NO166004B - Varmeisolerende materiale og varmeisolerende innretning fremstilt derav. - Google Patents
Varmeisolerende materiale og varmeisolerende innretning fremstilt derav. Download PDFInfo
- Publication number
- NO166004B NO166004B NO855366A NO855366A NO166004B NO 166004 B NO166004 B NO 166004B NO 855366 A NO855366 A NO 855366A NO 855366 A NO855366 A NO 855366A NO 166004 B NO166004 B NO 166004B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- heat
- insulating
- insulating material
- proportion
- microbeads
- Prior art date
Links
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000011325 microbead Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 18
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 14
- 238000004079 fireproofing Methods 0.000 claims description 14
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 14
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 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
- -1 polyarylamide Chemical compound 0.000 claims description 4
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 2
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 2
- WMWXXXSCZVGQAR-UHFFFAOYSA-N dialuminum;oxygen(2-);hydrate Chemical class O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] WMWXXXSCZVGQAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 2
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical class [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PSDYQSWHANEKRV-UHFFFAOYSA-N [S]N Chemical compound [S]N PSDYQSWHANEKRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000011928 denatured alcohol Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
- F16L59/028—Composition or method of fixing a thermally insulating material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører et nytt varmeisolerende materiale av syntaktisk type, og spesielt basert på elastomerer, som kan gjøres delvis eller totalt ikke-brennbart etter behov. Dette materiale kan anvendes til å fremstille en umåtelig mengde av forskjelligartede produkter som kan anvendes på tallrike om-råder, hvilket blir beskrevet detaljert nedenfor.
Ved det mer generelle område for varmeisolerende materialer er det spesielt kjent produkter som stammer fra silisiumdioksyd-kjemikalier.
Et første produkt består av glass-mikroperler som er ørsmå perfekte kuler - faste eller hule - med en diameter på mellom ca. 50 og 200 Mm.
Andre produkter som stammer fra silisiumdioksyd-kjemikalier består av silikon-elastomerer, hvis egenskaper med hensyn til temperaturbestandighet er kjent - de kan uavbrutt utsettes for en temperatur på 200 til 250°C - og også deres kapasitet til å motta tallrike fyllstoffer. Med elastomerer følger det imidlertid vik-tige ulemper som representeres ved deres høye varmeledningsevne og en lav brannbestandighet (forbrenning foregår uten frigjøring av giftige gasser). Den nyere oppdagelse av den forbrennings-inhiberende virkning som utøves av verdifulle metallsalter, har dessverre bare gjort det mulig å eliminere denne ulempe for visse typer av elastomerer.
Det er blitt utført forsøk med å fylle faste silikon-elastomerer med hule mikroperler for å oppnå et produkt i hvilket de iboende egenskaper til de hule mikroperler, nemlig: deres utmerkede varme- (og elektriske) isolasjonsegenskaper som skyldes den luft som de inneholder,
deres lave densitet og
deres relativt høye knusefasthet,
kombineres med egenskapene til elastomerer, med samtidig fordel av deres kjemiske inerthet og deres gode flyteoppførsel i de blandinger som disse mikroperler blir innført i.
Fagfolk på området støter imidlertid mot den fysikalske umu-lighet det er å blande (faste) silikon-elastomerer med hule glass-mikrokuler, idet en stor andel av disse blir splintret av skjærkreftene som utøves ved kontaktpunktet mellom blandevalsene, hvilket ødelegger den spesifikke karakter til denne ikke desto
mindre meget interessante fyllstofftype.
Det er riktignok så at det allerede er kjent syntaktiske materialer som er sammensatt av hule glass-mikrokuler fordelt i en . matriks som er flytende ved romtemperatur og spesielt består av en epoksy- eller polyuretan-harpiks. Disse materialer er imidlertid i alt vesentlig vektreduserende materialer (deres relative densitet er mindre enn 1) for strukturer som skal utsettes for høye trykk, spesielt strukturer som skal legges på havbunnen.
Disse materialer har dessuten ingen fleksibilitet og motstår begrenset temperatur så som 150°C.
