EA047264B1 - FIRE-RESISTANT INSULATING MATERIAL AND METHOD FOR ITS PRODUCTION - Google Patents
FIRE-RESISTANT INSULATING MATERIAL AND METHOD FOR ITS PRODUCTION Download PDFInfo
- Publication number
- EA047264B1 EA047264B1 EA202200017 EA047264B1 EA 047264 B1 EA047264 B1 EA 047264B1 EA 202200017 EA202200017 EA 202200017 EA 047264 B1 EA047264 B1 EA 047264B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- solution
- insulating material
- fire
- aqueous solution
- mixed
- Prior art date
Links
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims description 29
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 31
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 23
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 14
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 14
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 11
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 11
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 7
- -1 for example Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 5
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K calcium;sodium;phosphate Chemical compound [Na+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 4
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 4
- UXDDRFCJKNROTO-UHFFFAOYSA-N Glycerol 1,2-diacetate Chemical compound CC(=O)OCC(CO)OC(C)=O UXDDRFCJKNROTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Description
Изобретение относится к огнеупорному изолирующему материалу, а в частности - к огнеупорному изолирующему материалу, включающему состав из жидкого стекла, а также способу его получения.The invention relates to a fire-resistant insulating material, and in particular to a fire-resistant insulating material including a composition of liquid glass, as well as a method for its production.
Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
На существующем уровне техники известен большой диапазон цементных растворов и бетонных смесей, применяемых не только в качестве общераспространенных строительных материалов, но также и для огнезащиты и теплоизоляции зданий.At the current level of technology, a large range of cement mortars and concrete mixtures are known, used not only as common building materials, but also for fire protection and thermal insulation of buildings.
Среди известных пенных изолирующих кладочных материалов может быть указан, например, полистиролбетон. Его основу составляют пенополистироловые шары разных размеров, имеющие диаметр от 2 до 6 мм. Поверхность этих шаров обработана, чтобы они располагались отдельно друг от друга для устранения электростатического притяжения. Полистиролбетон применяется на горизонтальных поверхностях аналогично бетону, либо же из него изготавливают панели.Among the known foam insulating masonry materials, for example, polystyrene concrete can be mentioned. It is based on polystyrene foam balls of different sizes, having a diameter from 2 to 6 mm. The surface of these balls is treated to keep them separate from each other to eliminate electrostatic attraction. Polystyrene concrete is used on horizontal surfaces in the same way as concrete, or panels are made from it.
Из патентного документа CZ PV 2003-2196 известен раствор для верхнего слоя штукатурки, предназначенный служить в качестве звукопоглощающего и огнеупорного слоя, который содержит перлит в качестве наполнителя и бентонит в качестве изолятора. Недостатком такого раствора является то, что бентонит обладает слабыми огнеупорными и теплоизоляционными свойствами. Дополнительным недостатком является то, что бентонит обладает высокой абсорбцией и разбухает под действием воды, из-за чего он не пригоден в качестве наружной штукатурки.From patent document CZ PV 2003-2196 there is known a mortar for a top layer of plaster intended to serve as a sound-absorbing and fire-resistant layer, which contains perlite as a filler and bentonite as an insulator. The disadvantage of this solution is that bentonite has weak fire-resistant and heat-insulating properties. An additional disadvantage is that bentonite is highly absorbent and swells when exposed to water, making it unsuitable as an exterior plaster.
Из другого патентного документа RU 2687816 известен газобетон с перлитом и каолиновой ватой, целлюлозой и силикатными волокнами. Недостаток заключается в том, что этот материал не обладает значительными огнеупорными свойствами, а также имеет низкую механическую прочность и хрупок.From another patent document RU 2687816, aerated concrete with perlite and kaolin wool, cellulose and silicate fibers is known. The disadvantage is that this material does not have significant fire-resistant properties, and also has low mechanical strength and is brittle.
