JPH0116794B2 - - Google Patents

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JPH0116794B2
JPH0116794B2 JP56001294A JP129481A JPH0116794B2 JP H0116794 B2 JPH0116794 B2 JP H0116794B2 JP 56001294 A JP56001294 A JP 56001294A JP 129481 A JP129481 A JP 129481A JP H0116794 B2 JPH0116794 B2 JP H0116794B2
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JP
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silicic acid
propyl
ethyl
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JP56001294A
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Shuarutsu Ruudorufu
Kurainshumitsuto Peetaa
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Evonik Operations GmbH
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Degussa GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C04B30/02Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
断熱材混合物は多孔性被覆に包囲され、圧縮さ
れてプレートにされ、かつ例えば蓄熱器、炉床ま
たはヒーターフードの断熱に使用される。 微細な二酸化珪素を主要成分として含む断熱材
混合物が公知であり、これはきわめて小さな熱伝
導率のために優れた断熱材として広範に使用され
ている。この断熱材混合物の使用性は1000℃近く
までの高い温度範囲に達している。断熱材混合物
は好適な被覆を用いてルーズな積層物で、または
突き固め物として使用される。一般に断熱材混合
物は顆粒としてベルギー特許第857490号明細書に
よりち密にされるか、または一定の寸法を有する
プレートもしくは成形体(ブロツク)で(西ドイ
ツ国特許出願公告第2036124号公報)使用される。
ち密にする場合にはこの断熱材混合物に結合剤ま
たは有利に無機繊維が機械的強度を高めるために
小さな割合で添加される。その他の成分としてこ
の組成物は屡々乳白剤、例えば二酸化チタンまた
は二酸化ジルコニウムを熱放射の散乱により断熱
性を高めるために含有する。 西ドイツ国特許出願公開第2754517号公報から
圧縮成形された断熱ブロツクにオルガノ珪素化合
物を施してこのブロツクを撥水性にすることが公
知である。 断熱材混合物の品質の重要な判断基準は第一に
その熱伝導率である。しかしまた判断には該ブロ
ツクの形状強度も重要である。それというのもブ
ロツクが収縮によりその幾何寸法を変える場合に
はその断熱性自体が低下するのみならず、むしろ
絶縁層の間に中空間が生じ、これは絶縁作用の損
失に導くからである。 高熱法による高温エーロゲルを使用する際にブ
ロツクでは使用範囲が収縮過程によつて制限され
ることは当業者には公知である。したがつて例え
ば高熱法による高分散性二酸化珪素を有するブロ
ツクは長時間にわたつては最大950℃まで、かつ
短時間では約1000℃までしか熱負荷することがで
きない。この条件下ですら既に一部分24%の寸法
の著しい減少を確認することができる。しかし前
記のブロツクの用途、例えば工業での炉建造、高
温蓄熱器の製造および防火設備の建設では950℃
を上回る温度範囲が重要である。 したがつて950℃を上回る温度でできる限り僅
かな収縮を有し、したがつて所望の絶縁作用が維
持される断熱材混合物を得る必要がある。 本発明の目的は、高熱法による珪酸、乳白剤及
び無機繊維を含有する断熱材混合物において、該
混合物が高熱法により製造された珪酸10〜80重量
%、乳白剤5〜40重量%、無機繊維1〜10重量%
およびオルガノ珪素化合物1種または数種1〜20
重量%を含有し、その際オルガノ珪素化合物が
式:
【式】又は
【式】 又は R1 xSi(OR24-x 〔式中R1及びR2はメチル、エチル、プロピル、
