ES2335428T3 - Material espumado aislante. - Google Patents
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Abstract
Material espumado aislante que está formado por partículas de polímero de estireno expandibles, caracterizado porque está formado por partículas de polímero de estireno que contienen pigmentos y sin pigmentos, seleccionándose los pigmentos de las partículas de polímero de estireno que contienen pigmentos de negro de humo, óxidos metálicos, polvos metálicos y/o grafito.
Description
Material espumado aislante.
La invención se refiere a un material espumado
aislante que se ha fabricado a partir de partículas de polímero de
estireno expandibles pigmentadas y sin pigmentos. El material según
la invención es especialmente ventajoso en forma de planchas para
el aislamiento térmico y correspondientemente adecuado para fines de
aislamiento de edificios o también para otras aplicaciones. Además,
con el material según la invención también puede conseguirse un
aislamiento acústico mejorado.
Los materiales que se forman a partir de
partículas de polímero de estireno expandibles son conocidas en sí
según el estado de la técnica. A este respecto, en la fabricación se
espuman partículas expandibles, que también pueden estar
previamente expandidas, dentro de las denominadas cámaras de vapor,
en las que al menos se produce otra expansión de las partículas. Al
mismo tiempo se produce una soldadura y adhesión de las partículas
correspondientemente espumadas entre sí. Después de un enfriamiento
puede extraerse un material así fabricado de la cámara de vapor.
Frecuentemente, la fabricación de tales
materiales también se lleva a cabo dentro de moldes que pueden
utilizarse en las cámaras de vapor, de manera que también puede
conseguirse un moldeo determinado de un cuerpo que se ha fabricado
a partir de un material tal.
También se fabrican bloques más grandes de tales
materiales. Estos bloques de gran tamaño pueden cortarse a
continuación en planchas más finas.
Un criterio de evaluación esencial para tales
materiales de espuma de poliestireno es la densidad física,
pudiendo conseguirse con altas densidades físicas también una alta
resistencia mecánica en lo que concierne, además de a la
resistencia a la rotura, a la compresión, también a la tracción.
Además, la conductividad térmica de un material
tal desempeña un papel esencial. Debido a que la conductividad
térmica es función de la densidad, un aumento de la densidad física
del material conduce a una disminución de la conductividad
térmica.
Debido a motivos de ahorro de material se
pretende que los materiales, especialmente planchas, se fabriquen
con baja densidad. Sin embargo, las planchas de este tipo, por
ejemplo con una densidad de 15 g/l, presentan entonces una
conductividad térmica que no se corresponde con los requisitos de la
clase de conductividad térmica 035 (según DIN 18164). Sin embargo
se desea una clasificación de un material en esta clase de
conductividad térmica.
Por tanto, en este sentido no han faltado
intentos para poner remedio a los polímeros de estireno expandibles
mediante pigmentación. En el documento EP 0 981 574 B1 se describen
polímeros de estireno expandibles que contienen partículas de
grafito. Entonces, estos polímeros de estireno que contienen
partículas de grafito en una distribución homogénea muestran,
cuando a partir de ellos se fabrican materiales celulares, un buen
aislamiento térmico. Según la exposición del documento EP 0 981 574
B1, los materiales celulares de este tipo presentan con una
densidad de 10 g/l una conductividad térmica que está por debajo de
35 mW/m x k.
Sin embargo, en el uso práctico se ha mostrado
ahora que cuando las planchas de este material se exponen, por
ejemplo, a una radiación térmica más larga, puede tener lugar un
cambio de forma térmico irreversible incontrolado. Este cambio de
forma puede producir especialmente un efecto desfavorable cuando las
planchas se utilizan para el aislamiento térmico en la fachada
exterior. En este caso luego pueden formarse en las juntas fisuras
entre las planchas. Además, estas fisuras también conducen, entre
otros, a que pueda aparecer una formación de grietas en un revoque
de refuerzo aplicado encima.
Por tanto, partiendo de esto, el objetivo de la
presente invención es poner a disposición un material espumado
aislante que se corresponda esencialmente en sus propiedades
físicas, especialmente con respecto a la conductividad térmica y la
densidad, con el que se describe en la memoria de patente europea 0
981 574 B1 previamente mencionada, pero que por otra parte no
presente ningún cambio o sólo insignificante en la forma bajo carga
térmica.