Dersom det endelige produkt dessuten skal kombinere brannsikrende egenskaper - hvilket ofte ønskes for varmeisolerende materialer - med varmeisolasjon og temperaturbestandighet, er fagfolk på området meget restriktive ved valg av brannsikringssystem, hvilket må være både flammeresistent og selvslukkende over et bredt temperaturområde, og det må ikke utvikle hverken røk eller giftige gasser (det er på grunn av dette siste krav at det for eksempel er nødvendig å fjerne klor- og brom-forbindelser som er forbundet med antimonoksyd, og også visse halogenderivater som forårsaker delvis eller fullstendig inhibering av katalysatoren), med det resultat at det ikke, så vidt vi kjenner til, for tiden er noen isolasjonsmaterialer, spesielt av syntaktisk type og spesielt basert på hule glass-mikroperler, som kombinerer egenskapene : bestandighet overfor svært høye temperaturer, for eksempel rundt 600°C og endog høyere (egenskapen med temperaturbestandighet er underforstått i betydningen av å bevare den varmeisolerende egenskap ved disse høye temperaturer),
fleksibilitet og stivhet som kan variere i henhold til anvend-elsestypen og/eller
ikke-brennbarhet (delvis eller total)
med varmeisolerende egenskaper.
Formålet med foreliggende oppfinnelse er følgelig å tilveie-bringe et varmeisolerende materiale som tilfredsstiller praktiske krav bedre enn de tidligere kjente materialer som er bestemt for samme formål, spesielt ved at:
dets varmeledningsevne A er meget lav,
det er i form av et fleksibelt eller stivt materiale hvis
respektive fleksibilitetsgrad eller stivhetsgrad kan variere i henhold til anvendelsene,
dersom det er brannsikret, bevarer det sine brannresistente egenskaper og sine varmeisolerende egenskaper opp til
600'C og over,
det kan omdannes og maskinbearbeides med utstyr som
vanligvis anvendes i industrien,
- det kan anvendes til spesielt å danne overtrekk som på den ene side tilveiebringer kinetisk beskyttelse (dvs. beskyttelse mot friksjon i et fluid medium, spesielt luft, og følgelig mot oppvarming, endog ved en så høy hastighet som 3000 kg/time) og på den annen side ablativ beskyttelse (dvs. beskyttelse mot det tiltagende tap av substans,
spesielt ved mekanisk erosjon), og
- det kan anvendes for å oppnå isolasjonsprodukter innen et umåtelig blandingsområde ved å forenes med fibere, tekstiler etc. som passer for de praktiske krav.
Foreliggende oppfinnelse vedrører et varmeisolerende materiale av syntaktisk type som inneholder et fyllstoff av hule glass-mikroperler fordelt i en matriks basert på et materiale som opprinnelig, dvs. før fornetting, er flytende ved romtemperatur, og som er bestemt for anvendelse ved temperaturer på 400°C eller høyere, og dette materiale er karakterisert ved at den flytende matriks, som tjener som et bindemiddel for fyllstoffet av hule mikroperler, består av en silikon-elastomer eller silikon-harpiks, respektivt avhengig av om det ønskes et fleksibelt eller stivt endelig produkt, og hvor fleksibilitetsgraden og stivhetsgraden, både når det gjelder et fleksibelt og et stivt produkt, avhenger av andelen av fyllstoffet av hule mikroperler som er tilstede i blandingen.
Under disse forhold er materialet i henhold til oppfinnelsen i stand til å bevare sine isolerende egenskaper opptil en temperatur som kan være så høy som ca. 400'C.
Ved en fordelaktig utførelse av materialer i henhold til oppfinnelsen inneholder den forannevnte blanding et ytterligere fyllstoff av brannsikrende forbindelse, spesielt i pulverform, som spesielt består av forbindelser som inneholder bundet vann, så som aluminiumoksydhydrater og borater.
I henhold til denne siste tilveiebringelse er det varmeisolerende materiale i stand til å bevare sine isolerende egenskaper opp til 600 °C og endog høyere.
Det blir således oppnådd produkter innen et helt område, fra de mest fleksible til de mest stive, som alle fremviser den samme grunnleggende oppførsel med hensyn til ikke-brennbarhet og/eller bestandighet mot høye temperaturer.
