ES2334949T3 - Material espumado aislante. - Google Patents
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Abstract
Material espumado aislante que está formado por partículas expansibles de polímero de estireno que contienen materiales atérmanos, caracterizado porque está formado por partículas reflectoras que contienen partículas de polímero de estireno con materiales atérmanos con propiedades predominantemente reflectoras, y partículas absorbentes que contienen partículas de polímero de estireno con materiales atérmanos con propiedades predominantemente absorbentes.
Description
Material espumado aislante.
La invención se refiere a un material espumado
aislante que está formado por partículas expansibles de polímero de
estireno que contienen materiales atérmanos. El material según la
invención está hecho en este caso de así llamadas partículas
reflectoras y partículas absorbentes. El material según la invención
es ventajoso en particular en forma de placas para el aislamiento
térmico y por consiguiente para finalidades de aislamiento en
edificios o también para otras aplicaciones. Además, con el material
según la invención puede conseguirse un aislamiento acústico
mejorado.
Materiales que se forman por partículas
expansibles de polímero de estireno se conocen en sí según el estado
de la técnica. En este caso durante la fabricación se espuman las
partículas expansibles, que también pueden expandirse previamente,
dentro de así llamadas cámaras aislantes, produciéndose al menos
otra expansión de las partículas. Al mismo tiempo se produce una
soldadura y pegado de las partículas correspondientemente espumadas
entre sí. Después de un enfriamiento puede retirarse un material así
fabricado de la cámara de aislamiento.
Frecuentemente la fabricación de tales
materiales se realiza también dentro de moldes que pueden emplearse
en las cámaras de aislamiento, de forma que también puede
conseguirse una conformación determinada de un cuerpo que ha sido
fabricado a partir de un material semejante.
También se fabrican bloques mayores de
materiales semejantes. Estos bloques de gran formato pueden cortarse
a continuación en placas finas.
Un criterio esencial de valoración para
materiales de icopor semejantes es la densidad física, pudiéndose
conseguir con densidades físicas aumentadas también una resistencia
mecánica aumentada, en lo que se refiere junto a la resistencia a la
rotura, resistencia a la presión también a la resistencia a la
tracción.
Junto a ello la conductividad térmica de un
material semejante desempeña un papel esencial. Puesto que la
conductividad térmica depende de la densidad, un aumento de la
densidad física del material conduce a una disminución de la
conductividad térmica.
Por motivos de ahorro de material se pretende
que los materiales, en particular placas, se fabriquen con una
densidad baja. Placas de este tipo, por ejemplo, con una densidad de
15 g/l presentan entonces una conductivita térmica que no se
corresponde a los requerimientos del grupo de conductividad térmica
(WLG) 035 (según la norma DIN 18164). Pero es deseable una
clasificación de un material en este grupo de conductividades
térmicas (WLG).
Por ello no han faltado experimentos para
ponerle remedio por pigmentación de polímeros de estireno
expansibles. En el documento EP 0 981 574 B1 se describen polímeros
de estireno expansibles que contienen partículas de grafito. Estos
polímeros de estireno que contienen partículas de grafito en una
distribución homogénea muestran entonces, si se fabrican de ello
espumas, un buen aislamiento térmico. Según la experiencia del
documento EP 0 981 574 B1, espumas de este tipo presentan con una
densidad de > 10 g/l una conductividad que se sitúa por debajo
de
0,035 [W/m(mxk)].
0,035 [W/m(mxk)].
Pero en el uso práctico se ha demostrado que
cuando las placas de este material se exponen, por ejemplo, a una
radiación térmica más prolongada puede producirse una deformación
térmica irreversible e incontrolada. Esta deformación puede
repercutir en particular luego de forma desfavorable, si las placas
se emplean para el aislamiento térmico en la fachada exterior. En
este caso luego pueden formarse en las juntas grietas entre las
placas. Estas grietas conducen, entre otros, también a que pueda
producirse un agrietamiento en un enlucido de refuerzo aplicado.
Partiendo de ello el objetivo de la presente
invención es por ello poner a disposición un material espumado
aislante, que se corresponda en sus propiedades físicas, en
particular en referencia a la conductividad térmica y la densidad,
esencialmente con el que se describe en el documento de Patente
Europea 0 981 547 B1 mencionado anteriormente, pero que por otra
parte bajo solicitaciones térmicas no presente cambios o sólo
cambios insignificantes en la forma.