ブチルを表わしかつxは0〜3をを表わす〕又は 〔式中R1はメチル、エチル、プロピル、ブチル、
ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はそれらのイソ
マーを表わし、R2及びR3はメチル、エチル、プ
ロピル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブト
キシ、ハロゲンを表わす〕又は 〔式中R1及びR2は前記のものを表わし、R3は前
記のもののうちのメトキシ、エトキシ、プロポキ
シ又はブトキシを表わす〕に相応することを特徴
とする断熱材混合物である。 本発明の他の目的は、前記の高熱法により製造
された珪酸の少なくとも一部が疎水化反応の意味
でオルガノ珪素化合物と反応している断熱材混合
物である。 高熱法により製造された珪酸とは例えばSiCl4
から火炎加水分解により製造され、アエロジル
(Aerosil)Rの名で市販されている珪酸と理解され
る。 本発明の実施例においては高熱法により製造さ
れた珪酸はBET式表面積100〜400m2/g、有利
に100〜370m2/g、特に300±30m2/gを有する。 断熱材混合物は乳白剤として例えば二酸化チタ
ン(ルチル型)またはチタン鉄鉱を含有してよ
い。 無機繊維としては例えば珪酸アルミニウム繊維
を使用することができる。 本発明による断熱材混合物は混合物の成分をオ
ルガノ珪素化合物と混合して製造することができ
る。 例えば優れた実施例においては高熱法により製
造された珪酸少なくとも1部をオルガノ珪素化合
物と混合し、かつオルガノ珪素化合物と高熱法に
より製造された珪酸から成る、この混合物を断熱
材混合物の他の成分と混合する。 本発明の他の実施例においては高熱法により製
造された珪酸少なくとも1部をオルガノ珪素化合
物と疎水化反応の意味で反応させ、かつ疎水化さ
れた珪酸を断熱材混合物の他の成分と混合する。 その際例えば西ドイツ国特許出願公開第
2754517号公報に記載されている疎水化剤を使用
することもできる。 更にブロツクの収縮を妨げる能力を持つ物質と
して多数のオルガノシラン、シリコーン、シラザ
ンおよび珪酸エステルが提示されることが判明し
た。一般に珪酸の疎水化に使用されるか、または
使用することのできる珪素含有化合物をベースと
する、この物質群が好適であると判明した。その
際所望の効果の達成には、この珪素含有物質が断
熱材混合物を製造する際にその他の成分として添
加されるかどうか、珪酸を該混合物の製造前に相
応する方法で処理するかどうか、または該混合物
に必要量の相応して処理された、かつ自体公知の
珪酸が添加されるかもしくは均質に混入されるか
どうかは重要ではない。 混合物を処理する際の損失、したがつて作用が
低くなるのを防止するために高沸点を有する、す
なわちできる限り揮発性の小さい無機珪素化合物
を混合物の製造で直接処理の場合に使用するのが
有利であると証明された。同様に疎水化珪酸から
出発せずにオルガノ珪素化合物を直接断熱材混合
物に添加する場合には混合物またはブロツクを第
1回の使用まで数時間貯蔵し、そうして一部緩慢
に進行する、酸化珪素の表面基と珪素化合物との
間の反応に完了のため十分な時間を与えるのが有
利であることが明らかになつた。より高分子のオ
ルガノ珪素化合物を使用する場合には本発明のこ
の実施形を使用するのが特に有利である。 貯蔵の際にはオルガノ珪素化合物と珪酸との反
応を、混合物またはブロツクを短時間温度50〜
100℃に加温することにより促進することができ
る。 本発明のもう1つの実施形では一部のオルガノ
珪素化合物を高熱法により製造された珪酸と混合
もしくは反応させ、かつこうして処理された珪酸
を断熱材混合物の他の成分と混合した後残りのオ
ルガノ珪素化合物を混入することも可能である。 次いで実施例につき本発明を詳説する。 例 1(比較例) 5000回転/分の高速混合装置で高熱法による珪
酸130g、微粉砕したルチル60gおよび珪酸アル
ミニウムをベースとする鉱物性繊維10gから均質
な混合物を製造する。この混合物の一部を水圧15
バールを用いて圧縮成形して寸法100×20mm、密
度210g/の円形のプレートにする。このプレ
ートを1000℃で10時間灼熱すると、体積が24%収
縮する。 例 2 例1のようにして高熱法による珪酸110g、高
熱法による、かつトリメチルモノクロルシランで
疎水化され、引続き脱酸された、同じ比表面積の
珪酸(C−含量=1.9%)30g、ルチル60gおよ
び珪酸アルミニウム繊維10gから成る混合物を製
造する。この混合物を例1のようにして圧縮成形
してプレートにする。試験プレートを1000℃で10
時間灼熱する際にプレート体積の収縮は16%であ
る。 例 3 テトラエトキシシラン16gを高熱法による珪酸