Из патентного документа CZ PV 2004-536 известен кладочный материал, вяжущее вещество в котором представлено раствором золы. Наполнителем выступают шлак, глины, дробленый кварц и известняк. Материал армируется стальной проволокой. Недостатком является то, что этот материал не является изолирующим. Другой недостаток заключается в том, что он является частичным абсорбентом.From the patent document CZ PV 2004-536, a masonry material is known in which the binder is an ash solution. The filler is slag, clay, crushed quartz and limestone. The material is reinforced with steel wire. The downside is that this material is not insulating. Another disadvantage is that it is partially absorbent.
Из другого патентного документа CZPV 1990-6611 известен кладочный и плакировочный материал с вяжущим веществом в виде растворимой целлюлозы и дисперсии. Этот материал содержит жидкое стекло, которое, однако, в данном случае не выполняет функцию вяжущего вещества, а является добавкой. В дополнение к базовому грунтовому наполнителю добавлен гранулированный полистирол или перлит. Недостатком этого материала является то, что он обладает слабыми тепло- и звукоизолирующими свойствами, при этом не являясь огнеупорным.From another patent document CZPV 1990-6611, a masonry and cladding material with a binder in the form of soluble cellulose and dispersion is known. This material contains liquid glass, which, however, in this case does not function as a binder, but is an additive. In addition to the base soil filler, granulated polystyrene or perlite is added. The disadvantage of this material is that it has weak heat and sound insulating properties, while not being fireproof.
Из полезной модели CZ 23529 известен геополимер на основе шлака и жидкого стекла. Жидкое стекло обработано гидроксидом натрия. Для облегчения в него добавляют керамические шары. Недостатком является то, что этот материал тяжелый, не является теплоустойчивым, а также является относительным абсорбентом.A geopolymer based on slag and liquid glass is known from utility model CZ 23529. Liquid glass is treated with sodium hydroxide. To make it easier, ceramic balls are added to it. The disadvantage is that this material is heavy, not heat resistant, and is also relatively absorbent.
Из еще одного патентного документа CN102964107 известна панель, состоящая из перлита, стекловолокон, глины и силикагеля, причем глина является основным вяжущим веществом. Недостаток заключается в том, что эта панель обладает слабыми теплоизолирующими свойствами, является абсорбентом и неогнеупорна.From another patent document CN102964107, a panel consisting of perlite, glass fibers, clay and silica gel is known, with clay being the main binder. The disadvantage is that this panel has poor thermal insulation properties, is absorbent and non-fireproof.
Из полезной модели CZ31096 известен состав для проницаемой пенной огнеупорной теплоизолирующей системы на основе стекла, содержащей стеклянные шары, с термостойкостью до 1000°С. Недостатки представлены пониженной прочностью на сжатие и слабой жаропрочностью.From the utility model CZ31096, a composition is known for a permeable foam fireproof thermal insulating system based on glass, containing glass balls, with heat resistance up to 1000°C. Disadvantages include reduced compressive strength and poor heat resistance.
Из вышеизложенного относительно существующего уровня техники очевидно, что основным его недостатком является то, что известные материалы обладают слабой жаропрочностью и огнеупорностью, зачастую одновременно являясь сильными абсорбентами.From the above regarding the existing level of technology, it is obvious that its main disadvantage is that the known materials have weak heat resistance and fire resistance, often at the same time being strong absorbents.
Цель настоящего изобретения заключается в получении огнеупорного теплоизолирующего материала, обладающего высокой огнестойкостью, с одновременным обеспечением превосходных изоляционных свойств.The object of the present invention is to provide a fire-resistant thermal insulating material having high fire resistance while simultaneously providing excellent insulating properties.