Ved en annen fordelaktig utforming av materialet i henhold til oppfinnelsen inneholder nevnte blanding et ytterligere fyllstoff som består av fibere, spesielt mineralfibere så som glass-silisiumdioksyd- eller aluminiumoksydfibere, eller organiske fibere ,så som karbonfibere.
Bortsett fra de foregående tilveiebringelser inkluderer oppfinnelsen også andre tilveiebringelser som klart vil fremgå av den følgende beskrivelse.
Oppfinnelsen vedrører mer spesielt en varmeisolerende innretning, i form av et stykke støpt av en blanding som beskrevet tidligere, og innretningen er karakterisert ved at den har en utforming som en plate, spesielt en modulplate, eller generelt en utforming som er egnet for beskyttende overtrekking av en gjenstand eller innretning som er istand til å bli varmeisolert ved høye temperaturer og også bli gjort delvis eller fullstendig brann-resistent. I henhold til et foretrukket trekk samvirker denne innretning med et middel som er bestemt for å forbedre spesielt dens mekaniske og/eller isolerende egenskaper, så som et tekstil av karbon, glass, polyarylamid, silisiumdioksyd eller andre fibere i en passende form så som et ark, en matte, et tekstil av duffel-type eller av absorberende type, som gjør det mulig å oppnå en laminert eller sandwich-struktur.
Oppfinnelsen vil forståes klarere ved hjelp av den følgende kompletterende beskrivelse som refererer til blande-operasjoner og til eksempler på fremstilling av det isolerende materiale i henhold til oppfinnelsen, som angir de andeler med hvilke de forskjellige komponenter er tilstede i blandingen.
Fremstilling av det syntaktiske isolasjonsmateriale i henhold til oppfinnelsen inkluderer nødvendigvis de følgende fundamentale trinn: blanding av de passende andeler av silikon-elastomer eller
silikonharpiks, i flytende form i ubearbeidet tilstand og ved romtemperatur, med dens katalysator inntil det er
oppnådd perfekt homogenisering, og
inkorporering av en bestemt andel av et fyllstoff av glassmikroperler, spesielt hule glass-mikroperler, i den resulterende blanding, hvor den blandetid som er nødvendig for å oppnå perfekt homogenisering også i dette annet trinn avhenger av mengden av mikroperler.
Ved å velge en flytende silikon-elastomer eller silikon-harpiks blir det i hvert tilfelle mulig å oppnå en blanding, som ikke ødelegger de hule glass-mikroperler, og å oppnå et fleksibelt eller respektivt et stivt materiale.
Som et eksempel på spesielt en silikon-harpiks i form av
en væske ved romtemperatur ble det anvendt et polysiloksan som var fritt for løsningsmiddel, hadde lav viskositet og var varmeherdende ved innvirkning av en katalysator sammensatt av en polysiloksan-basis som virket ved addering til Si-vinyl-radikalene på harpiksen i nærvær av platinasalter.
Nærværet av en inhibitor for den katalytiske reaksjon for-lenger varigheten, med det formål å bearbeide blandingen, til ca. 3 måneder ved romtemperatur, hvilket gjør det mulig å lagre blandingen i ubearbeidet tilstand - før tverrbinding - med minimale forholdsregler.
Med hensyn til blandetiden for harpiksen og dens katalysator så avhenger denne i alt vesentlig av den mengde substans som er tilstede, og den kan ikke være mindre enn 30 sekunder. Den er også avhengig av viskositeten til den anvendte harpiks.
Med hensyn til blandetiden når mikroperle-fyllstoffet er tilstede, så avhenger denne av mengden av mikroperler, som allerede tidligere angitt. Denne mengde bestemmer nå også det endelige utseende på blandingen, som varierer fra en hellbar vis-køs flytende tilstand til en sandaktig tilstand.
På bakgrunn av det faktum at mikroperlene, etter utilfreds-stillende lagring, kan bli agglomerert i større eller mindre grad, og at nærvær av agglomerater ikke må tolereres - på grunn av at de gjør det endelige materiale ikke-homogent - er det fordelaktig å ta den forholdsregel å tørke mikroperle-fyllstoffet i en ovn ved 80-100°C og deretter sikte det. (Et filtrert fyllstoff er mer fluid og flyter følgelig lettere og jevnere i blandekamrene, på grunn av at sikting, i kombinasjon med tørking, hjelper til med å fjerne hvilke som helst agglomerater som kan være tilstede). Det er selvsagt at denne forholdsregel også må tas for andre fyllstoffer, spesielt for det brannsikrende fyllstoff som omtales nedenfor.