10g中に高速回転実験用破砕機を用いて混入し、
かつ均質に分散する。この混合物に高熱法による
珪酸120g、メチル60gおよび珪酸アルミニウム
繊維10gを混合し、かつ5000回転/分で混合装置
中で均質化する。3日間の貯蔵期間の後混合物を
例1のようにして圧縮成形する。プレートを1000
℃で10時間にわたつて灼熱する際に体積の収縮17
%が得られる。 例 4 テトラエトキシシランの部分加水分解により得
られるSiO2 40重量%を有する珪酸エステル12g
を高熱法による珪酸10g中に高速回転実験用破砕
機を用いて混入し、かつ均質に分散する。混合物
に高熱法による珪酸120g、ルチル60gおよび珪
酸アルミニウム繊維10gを混合し、かつ混合装置
中で5000回転/分で均質化する。 3日間の貯蔵期間の後混合物を例1のようにし
て圧縮成形する。プレートを1000℃で10時間にわ
たつて灼熱して、体積の収縮11%が得られる。 例 5 例4のようにして混合物を製造し、かつ圧縮成
形するが、珪酸エステルの代わりにシリコーンオ
イル〔バイシロン(BaysilonR)M20〕10gを使
用する。 プレートの収縮は15容積%である。 例 6 例4のようにして混合物を製造し、かつ圧縮成
形するが、珪酸エステルの代わりにヘキサメチル
ジシロキシ10gを使用する。 プレートの収縮は18容積%である。 例 7 例4のようにして混合物を製造し、かつ圧縮成
形するが、珪酸エステルの代わりにプロピルトリ
エトキシシラン20gを使用する。 プレートの収縮は16容積%である。 例 8 例4のようにして混合物を製造し、かつ圧縮成
形するが、珪酸エステルの代わりにドデシルトリ
メトキシシラン10gを使用する。 プレートの収縮は14容積%である。 例 9 例4のようにして混合物を製造し、かつ圧縮成
形するが、珪酸エステルの代わりにジエチルジエ
トキシシラン6gを使用する。 プレートの収縮は16容積%である。 前記の例においては次の物理的、化学的特徴を
有する、高熱法による珪酸が使用される: BET式による表面積(m2/g) 300±30 1次粒子の平均粒度(nm) 7 突き固め密度(1)規格品(g/) 約50 圧縮品(g/) 約120 乾燥損失(2)(105℃で2時間)(%) 1.5 灼熱損失(2)(1000℃で2時間)(%) 2 PH値(3) (4%−水性分散溶中) 3.6〜4.3 SiO2 (5) (%) 99.8 Al2O3 (5) (%) 0.05 Fe2O3 (5) (%) 0.003 TiO2 (5) (%) 0.03 HCl(5)(10) (%) 0.025 モツカー(Mocker)(45μm)による篩残分
(%) 0.05 (1) ドイツ工業規格(DIN)53194による (2) DIN55921による (3) DIN53200による (4) DIN53580による (5) 1000℃で2時間灼熱された物質に関して (7) 105℃で2時間乾燥された物質に関して (10) HCl含量は灼熱損失の残分である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高熱法による珪酸、乳白剤及び無機繊維を含
    有する断熱材混合物において、該混合物が、高熱
    法により製造された珪酸10〜80重量%、乳白剤5
    〜40重量%、無機繊維1〜10重量%およびオルガ
    ノ珪素化合物1種または数種1〜20重量%を含有
    し、その際オルガノ珪素化合物が式: 【式】又は【式】 又は R1 xSi(OR24-x 〔式中R1及びR2はメチル、エチル、プロピル又
    はブチルを表わしかつxは0〜3を表わす〕又は 〔式中R1はメチル、エチル、プロピル、ブチル、
    ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はそれらの異性
    形を表わし、R2及びR3はメチル、エチル、プロ
    ピル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキ
    シ、ハロゲンを表わす〕又は 〔式中R1及びR2は前記のものを表わし、R3は前
    記のもののうちのメトキシ、エトキシ、プロポキ
    シ又はブトキシを表わす〕に相応することを特徴
    とする遮断材混合物。 2 高熱法による珪酸、乳白剤及び無機繊維を含
    有する断熱材混合物において、高熱法により製造
    された珪酸10〜80重量%、乳白剤5〜40重量%、
    無機繊維1〜10重量%およびオルガノ珪素化合物
    1種または数種1〜20重量%を含有し、その際オ