Принцип изобретенияPrinciple of the invention
Указанные недостатки преимущественно устраняются, а цели настоящего изобретения достигаются за счет огнеупорного изолирующего материала, а конкретно - состава для огнеупорного изолирующего материала, содержащего жидкое стекло, которое, согласно настоящему изобретению, характеризуется тем, что состоит из отвердителя, содержащего от 19 до 40 мас.% пористых стеклянных шаров, от 60 до 81 мас.% водного раствора силиката натрия, имеющего плотность в диапазоне от 1370 до 1400 кг/м3, а молярное соотношение SiO2 и Na2O находится в диапазоне от 3,2 до 3,4, и из от 0,1 до 1% стабилизатора вяжущего вещества для жидкого стекла, в то же время включая от 2 до 10 мас.% рубленого базальтового волокна, причем поверхность пористых стеклянных шаров диаметром от 0,3 до 1 мм покрыта сажей, составляющей от 0,1 до 0,9 мас.% от общей массы. Преимуществом этого изолирующего материала является высокая огнеупорность, а также превосходные изолирующие свойства. Этот изолирующий материал также обладает превосходным противогрибковым действием и безопасен для окружающей среды. Преимуществом этого огнеупорного изолирующего материала является весьма высокая огнеупорность, а также превосходные изолирующие свойства. Преимуществом применения водного раствора силикатаThese disadvantages are advantageously eliminated, and the objectives of the present invention are achieved through a refractory insulating material, and more specifically, a composition for a refractory insulating material containing liquid glass, which, according to the present invention, is characterized in that it consists of a hardener containing from 19 to 40 wt. % porous glass balls, from 60 to 81 wt.% aqueous sodium silicate solution having a density in the range from 1370 to 1400 kg/m 3 , and the molar ratio of SiO 2 and Na 2 O is in the range from 3.2 to 3.4 , and from 0.1 to 1% binder stabilizer for liquid glass, at the same time including from 2 to 10 wt.% chopped basalt fiber, and the surface of the porous glass balls with a diameter of 0.3 to 1 mm is covered with soot, a component from 0.1 to 0.9 wt.% of the total mass. The advantage of this insulating material is its high fire resistance as well as excellent insulating properties. This insulating material also has excellent antifungal properties and is environmentally friendly. The advantage of this fire-resistant insulating material is its very high fire resistance as well as excellent insulating properties. The advantage of using an aqueous silicate solution
- 1 047264 натрия является то, что полученный в результате материал обеспечивает превосходные эффекты склеивания и герметизации. Его огнеупорность превышает 1000°С. После затвердевания он имеет вид стекла, благодаря чему он достаточно твердый, прочный и водостойкий, одновременно являясь паропроницаемым. Соотношение молярных масс кремнекислоты и оксида натрия и связанные с этим плотность и концентрация раствора оказывают значительное влияние на реологические свойства жидкого стекла в виде смеси полимеров, на электрические свойства, сжимаемость и прочность адгезии как в электролите, обеспечивая дополнительные твердость, прочность и т.д. Преимуществом вышеприведенных параметров является то, что получаемый в результате изолирующий материал после затвердевания обладает частичной гибкостью и пластичностью. Преимуществом покрытия поверхности пористых стеклянных шаров сажей является то, что нанесенная сажа не приводит к увеличению теплопроводности за счет обволакивания сажей пористых стеклянных шаров, благодаря чему усиливается непроницаемость к излучению.- 1 047264 sodium is that the resulting material provides excellent bonding and sealing effects. Its fire resistance exceeds 1000°C. After hardening, it has the appearance of glass, making it quite hard, durable and waterproof, while at the same time being vapor permeable. The ratio of the molar masses of silicic acid and sodium oxide and the associated density and concentration of the solution have a significant impact on the rheological properties of liquid glass in the form of a mixture of polymers, on the electrical properties, compressibility and adhesion strength as in an electrolyte, providing additional hardness, strength, etc. The advantage of the above parameters is that the resulting insulating material, after hardening, has partial flexibility and ductility. The advantage of coating the surface of porous glass balls with soot is that the applied soot does not lead to an increase in thermal conductivity due to the soot enveloping the porous glass balls, thereby increasing the impermeability to radiation.
Преимущество заключается в том, что базальтовое волокно имеет длину 6 мм и толщину 0,014 мм. Волокна гибкие, высокопрочные, имеют низкую теплопроводность, высокую термостойкость, обладают водостойкостью и химической стойкостью к воздействию щелочей, кислот и органических растворителей, высоким коэффициентом звукопоглощения, а также не являются горючими.The advantage is that the basalt fiber is 6 mm long and 0.014 mm thick. The fibers are flexible, high-strength, have low thermal conductivity, high heat resistance, are water-resistant and chemically resistant to alkalis, acids and organic solvents, have a high sound absorption coefficient, and are also non-flammable.