I det tilfelle hvor det også er ønsket å gjøre isolasjonsmaterialet i henhold til foreliggende oppfinnelse ikke-brennbart, blir det i virkeligheten innført et ytterligere fyllstoff av brannsikrende forbindelse så snart som det trinn hvorved basisproduktet (elastomer eller harpiks) blir blandet med katalysator, er avsluttet, dvs. før inkorporering av fyllstoffet av hule glass-mikroperler, for således å sikre en jevn fordeling av den brannsikrende forbindelse i massen i blandingen.
Ved visse anvendelser er det fordelaktig å innføre et ytterligere fyllstoff av passende fibere i blandingen, hvor de sist-nevnte er brannsikret eller ikke-brannsikret og allerede inneholder mikroperle-fyllstoffet, hvor andelen av nevnte ytterligere fyllstoff velges slik at det tillates at fibrene øker viskositeten til blandingen.
Eksempler på fibere som kan anvendes innen omfanget av foreliggende oppfinnelse, er minéralfibere så som glass-, silisiumdioksyd- eller aluminiumoksyd-fibere, eller organiske fibere så som karbonfibere. I alminnelighet velges det ytterligere fiberfyllstoff slik at det gir en forbedring av de mekaniske egenskaper til isolasjonsmaterialet i henhold til oppfinnelsen og/eller øker de allerede eksepsjonelle varmeisolerende egenskaper til dette materiale.
I det tilfelle hvor en silikon-harpiks erstattes med en silikon-elastomer - også i flytende form - er fremdeles de betraktning-er som er forklart ovenfor for harpiksene, gyldige, med den føl-gende særegne forskjell som består i at elastomer- matriksen har en meget høyere viskositet.
Egenskapene til det resulterende fleksible isolerende materiale (basert på silikon-elastomerer) er lik dem for det stive materiale (basert på silikon-harpikser) og det brannsikrende produkt er identisk i begge tilfeller, og den innførte mengde avhenger av den sikkerhets-standard som det endelige produkt er forutsatt å skulle tilfredsstille, og av de ønskede mekaniske egenskaper.
I alle tilfeller er det nødvendig å tilfredsstille de forhold som er angitt nedenfor, ikke bare for basis-produktene (elastomerer eller harpikser), men også for blandingene i den ubehandlede tilstand: fravær av forurensninger av amino-, svovel- og nitrogenpro-dukter bg derivater derav, som kan forgifte den katalytiske reaksjon basert på platinasalter (dvs. begrense risikoen for inhibering av katalysatorene),
minimale hygroskopiske forhold og
- fravær av lys (så langt som mulig).
Den lave viskositet til harpiksene og elastomerene som anvendes innen omfanget av foreliggende oppfinnelse, muliggjør at fyllstoffer, spesielt glass-mikroperle-fyllstoffer og brannsikrende fyllstoffer, blir perfekt fuktet og at det blir forbrukt relativt lite energi under blanding. Når det videre er gitt at viskositeten avtar når temperaturen øker, får den fylte blanding gode flyteegenskaper før geldannelsen starter. Dette gjør det mulig å overveie støpning i tykt sjikt uten at det gir noe øket problem (det er selvsagt at støpetrykkene må være så lave at de hule glass-mikrokuler ikke ødelegges, og at tids- og temperatur-parameterne må optimaliseres slik at flyteevnen i blandingen blir forlikelig med fyllstoffkravene i formene: når det dreier seg om en harpiks, er den minimale tverrbindingstemperatur 170°C i 1 ti-me, mens den minimale temperatur, når det dreier seg om en elastomer, er 150°C i 30 minutter.
Spesielt er de oppnådde blandinger mer eller mindre klebrige og tilstrekkelig tøyelige til å underkastes de vanlige omdannel-sesoperasjoner før herding, spesielt Barwell-forforming, kalandre-ring og belegning, hvilke er kjent for fagfolk på området.