    ルガノ珪素化合物が式: 【式】又は【式】 又は R1 xSi(OR24-x 〔式中R1及びR2はメチル、エチル、プロピル、
    ブチルを表わしかつxは0〜3を表わす〕又は 〔式中R1はメチル、エチル、プロピル、ブチル、
    ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はそれらの異性
    形を表わし、R2及びR3はメチル、エチル、プロ
    ピル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキ
    シ、ハロゲンを表わす〕又は 〔式中R1及びR2は前記のものを表わし、R3は前
    記のもののうちのメトキシ、エトキシ、プロポキ
    シ又はブトキシを表わす〕に相応しかつ高熱法に
    より製造された珪酸の少なくとも一部が疎水化反
    応の意味でオルガノ珪素化合物と反応しているこ
    とを特徴とする断熱材混合物。 3 高熱法により製造された珪酸、乳白剤、無機
    繊維及びオルガノ珪素化合物を混合することによ
    り高熱法により製造された珪酸10〜80重量%、乳
    白剤5〜40重量%、無機繊維1〜10重量%および
    オルガノ珪素化合物1種または数種1〜20重量%
    を含有する結合剤を含まない断熱材混合物を製造
    する方法において、式: 【式】又は【式】 又は R1 xSi(OR24-x 〔式中R1及びR2はメチル、エチル、プロピル、
    ブチルを表わしかつxは0〜3を表わす〕又は 〔式中R1はメチル、エチル、プロピル、ブチル、
    ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はそれらの異性
    形を表わし、R2及びR3はメチル、エチル、プロ
    ピル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキ
    シ、ハロゲンを表わす〕又は 〔式中R1及びR2は前記のものを表わし、R3は前
    記のもののうちのメトキシ、エトキシ、プロポキ
    シ又はブトキシを表わす〕に相応するオルガノ珪
    素化合物1種又は数種を使用することを特徴とす
    る断熱材混合物の製法。 4 高熱法により製造された珪酸の少なくとも1
    部をオルガノ珪素化合物と混合し、かつオルガノ
    珪素化合物と高熱法により製造された珪酸から成
    るこの混合物に断熱材混合物のその他の成分を混
    合する、特許請求の範囲第3項記載の方法。 5 高熱法により製造された珪酸10〜80重量%、
    乳白剤5〜40重量%、無機繊維1〜10重量%およ
    びオルガノ珪素化合物1種または数種1〜20重量
    %を含有し、その際オルガノ珪素化合物が式: 【式】又は【式】 又は R1 xSi(OR24-x 〔式中R1及びR2はメチル、エチル、プロピル、
    ブチルを表わしかつxは0〜3を表わす〕又は 〔式中R1はメチル、エチル、プロピル、ブチル、
    ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はそれらの異性
    形を表わし、R2及びR3はメチル、エチル、プロ
    ピル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキ
    シ、ハロゲンを表わす〕又は 〔式中R1及びR2は前記のものを表わし、R3は前
    記のもののうちのメトキシ、エトキシ、プロポキ
    シ又はブトキシを表わす〕に相応しかつ高熱法に
    より製造された珪酸の少なくとも一部が疎水化反
    応の意味でオルガノ珪素化合物と反応している高
    熱法による珪酸、乳白剤及び無機繊維を含有する
    断熱材混合物を製造する方法において、高熱法で
    製造された珪酸の少なくとも1部をオルガノ珪素
    化合物と疎水化反応の意味で反応させ、かつこう
    して疎水化された、高熱法により製造された珪酸
    を断熱材混合物の他の成分と混合することを特徴
    とする断熱材混合物の製法。
JP129481A 1980-01-09 1981-01-09 Heat insulating material mixture and its manufacture Granted JPS56100185A (en)

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JPH0116794B2 true JPH0116794B2 (ja) 1989-03-27

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