Также большое преимущество обеспечивается, если пористые стеклянные шары содержат от 12 до 16 мас.% оксида алюминия. Благодаря этому они обладают повышенной огнеупорностью и крайней твердостью, а также стойкостью к химическим и механическим воздействиям. Вследствие своего полностью неорганического происхождения они экологичны и безопасны для здоровья человека. В отличие от стандартных стеклянных шаров они могут выдерживать температуру до 1400°С. В то же время, в отличие, например, от керамических шаров, они имеют тонкие стенки, содержат большой объем воздуха и, следовательно, являются превосходным теплоизолятором.It is also of great advantage if the porous glass spheres contain from 12 to 16% by weight of alumina. Thanks to this, they have increased fire resistance and extreme hardness, as well as resistance to chemical and mechanical influences. Due to their completely inorganic origin, they are environmentally friendly and safe for human health. Unlike standard glass balls, they can withstand temperatures up to 1400°C. At the same time, unlike, for example, ceramic balls, they have thin walls, contain a large volume of air and, therefore, are an excellent heat insulator.
Также преимуществом является то, что стабилизаторы жидкого стекла представлены гидрофильными солями алкокси алкиламмония.Another advantage is that liquid glass stabilizers are represented by hydrophilic alkoxy alkyl ammonium salts.
Дополнительным преимуществом является то, что огнеупорный изолирующий материал содержит отвердитель жидкого стекла. Преимущество заключается в том, что обеспечивается возможность оптимизации скорости затвердевания.An additional advantage is that the fire-resistant insulating material contains a liquid glass hardener. The advantage is that the rate of solidification can be optimized.
Указанные недостатки преимущественно устраняются, а цели настоящего изобретения достигаются за счет способа получения огнеупорного изолирующего материала, а конкретно - способа получения огнеупорного изолирующего материала, содержащего жидкое стекло, который, согласно настоящему изобретению, характеризуется тем, что сначала пористые стеклянные шары смешиваются с водным раствором сажи так, чтобы обеспечивалось покрытие всей поверхности, после чего они объединяются в смесь с рублеными базальтовыми волокнами и перемешиваются для получения теплоизолирующего состава; затем в водный раствор силиката натрия добавляется стабилизатор жидкого стекла, а далее в раствор вводится отвердитель. Этот раствор перемешивается в течение от 1 до 10 минут до получения вяжущего раствора, после чего теплоизолирующий состав вливают в вяжущий раствор, постоянно помешивая, пока все компоненты не смешаются, и затем полученная смесь вливается в место нанесения и оставляется до затвердевания.These disadvantages are advantageously eliminated, and the objects of the present invention are achieved through a method for producing a fire-resistant insulating material, and more specifically, a method for producing a fire-resistant insulating material containing liquid glass, which, according to the present invention, is characterized in that first porous glass balls are mixed with an aqueous solution of carbon black so that the entire surface is covered, after which they are combined into a mixture with chopped basalt fibers and mixed to obtain a heat-insulating composition; then a liquid glass stabilizer is added to the aqueous solution of sodium silicate, and then a hardener is introduced into the solution. This solution is mixed for 1 to 10 minutes to obtain a binder solution, after which the heat-insulating composition is poured into the binder solution, stirring constantly until all components are mixed, and then the resulting mixture is poured into the application site and left to harden.
Дополнительным преимуществом является то, что место применения представлено формой. Преимущество заключается в том, что обеспечивается возможность получения продукта с точными параметрами без каких-либо сложностей.An additional advantage is that the place of application is represented by a form. The advantage is that it is possible to obtain a product with precise parameters without any difficulties.