Según la invención se resuelve el objetivo con
un material espumado aislante que presenta las características de la
reivindicación 1. Configuraciones y ampliaciones ventajosas de la
invención pueden conseguirse con las características representativas
en las reivindicaciones subordinadas.
Elemento esencial de la presente invención es
con ello que el material espumado aislante contenga así llamadas
partículas reflectoras y partículas absorbentes. Las partículas
reflectoras son en este caso partículas de polímero de estireno con
materiales atérmanos con propiedades predominantemente reflectoras.
Las partículas absorbentes son partículas de polímero de estireno
con materiales atérmanos con propiedades predominantemente
absorbentes. Se ha demostrado ahora de forma sorprendente que un
material espumado aislante, que contiene partículas reflectoras y
absorbentes descritas anteriormente, es mejor en referencia a sus
propiedades térmicas, en particular en referencia a los cambios de
forma, en particular respecto a los que se conocen del estado de la
técnica. En particular en el material según la invención debe
indicarse que con el material espumado aislante según la invención,
la conductividad térmica es rebajada hasta que satisface los
requerimientos de conductividad térmica < 0,035 [W/(mxk)] según
la norma
DIN-EN 13163, parte 1.
DIN-EN 13163, parte 1.
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Bajo el término "atérmano" en el sentido de
la invención se entiende en este caso materiales tales que absorben
o reflectan calor, y en particular radiación infrarroja - es decir,
no son transparentes para los rayos infrarrojos. Los materiales
atérmanos pueden aplicarse en este caso preferiblemente sobre las
partículas de espuma de poliestireno espumadas anteriormente. Esto
puede ocurrir también porque los materiales atérmanos se acumulan
sobre la superficie de las perlas de espuma de poliestireno,
rociándose o recubriéndose exteriormente con los materiales
atérmanos. Solo a continuación tiene lugar una soldadura de las
partículas de espuma de poliestireno espumadas anteriormente y
provistas de los materiales atérmanos para formar el material. Pero
por otro lado también es posible que los materiales atérmanos se
suministren al poliestireno no espumado. Esto puede ocurrir porque
el material atérmano se incorpora como aditivo en el granulado de
poliestireno todavía no espumado. Esta incorporación del material
atérmano en el material todavía no espumado puede realizarse también
junto con otros aditivos y/o agentes expansivos. En el efecto final
está previsto por consiguiente según la presente invención que los
materiales atérmanos estén dispuestos como dopaje en las partículas
mismas y sobre la superficie de la partícula.
Como materiales atérmanos se tienen en cuenta
materiales absorbentes de infrarrojos, como por ejemplo, un óxido
metálico, un óxido no metálico, polvos metálicos, polvos de
aluminio, carbono, por ejemplo, hollín, grafito, diamante o
colorantes orgánicos o bien pigmentos colorantes. Los materiales
mencionados anteriormente pueden utilizarse tanto respectivamente
solos como también en combinación, es decir, en forma de una mezcla
de varios materiales.
Según la presente invención es esencial en este
caso que en el material espumado aislante según la invención estén
contenidos dos tipos de partículas, es decir, partículas reflectoras
y partículas absorbentes.
Las partículas reflectoras de la invención
presentan por ello materiales atérmanos con función reflectoras y/o
brillo. Un ejemplo para ellos son los polvos metálicos.
En el caso de las partículas absorbentes, los
materiales atérmanos se selección de forma que aquí se tienen en
cuenta esencialmente aquellos que presentan propiedades oscuras y/o
mates, de forma que se consigue una absorción lo mayor posible.
Ejemplos de ello son hollín y pigmentos de carbono.
La cantidad en material atérmano debe ser en
este caso siempre suficientemente para conseguir el efecto
pretendido descrito anteriormente.
El material según la invención presenta en este
caso preferiblemente del 10 al 90% en peso de partículas absorbentes
y del 90 al 10% en peso de partículas reflectoras. Es especialmente
preferido si el material contiene al menos un 30% en peso de
partículas absorbentes. Se consiguen resultados especialmente buenos
si tanto las partículas absorbentes, como también las partículas
reflectoras están contenidas en aproximadamente las mismas
relaciones, es decir, hacia cada vez aproximadamente el 50%, en el
material.