Según la invención, el objetivo se resuelve con
un material espumado aislante que presenta las características de
la reivindicación 1. Con las características designadas en las
reivindicaciones subordinadas pueden conseguirse configuraciones y
variantes ventajosas de la invención.
Por tanto, según la invención se propone que el
material espumado aislante esté formado por partículas de polímero
de estireno expandibles que contienen pigmentos o sin pigmentos. La
solicitante pudo mostrar de manera sorprendente que un material y
las planchas de material celular fabricadas a partir de él, cuando
al mismo tiempo contiene partículas de polímero de estireno
pigmentadas y sin pigmentos, presenta una conductividad térmica, a
una densidad aparente < 30 g/l, que se corresponde con la que era
conocida hasta la fecha de las planchas de material celular
pigmentado, especialmente de las que contienen grafito. Sin embargo,
los materiales que se sintetizan según la invención a partir de las
partículas mezcladas de polímero de estireno casi no presentan
cambio de forma térmico irreversible, tampoco bajo carga térmica más
prolongada.
El material según la invención presenta en este
caso preferiblemente de 10 al 90% en peso de partículas de polímero
de estireno pigmentadas y del 90 al 10% en peso de partículas de
polímero de estireno sin pigmentos. Se prefiere especialmente que
el material contenga al menos el 30% en peso de partículas de
polímero de estireno pigmentadas. Entonces se consiguen resultados
especialmente buenos cuando en el material se utiliza
aproximadamente el 50% en peso de partículas de polímero de
estireno pigmentadas y el 50% en peso sin pigmentos.
Desde el punto de vista de las sustancias, en
los pigmentos de las partículas de polímero de estireno que
contienen pigmentos están comprendidos negro de humo, óxidos
metálicos, polvos metálicos y/o grafito. De manera muy
especialmente preferida son partículas de polímero de estireno que
contienen pigmentos como se describen en el documento EP 0 981 574
B1.
El material según la invención puede estar
configurado en forma de planchas o bloques y utilizarse
correspondientemente para fines de utilización aislante. Una
utilización especialmente preferida es el aislamiento térmico y en
este sentido especialmente el aislamiento térmico en edificios.
En una realización ventajosa de la invención se
prevé que las partículas de polímero de estireno pigmentadas estén
dispuestas distribuidas irregularmente en el material. Pero también
existe la posibilidad de disponer las partículas de polímero de
estireno pigmentadas de forma sistemática dentro del material.
Además, existe la posibilidad, ya que las
partículas de polímero de estireno pigmentadas estén teñidas la
mayoría de las veces, especialmente de negro, en contraposición a
las sin pigmentos blancas, de configurar motivos ópticamente
reconocibles de forma determinada en el material que mejoren, por
ejemplo, la impresión estética global. Pero tales motivos también
pueden emplearse para transmitir información.
En otra alternativa, en una disposición
sistemática de las partículas de polímero de estireno pigmentadas
también pueden formarse capas de una determinada coloración para
poder conseguir una influencia específica local de las propiedades
mecánicas y térmicas del material.
Una capa tal puede estar dispuesta, por ejemplo
centrada, dentro de un cuerpo con forma de plancha formado a partir
de un material fabricado según la invención. Tales capas también
pueden formar análogamente superficies como capas protectoras.
Evidentemente, en los materiales con forma de plancha de este tipo,
que están conformadas según la invención como se ha descrito
anteriormente, también es posible aplicar todavía otro agente
adhesivo para continuar con la estructura de capas.
El material según la invención en forma de
plancha también puede proveerse, ya que, entre otras cosas, también
está previsto para el aislamiento térmico, con una conformación de
borde diferente, por ejemplo según el principio de
ranura/lengüeta.
Ahora se ha mostrado de manera sorprendente que
el material según la invención satisface, por ejemplo con una
densidad aparente de aproximadamente 15 g/l, no sólo la clase de
conductividad térmica 035, sino que al mismo tiempo este material
no presenta ningún cambio o sólo insignificante, incluso bajo una
carga térmica más larga. Con esto, el material según la presente
invención reúne las ventajas del material del documento EP 0 981
575 B1 con las propiedades favorables con respecto al cambio de
forma térmico como se conoce de materiales celulares sin pigmentos,
es decir, de espuma de poliestireno.