Основным преимуществом огнеупорного изолирующего материала и способа его получения по настоящему изобретению является то, что получаемый в результате материал обладает превосходными огнеупорными и изолирующими свойствами, одновременно являясь проницаемым и относительно легким. Также преимуществом является то, что применяемое жидкое стекло обеспечивает негорючесть всего состава. Дополнительное преимущество заключается в том, что сочетание стеклянных шаров, базальтовых волокон, сажи и жидкого стекла на основе силиката натрия образует материал, одновременно обладающий крайней твердостью и прочностью, стойкостью к высокому давлению. Он не является горючим, обладая огнеупорными свойствами, сопоставимыми с шамотной глиной или динасом (кремнекислотой). В то же время, это полностью неорганический и, следовательно, экологичный и безопасный материал. Он может использоваться и как состав для газобетона, и как наполнитель для перекрытий и т.п., или же использоваться после высыхания и затвердевания для изготовления панелей и блоков. Последние могут использоваться как кладочный материал или для теплоизоляции или защиты уже имеющейся кладки.The main advantage of the fire-resistant insulating material and the method for producing it according to the present invention is that the resulting material has excellent fire-resistant and insulating properties, while being permeable and relatively lightweight. Another advantage is that the liquid glass used ensures the non-flammability of the entire composition. An additional advantage is that the combination of glass balls, basalt fibers, carbon black and sodium silicate liquid glass forms a material that is both extremely hard and durable, resistant to high pressure. It is not flammable, having fireproof properties comparable to fireclay clay or silica (silica). At the same time, it is completely inorganic and therefore environmentally friendly and safe. It can be used as a composition for aerated concrete, and as a filler for floors, etc., or used after drying and hardening for the manufacture of panels and blocks. The latter can be used as masonry material or for thermal insulation or protection of existing masonry.
Примеры вариантов осуществления изобретенияExamples of embodiments of the invention
Пример 1Example 1
Огнеупорный изолирующий материал включает затвердевающий состав, содержащий 30 мас.% пористых стеклянных шаров, 64 мас.% водного раствора силиката натрия и 0,5 мас.% стабилизатора вяжущего вещества для жидкого стекла.The refractory insulating material includes a hardening composition containing 30 wt.% porous glass balls, 64 wt.% aqueous solution of sodium silicate and 0.5 wt.% binder stabilizer for liquid glass.
Огнеупорный изолирующий материал дополнительно содержит 5 мас.% рубленых базальтовых волокон.The refractory insulating material additionally contains 5 wt.% chopped basalt fibers.
- 2 047264- 2 047264
Пористые стеклянные шары имеют диаметр 0,5 мм и содержат 15 мас.% оксида алюминия.The porous glass spheres have a diameter of 0.5 mm and contain 15 wt.% aluminum oxide.
Поверхность пористых пластмассовых шаров покрыта сажей, которая составляет 0,5 мас.% от общей массы.The surface of the porous plastic balls is covered with soot, which constitutes 0.5 wt.% of the total mass.
Стабилизаторы жидкого стекла представлены гидрофильными солями алкокси алкиламмония в виде водного раствора ККИ,И-'ге'гракис(2-гидроксипропил) этилендиамина 98%.Liquid glass stabilizers are represented by hydrophilic alkoxyalkylammonium salts in the form of an aqueous solution of KKI,I-'ge'grakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine 98%.
Огнеупорный изолирующий материал дополнительно содержит отвердитель жидкого стекла, представленный составом из чистого диацетата/триацетата глицерина в соотношении 7:3 по объемным частям, и концентрация чистого жидкого стекла составляет 2 мас.%.The refractory insulating material further contains a liquid glass hardener, represented by a composition of pure glycerol diacetate/triacetate in a ratio of 7:3 by volume, and the concentration of pure liquid glass is 2 wt.%.
Водный раствор силиката натрия имеет плотность 1380 кг/м3, а молярное соотношение SiO2 и Na2O составляет 3,3.An aqueous solution of sodium silicate has a density of 1380 kg/m 3 , and the molar ratio of SiO 2 and Na 2 O is 3.3.
