшенными эксплуатационными свойствами за счет повышения водостойкости,прочностных характеристик и долговечности. Поставленная задача решается предлагаемым составом теплоизоляционного материала, который содержит базальтовое волокно,поливинилацетатную дисперсию отличающуюся тем,что он дополнительно содержит хлоропреновый латекс Наирит Л-18, сульфанол, а в качестве гидрофобизирующей добавки кремнийорганическую жидкость ГКЖ- 10 при следующем соотношении компонентов, мас. Поливинилацетатная дисперсия - 2,0-2,5 Хлоропреновый латекс Наирит Л-18-2,6-3,0 Сульфанол - 0,05-0,1 Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10-0,1-0,3 Базальтовое волокно диаметром 0,2-3,0 мкм остальное Так же как и в прототипе, базальтовое волокно является волокнистой основной,поливинилацетатная дисперсия один из компонентов связующего. Хлоропреновые латексы представляют собой устойчивые,примерно 50-ные дисперсии полимеризованного хлоропрена в воде, содержащие стабилизатор,которые обладают ценным комплексом технических свойств хорошей клеящей способностью, образуют прочный сырой гель и вулканизованные пленки с высокими физикомеханическими показателями без применения серы и активных наполнителей. Пленки из него имеют высокий предел прочности при растяжении, они маслостойки,теплостойки,озоностойки и газонепроницаемы. Хлоропреновые латексы применяются в резино-технической, легкой,химической,судостроительной,целлюлознобумажной и других отраслях промышленности. В заявляемом техническом решении хлоропреновый латекс Наирит Л-18 используется в качестве дополнительного связующего, благодаря которому достигается создание достаточно прочной структуры базальтоволокнистого материала, а также повышается морозо-, водостойкость и упругость теплоизоляционного материала. Кроме того,совместное применение хлоропренового латекса Наирит Л-18 и кремнийорганической жидкости ГКЖ-10 приводит к образованию гидрофобной кремнийорганической системы, которая обеспечивает защиту материала от влаги, повышая срок службы и эксплуатационные свойства изделия. Сульфанол способствует получению гомогенной суспензии связующего, создает условия для равномерного распределения ее по объему материала и, как следствие, обеспечивает стабильность его эксплуатационных свойств. Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10 является гидрофобизирующей добавкой, при этом содержание ее в составе теплоизоляционного материала минимальное (0,1-0,2 мас.), что делает материал негорючим. Заявляемый состав готовят известным в технике способом приготовление связующего смешением компонентов Пример 1 (мас.) 1,8 поливинилацетатная дисперсия 2,6 хлоропренового латекса Наирит Л-18 0,1 кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10 и 0,05 сульфанола Пример 2 (мас.) 2,3 поливинилацетатная дисперсия 3 хлоропренового латекса Наирит Л-18 0,2 кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10 и 0,1 сульфанола Пример 3 (мас.) 2,1 поливинилацетатная дисперсия 2,8 хлоропренового латекса Наирит Л 18 0,15 кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10 и 0,08 сульфанола- пропитка связующим ковра из базальтового волокна- формование материала заданной толщины вакуум-фильтрационным способом при разряжении 0,44-0,8 кг/см 3 до остаточной влажности 15-20- сушка при 150-180 С в течение 40-50 минут в зависимости от толщины материала. Изготовленные образцы теплоизоляционного материала имеют следующие характеристики Наименование параметров Плотность, кг/м 3 Коэффициент теплопроводности, Вт/(мС) Сорбционное увлажнение за 24 ч,Водопоглощение за 24 часа по массе,по объему,Прочность на сжатие при 10-й деформации, МПа Температура применения, С Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного состава введением новых компонентов, а именно хлоропренового латекса Наирит Л-18, сульфанола и гидрофобизирующей добавкой-кремнийорганической жидкостью ГКЖ-10. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию Новизна. Сравнение предлагаемого состава теплоизоляционного материала не только с прототипом, но и с другими составами показало, что в технике не известен теплоизоляционный материал,в котором бы имело место предложенное сочетание компонентов. А именно такое сочетание позволило получить теплоизоляционный материал с высокими эксплуатационными характеристиками негорючий,с повышенной водостойкостью и прочностью, т.е. решить поставленную задачу. Такое решение явно не вытекает из существующего уровня техники и не было очевидным для специалистов, что дает основание считать данное техническое решение обладающим изобретательским уровнем. Входящие в теплоизоляционный материал компоненты изготавливаются промышленностью. Изготовление самого материала производится известным в технике способом и на известном оборудовании. Наличие же теплоизоляционного материала,обладающего высокими эксплуатационными свойствами, не вызывает сомнений. Таким образом, предложение имеет третий признак - промышленную применимость. Основными показателями, по изменению которых можно исследовать эксплуатационные свойства минераловатных изделий, могут быть морозо- и влагостойкость, предусмотренные стандартами. Исследования на морозостойкость проводились в разработанных климатических камерах (фиг.1). Циклическое замораживание (оттаивание) образца