Mediante las propiedades térmicas y mecánicas
ventajosas del material espumado según la invención también las
diferentes dilataciones térmicas que aparecen se manifiestan en
forma reducida, de manera que también puede evitarse que en tales
recubrimientos o revestimientos aparezcan grietas en tales zonas de
unión.
A continuación se explica más detalladamente la
invención con ejemplos y mediante las figuras 1 y 2.
Figura 1 indica los valores medidos que se
encontraron en planchas a modo de ejemplo;
Fig. 2 muestra un material 3 según la invención
en forma de plancha. Las partículas 1 de polímero de estireno
pigmentadas contienen partículas de grafito y están distribuidas
irregularmente en el material 3. En este sentido, con 2 se designan
las partículas de polímero de estireno sin pigmentos.
Ejemplo
Las planchas fabricadas en los ejemplos se
fabricaron bajo las mismas condiciones usando parámetros de
procedimiento uniformes y la misma máquina.
Se fabrica un material según la invención a
partir de partículas de polímero de poliestireno previamente
expandido (partículas de Styropor F 215 de la empresa BASF) y las
mismas proporciones (50% en peso) de partículas de polímero de
poliestireno pigmentadas con grafito (Neopor de la empresa BASF). La
plancha obtenida mostraba, debido a las partículas negras de
Neopor, una superficie en blanco y negro (dálmata). Se alcanzó una
densidad de 15,6 kg/m^{3} y pudo conseguirse una conductividad
térmica según DIN 52612 a 23ºC usando un aparato de medición de la
empresa Hesto de 32,8 mW/m*K.
En comparación con esto, con un material
espumado sin pigmento (blanco) según el estado de la técnica que
presentaba una densidad de 14,77 kg/m^{3} pudo determinarse una
conductividad térmica de 37,9 mW/m*K y para un material espumado
pigmentado con grafito puro, que presentaba una densidad de 17,38
kg/m^{3}, una conductividad térmica de 32,2 mW/m*K.
El material espumado sin pigmentos según el
estado de la técnica consiguió una resistencia adhesiva al tiro
perpendicular a un plano de la plancha de 115 a 120 kPa. El material
espumado pigmentado con grafito puro, también según el estado de la
técnica, consiguió una resistencia adhesiva al tiro correspondiente
de 160 kPa y el material espumado según la invención, que se
fabricó a partir de partículas espumadas negras (grafito) y blancas
(sin pigmento), consiguió una resistencia adhesiva al tiro de 160
kPa. En la tabla de la figura 1 se recogen los valores de
medición.
Claims (10)
1. Material espumado aislante que está formado
por partículas de polímero de estireno expandibles,
caracterizado porque está formado por partículas de polímero
de estireno que contienen pigmentos y sin pigmentos, seleccionándose
los pigmentos de las partículas de polímero de estireno que
contienen pigmentos de negro de humo, óxidos metálicos, polvos
metálicos y/o grafito.
2. Material según la reivindicación 1,
caracterizado porque las partículas de polímero de estireno
que contienen pigmentos contienen partículas de grafito en una
distribución homogénea.
3. Material según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque está formado por 10 a 90%
en peso de partículas de polímero de estireno pigmentadas y por 90 a
10% en peso de partículas de polímero de estireno sin
pigmentos.
4. Material según la reivindicación 3,
caracterizado porque está formado por al menos 30% en peso de
partículas de polímero de estireno pigmentadas.
5. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas
de polímero de estireno pigmentadas están dispuestas irregularmente
en el material.
6. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas
de polímero de estireno pigmentadas están dispuestas
sistemáticamente en el material.
7. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas
de polímero de estireno pigmentadas están dispuestas formando un
motivo.
8. Material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas
de polímero de estireno pigmentadas forman una capa.
9. Material según al menos una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su
conductividad térmica está reducida hasta tal punto que satisface
los requisitos de la clase de conductividad térmica 035 (según DIN
18164, parte 1).
10. Uso del material según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 9 para el aislamiento térmico de edificios y
partes de edificios.
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