Согласно способу получения огнеупорного изолирующего материала, сначала пористые стеклянные шары смешиваются с водным раствором сажи так, чтобы обеспечивалось покрытие всей поверхности, после чего они объединяются в смесь с рублеными базальтовыми волокнами и перемешиваются для получения теплоизолирующего состава; затем в водный раствор силиката натрия добавляется стабилизатор жидкого стекла, а далее в раствор вводится отвердитель. Этот раствор перемешивается в течение 5 минут до получения вяжущего раствора, после чего теплоизолирующий состав вливают в вяжущий раствор, постоянно помешивая, пока все компоненты не смешаются, и затем полученная смесь вливается в место нанесения, представленное силиконовой формой, и оставляется до затвердевания. В состав в виде водного раствора концентрацией 25 мас.% добавляют сажу.According to the method for producing fire-resistant insulating material, first, porous glass balls are mixed with an aqueous solution of carbon black so as to cover the entire surface, after which they are combined with chopped basalt fibers and mixed to obtain a heat-insulating composition; then a liquid glass stabilizer is added to the aqueous solution of sodium silicate, and then a hardener is introduced into the solution. This solution is mixed for 5 minutes to obtain an astringent solution, after which the heat-insulating composition is poured into the astringent solution, stirring constantly until all components are mixed, and then the resulting mixture is poured into the application site, represented by a silicone mold, and left to harden. Soot is added to the composition in the form of an aqueous solution with a concentration of 25 wt.%.
Пример 2Example 2
Огнеупорный изолирующий материал включает затвердевающий состав, содержащий 37 мас.% пористых стеклянных шаров, 60 мас.% водного раствора силиката натрия и 0,9 мас.% стабилизатора вяжущего вещества для жидкого стекла.The refractory insulating material includes a hardening composition containing 37 wt.% porous glass balls, 60 wt.% aqueous solution of sodium silicate and 0.9 wt.% binder stabilizer for liquid glass.
Огнеупорный изолирующий материал дополнительно содержит 2 мас.% рубленых базальтовых волокон.The refractory insulating material additionally contains 2 wt.% chopped basalt fibers.
Пористые стеклянные шары имеют диаметр 1 мм и содержат 12 мас.% оксида алюминия.The porous glass spheres have a diameter of 1 mm and contain 12 wt.% aluminum oxide.
Поверхность пористых стеклянных шаров покрыта сажей, которая составляет 0,1 мас.% от общей массы.The surface of the porous glass balls is covered with soot, which constitutes 0.1 wt.% of the total mass.
Стабилизаторы жидкого стекла представлены гидрофильными солями алкокси алкиламмония в виде водного раствора ККИ.И-тетракис(2-гидроксипропил) этилендиамина 98%.Liquid glass stabilizers are represented by hydrophilic alkoxy alkyl ammonium salts in the form of an aqueous solution of KKI.I-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine 98%.
Огнеупорный изолирующий материал дополнительно содержит отвердитель жидкого стекла, представленный составом из чистого диацетата/триацетата глицерина в соотношении 7:3 по объемным частям, и концентрация чистого жидкого стекла составляет 0,5 мас.%.The refractory insulating material further contains a liquid glass hardener, represented by a composition of pure glycerol diacetate/triacetate in a ratio of 7:3 by volume, and the concentration of pure liquid glass is 0.5 wt.%.
Водный раствор силиката натрия имеет плотность 1370 кг/м3, а молярное соотношение SiO2 и Na2O составляет 3,2.An aqueous solution of sodium silicate has a density of 1370 kg/m 3 , and the molar ratio of SiO 2 and Na 2 O is 3.2.