происходит со всех его сторон. Конструкция камеры позволяет проводить исследования одновременно и вместе с исследованием образцов на одностороннее замораживание оттаивание,что создает сопоставимые условия для достоверной оценки данных по этим двум методикам. Для обеспечения исследований разработана конструкция климатической камеры (фиг.1). Для проведения исследований была переоборудована испытательная климатическая камера тепло-холод серии СБ, в котором размещен переносной теплоизолированный короб, внутри которого установлены источники для создания постоянных расчетных температур и влажности микроклимата отапливаемого помещения. Она состоит из двух теплоизолированных отделений (А и Б), между которыми размещены исследуемые образцы (1 и 5). Снизу образцов в отделении Б поддерживаются температура (182 С) и влажность над образцами, в отделении А переменные температура и влажность наружного воздуха(замораживание и оттаивание),изменяющиеся по заданному режиму. В минераловатных изделиях, как известно,может присутствовать технологическая вода - она остается в них после изготовления (не превышает 1,0-1,5) - и эксплуатационная, приобретаемая не только при транспортировании, монтаже и эксплуатации, но и в условиях хранения, даже если нет непосредственного контакта с водой. Свойство минераловатных изделий поглощать(сорбировать) влагу из окружающего воздуха называется гигроскопичностью, а достигаемое при этом увлажнение - сорбционной или равновесной влажностью. В соответствии с действующими стандартами минераловатные изделия выдерживают при 98 (2) влажности воздуха. Способность 3 материалов сопротивляться разрушающему воздействию влаги называется влагостойкостью. Ее оценивают по степени снижения упругопрочностных характеристик минераловатных изделий (прочности или сжимаемости) после выдерживания образцов в течение 3 суток в эксикаторе при температуре (225)С и влажности(982). Минераловатные материалы в 3-слойных стеновых панелях в процессе эксплуатации не подвергаются значительным механическим нагрузкам. От слоя теплоизоляции требуется сохранение в течение заданного времени упруго прочностных и теплозащитных свойств при снижении упруго-прочностных характеристик возможно ослабление связей между элементами структуры материала, приводящее к разрывам в слое утеплителя, появлению мостиков холода и к общему снижению теплозащитных свойств. Поэтому в качестве главных эксплуатационных показателей приняты сжимаемость под нагрузкой 2 кПа (0,02 кгс/см 2) и предел прочности при разрыве вдоль волокон, исследовалась степень разрушения образцов при вибрационных воздействиях, в том числе под нагрузкой 0,5 2 и 5 кПа. Таблица 2 Составы композиций Компоненты Поливинилацетатная дисперсия Хлоропреновый латекс Наирит Л-18 Сульфанол Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10 Таблица 3 Испытание эксплуатационной стойкости в климатической камере Составы 25 циклов Предлагаемые 1 2 3 4 5 Известный 4 Прочность плит на растяжение, кПа 50 циклов 75 циклов Испытание влагостойкости Составы 25 циклов Предлагаемые 1 2 3 4 5 Известный 4 Для экспериментальной проверки заявляемого теплоизоляционного материала были приготовлены 5 составов, три из которых показали оптимальные результаты (см. таблицу 2). Состав 1 не удовлетворяет требованиям,предъявляемым к теплоизоляционным материалам,из-за низкой прочности и низкой устойчивости к влаге, что связано с пониженным содержанием кремнезоля и гидрофобизатора кремнийорганической жидкости ГКЖ-10 (таблица 3,4). 4 Состав 5 обладает удовлетворительными прочностными характеристиками и высокой водостойкостью, однако при этом ухудшаются его теплоизоляционные свойства и значительно повышается объемная масса из-за снижения содержания базальтового супертонкого волокна,определяющего уровень данных характеристик(таблица 3,4). Высокие эксплуатационные свойства разработанного теплоизоляционного материала водостойкость) расширяют границы его применения. Он может использоваться не только в промышленном и гражданском строительстве, для модернизации и капитального ремонта существующих зданий и сооружений с целью приведения их ограждающих конструкций к современным требованиям по теплотехнике, но и в судо-, вагоно- и котлостроении, авиации и других отраслях промышленности. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Теплоизоляционный материал на основе минеральных волокон, включающий базальтовое супертонкое волокно,поливинилацетатную дисперсию отличающийся тем,что он дополнительно содержит хлоропреновый латекс Наирит Л-18,сульфанол,а в качестве гидрофобизирующей добавки кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10 при следующем соотношении компонентов, мас.Поливинилацетатная дисперсия - 2,0-2,5 Хлоропреновый латекс Наирит Л-18 - 2,6-3,0 Сульфанол - 0,05-0,1 Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10 - 0,1-0,3 Базальтовое волокно диаметром 0,2-3,0 мкм остальное

МПК / Метки

МПК: C04B 26/02, C04B 14/38

Метки: материал, теплоизоляционный, минеральных, основе, волокон

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/5-ip29834-teploizolyacionnyjj-material-na-osnove-mineralnyh-volokon.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Теплоизоляционный материал на основе минеральных волокон</a>

Похожие патенты