El material según la invención puede estar
configurado en forma de placas o bloques y correspondientemente
puede emplearse para finalidades de empleo aislantes. Un empleo
especialmente preferido es el aislamiento térmico y aquí en
particular el aislamiento térmico en edificios.
En una realización ventajosa de la invención
está previsto que las partículas absorbentes estén dispuestas de
forma distribuida irregularmente en el material. Pero existe también
la posibilidad de disponer las partículas absorbentes o bien las
partículas reflectoras de forma sistemática dentro del material.
En otra alternativa, en el caso de una
disposición sistemática de las partículas absorbentes pueden
formarse también capas en una entintación determinada, para poder
conseguir una influencia controlada local de las propiedades
térmicas y mecánicas del material.
Una capa semejante puede estar dispuesta, por
ejemplo, de forma centrada dentro de un cuerpo en forma de placa
formado por un material fabricado según la invención. Capas
semejantes pueden formar también superficies análogamente a capas
cobertoras. Naturalmente también es posible que sobre los materiales
de este tipo en forma de placa que se han descrito anteriormente
estén aplicados también todavía agentes adhesivos para la
conformación de la capa posterior.
El material según la invención en forma de placa
puede estar provisto también de una configuración diferentes de
bordes, por ejemplo, según el principio de ranura / resorte, puesto
que entre otros está previsto también para el aislamiento
térmico.
Sorprendentemente se ha demostrado ahora que el
material según la invención, por ejemplo, con una densidad aparente
de aproximadamente 15 a 17 g/l se consigue no sólo una conductividad
térmica < 0,035 [W/(mxk)], sino que este material al mismo tiempo
no presenta cambios, o solo cambios insignificante, también bajo
solicitaciones térmicas más prolongadas. El material según la
presente invención reúne por consiguiente las ventajas del material
del documento EP 0 981 575 B1 con las propiedades favorables en
referencia a los cambios térmicos de forma, según se conocen de
espumas sin pigmentos, es decir, de espumas de estireno.
Debido a las propiedades térmicas y mecánicas
ventajosas del material espumado según la invención, repercute de
forma reducida también en las dilataciones térmicas diferentes que
aparecen, de forma que también puede evitare que en tales zonas de
junta aparezcan grietas en capas o forros semejantes.
Claims (15)
1. Material espumado aislante que está formado
por partículas expansibles de polímero de estireno que contienen
materiales atérmanos, caracterizado porque está formado por
partículas reflectoras que contienen partículas de polímero de
estireno con materiales atérmanos con propiedades predominantemente
reflectoras, y partículas absorbentes que contienen partículas de
polímero de estireno con materiales atérmanos con propiedades
predominantemente absorbentes.
2. Material según la reivindicación 1,
caracterizado porque los materiales atérmanos están
dispuestos como dopaje en las partículas mismas y/o sobre la
superficie de la partícula.
3. Material según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los materiales atérmanos están elegidos
entre materiales que absorben la radiación infrarroja.
4. Material según la reivindicación 3,
caracterizado porque los materiales atérmanos están elegidos
entre un óxido metálico, un óxido no metálico, polvos metálicos,
polvos de aluminio, carbono, colorantes orgánicos y/o pigmentos
colorantes.
5. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas
reflectoras contienen materiales atérmanos con función reflectora
y/o brillo.
6. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas
absorbentes contienen materiales atérmanos con propiedades oscuras
y/o mates.
7. Material según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque está formado por 10 a 90%
en peso de partículas absorbentes y por 90 a 10% en peso de
partículas reflectoras.
8. Material según la reivindicación 7,
caracterizado porque está formado por al menos el 30% en peso
de partículas absorbentes.
9. Material según al menos de una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las partículas
absorbentes están dispuestas de forma irregular en el material.
10. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las partículas
absorbentes están dispuestas de forma sistemática en el
material.
11. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las partículas
absorbentes están dispuestas formando un motivo.
12. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las partículas
absorbentes forman una capa.
13. Material según al menos una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su
conductividad térmica es rebajada hasta que satisface los
requerimientos de conductividad térmica < 0,035 [W/(mxk)] (según
la norma DIN-EN 13163, parte 1).
14. Material según al menos una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
presente en forma de placas o en forma de bloques.
15. Utilización de material según al menos una
de las reivindicaciones 1 a 14 para el aislamiento térmico de
edificios y partes de edificios.
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