Согласно способу получения огнеупорного изолирующего материала, сначала пористые стеклянные шары смешиваются с водным раствором сажи так, чтобы обеспечивалось покрытие всей поверхности, после чего они объединяются в смесь с рублеными базальтовыми волокнами и перемешиваются для получения теплоизолирующего состава; затем в водный раствор силиката натрия добавляется стабилизатор жидкого стекла, а далее в раствор вводится отвердитель. Этот раствор перемешивается в течение 1 минуты до получения вяжущего раствора, после чего теплоизолирующий состав вливают в вяжущий раствор, постоянно помешивая, пока все компоненты не смешаются, и затем полученная смесь вливается в место нанесения, представленное силиконовой формой, и оставляется до затвердевания. В состав в виде водного раствора концентрацией 25 мас.% добавляют сажу.According to the method for producing fire-resistant insulating material, first, porous glass balls are mixed with an aqueous solution of carbon black so as to cover the entire surface, after which they are combined with chopped basalt fibers and mixed to obtain a heat-insulating composition; then a liquid glass stabilizer is added to the aqueous solution of sodium silicate, and then a hardener is introduced into the solution. This solution is mixed for 1 minute until a binder solution is obtained, after which the heat-insulating composition is poured into the binder solution, stirring constantly until all components are mixed, and then the resulting mixture is poured into the application site, represented by a silicone mold, and left to harden. Soot is added to the composition in the form of an aqueous solution with a concentration of 25 wt.%.
Пример 3Example 3
Огнеупорный изолирующий материал включает затвердевающий состав, содержащий 19 мас.% пористых стеклянных шаров, 70 мас.% водного раствора силиката натрия и 0,1 мас.% стабилизатора вяжущего вещества для жидкого стекла.The refractory insulating material includes a hardening composition containing 19 wt.% porous glass balls, 70 wt.% aqueous solution of sodium silicate and 0.1 wt.% binder stabilizer for liquid glass.
Огнеупорный изолирующий материал дополнительно содержит 10 мас.% рубленых базальтовых волокон.The refractory insulating material additionally contains 10 wt.% chopped basalt fibers.
Пористые стеклянные шары имеют диаметр 0,5 мм и содержат 16 мас.% оксида алюминия.The porous glass spheres have a diameter of 0.5 mm and contain 16 wt.% aluminum oxide.
Поверхность пористых стеклянных шаров покрыта сажей, которая составляет 0,9 мас.% от общей массы.The surface of the porous glass balls is covered with soot, which constitutes 0.9 wt.% of the total mass.
Стабилизаторы жидкого стекла представлены гидрофильными солями алкокси алкиламмония в виде водного раствора ^^№,^-тетракис(2-гидроксипропил) этилендиамина 98%.Liquid glass stabilizers are represented by hydrophilic alkoxy alkyl ammonium salts in the form of an aqueous solution of 98% tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine.
Огнеупорный изолирующий материал дополнительно содержит отвердитель жидкого стекла, представленный составом из чистого диацетата/триацетата глицерина в соотношении 7:3 по объемным частям, и концентрация чистого жидкого стекла составляет 5 мас.%.The refractory insulating material additionally contains a liquid glass hardener, represented by a composition of pure glycerol diacetate/triacetate in a ratio of 7:3 by volume, and the concentration of pure liquid glass is 5 wt.%.
Водный раствор силиката натрия имеет плотность 1400 кг/м3, а молярное соотношение SiO2 и Na2O составляет 3,4.An aqueous solution of sodium silicate has a density of 1400 kg/m 3 , and the molar ratio of SiO 2 and Na 2 O is 3.4.
Согласно способу получения огнеупорного изолирующего материала, сначала пористые стеклянные шары смешиваются с водным раствором сажи так, чтобы обеспечивалось покрытие всей поверхноAccording to the method for producing fire-resistant insulating material, first, porous glass balls are mixed with an aqueous solution of carbon black so as to ensure coverage of the entire surface.
- 3 047264 сти, после чего они объединяются в смесь с рублеными базальтовыми волокнами и перемешиваются для получения теплоизолирующего состава; затем в водный раствор силиката натрия добавляется стабилизатор жидкого стекла, а далее в раствор вводится отвердитель. Этот раствор перемешивается в течение 10 минут до получения вяжущего раствора, после чего теплоизолирующий состав вливают в вяжущий раствор, постоянно помешивая, пока все компоненты не смешаются, и затем полученная смесь вливается в место нанесения, представленное силиконовой формой, и оставляется до затвердевания. В состав в виде водного раствора концентрацией 25 мас.% добавляют сажу.- 3 047264 sti, after which they are combined into a mixture with chopped basalt fibers and mixed to obtain a heat-insulating composition; then a liquid glass stabilizer is added to the aqueous solution of sodium silicate, and then a hardener is introduced into the solution. This solution is mixed for 10 minutes to obtain a binder solution, after which the heat-insulating composition is poured into the binder solution, stirring constantly until all components are mixed, and then the resulting mixture is poured into the application site, represented by a silicone mold, and left to harden. Soot is added to the composition in the form of an aqueous solution with a concentration of 25 wt.%.
Промышленное применениеIndustrial Application
Огнеупорный теплоизолирующий материал по настоящему изобретению имеет широкий спектр применения, а в частности, в строительной отрасли. Например, его можно использовать в качестве замены газобетона для выравнивания полов и потолков с минимальной нагрузкой на строительный объект, а также как огнеупорную, тепло- и водостойкую изоляцию. Кроме того, имеется возможность получения из него панелей или блоков, служащих в качестве теплоизолирующего, огнеупорного, проницаемого и противогрибкового кладочного материала или в качестве плакировки на уже существующей кладке.The fire-resistant thermal insulating material of the present invention has a wide range of applications, particularly in the construction industry. For example, it can be used as a replacement for aerated concrete to level floors and ceilings with minimal load on the construction site, as well as fire-resistant, heat- and water-resistant insulation. In addition, it is possible to obtain panels or blocks from it that serve as a heat-insulating, fire-resistant, permeable and anti-fungal masonry material or as a cladding on existing masonry.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZPV2019-509 | 2019-08-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA047264B1 true EA047264B1 (en) | 2024-06-26 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101311700B1 (en) | Cement mortar composite having improved adiabatic capacity and durability, manufacturing method of panel and manufacturing method block using the composite | |
AU2014200344A1 (en) | Fire Protection Mortar | |
RU2502709C2 (en) | Light fibre-reinforced concrete | |
KR101744601B1 (en) | Adiabatic waterproof mortar for concrete surface preparation of dryvit | |
KR100877528B1 (en) | the dry mortar with soundproof and keeping warm and the noninflammable board therewith and light brick therewith | |
KR101016265B1 (en) | Mortar for outer adiabatic having excellent crack resistance and high elasticity | |
CN104446190A (en) | Thermal-insulation and anti-corrosion aerated brick and preparation method thereof | |
CN102976693B (en) | Outer-wall external thermal-insulation anti-crack mortar prepared from superfine sand | |
JP2022543089A (en) | fire resistant material | |
CN103274717A (en) | Composite foaming thermal-insulation panel and external thermal-insulation system thereof | |
RU2507182C1 (en) | Raw material mixture for production of foam concrete | |
CN106747056B (en) | Ultrahigh-strain high-strength thermal insulation material and preparation method thereof | |
KR100199103B1 (en) | Insulating concrete of composition | |
WO2020101631A1 (en) | Thermally insulating non-autoclaved cellular concrete | |
EA047264B1 (en) | FIRE-RESISTANT INSULATING MATERIAL AND METHOD FOR ITS PRODUCTION | |
CN103288403A (en) | Coating mortar for aerated concrete | |
CN101413301B (en) | Self-heat preservation heat insulation wall | |
CN103979912A (en) | Reinforced corrosion-resistance aerated brick and preparation method thereof | |
KR20220058903A (en) | Fireproof insulation and manufacturing method therefor | |
CN117447229B (en) | Self-heat-preservation building block and preparation method thereof | |
JP7232658B2 (en) | rock wool composition | |
JP2018043909A (en) | Geopolymer composition, and geopolymer cured body | |
CZ2010305A3 (en) | Dry plaster mixture | |
CN106522462A (en) | High-strength high-strain low-heat-conductivity-coefficient thermal-insulation/sound-insulation/fireproof integrated board and preparation method thereof | |
KR101559346B1 (en) | Fireproof coating material using slag, powder type fireproof coating material and method for using the same |