I alle tilfeller er det tilrådelig å utføre omsetningen i inerte beholdere som lett kan renses med løsningsmidler, så som trikloretylen, denaturert alkohol og aceton. Det er ideelt å anvende glassbeholdere eller beholdere og redskaper av rustfritt stål. Dersom det anvendes stålformer, må disse beskyttes med et formslippmiddel som ikke er basert på silikoner.
Med hensyn til blandeutstyret må dette videre velges slik at det ikke forårsaker noen skjærkrefter som er i stand til å ødeleg-ge strukturen til de hule glass-mikroperler. I industrien gir
spesielt åpne eltemaskiner de beste muligheter.
Å ha adgang til et materiale som kombinerer varmeisolerende egenskaper, temperaturbestandighet og fleksibilitet og stivhet som kan varieres med verdier innen et stort område, er av den største interesse, spesielt for fremstilling av innfatninger for hoveddelen og/eller andre deler av bæreraketter. Disse innfatninger blir nå fremstilt av metall eller av sammensatte materialer, spesielt ved anvendelse av tekstiler av karbon eller "Rev-lar "-fibere fiksert i en matriks av en egnet harpiks, spesielt en epoksyharpiks.
Denne voldsomme økning i temperaturen for disse innfatninger på grunn av den økede hastighet for bærerakettene, som - som allerede angitt - lett kan nå 3000 km/time, forårsaker nå at hoveddelen av bæreraketten, og i alle tilfeller dens vitale deler, ekspanderer, hvilket fører til sprekker og brudd i de beskyttende innfatninger som derfor blir ute av stand til å utføre denne beskyttende virkning.
Det er derfor lett å forstå at dersom det varmeisolerende materiale for overtrekking av de vitale deler av en bærerakett er i stand til å motstå de høye temperaturer og samtidig være et fleksibelt materiale, så kan det følge deformasjonene av nevnte vitale deler av bæreraketten uten å gi avkall på varmeisoleringen og bestandigheten overfor høye temperaturer.
Fordelen er enda større dersom materialet dessuten gjøres fullstendig ikke-brennbart.
Nedenfor er det beskrevet utførelser av isolasjonsmaterialet i henhold til oppfinnelsen. Som allerede nevnt ovenfor, angir disse de andeler hvormed de forskjellige komponenter er tilstede i blandingen, i forhold til 100 vektdeler (p) av basisproduktet, som kan være, eller ikke være, katalysert på forhånd, dvs. henholdsvis flytende silikonharpiks eller elastomer. (I eksemplene brukes betegnelsen brannsikret produkt istedenfor brannsikret forbindelse).
EKSEMPEL 1
Brannsikret stivt isolerende materiale:
100 p av katalysert silikon-harpiks
38 p av brannsikret produkt i pulverform
82 p av hule glass-mikroperler.
Oppnådde egenskaper:
Shore D hårdhet på 4 8
Varmeledningsevne X 39°C = 120 mW/m-K
Relativ densitet s 0,45
Materialet i dette eksempel blir kategorisert som flammeresistent og brannresistent i klassifiseringen ifølge Standard FAR 25.
EKSEMPEL 2
Lavdensitets, delvis brannsikret, stivt isolerende materiale:
100 p av katalysert silikon-harpiks i flytende form
18 p av brannsikret produkt i pulverform
120 p av hule glass-mikroperler
Oppnådde egenskaper:
Shore D hårdhet på 30
Varmeledningsevne X3 9°C = 75 mW/m-K
Relativ densitet s 0,32
Materialet i dette eksempel blir kategorisert som flammeresistent og brann-resistent i klassifiseringen ifølge Standard FAR 25.
EKSEMPEL 3
Delvis brannsikret, fleksibelt isolerende materiale
100 p av silikon-elastomer i flytende form, katalysert på
forhånd
15 p av brannsikret produkt i pulverform
25 p av hule glass-mikroperler
Oppnådde egenskaper:
Shore A hårdhet på 72
Varmeledningsevne X 38°C. s 194 mW/m-K
Relativ densitet s 0,56
Materialet i dette tredje eksempel blir kategorisert som brann-resistent i klassifiseringen ifølge Standard FAR 25.
EKSEMPEL 4
Ikke-brannsikret, fleksibelt isolerende materiale:
100 p av silikon-elastomer i flytende form, katalysert
på forhånd
50 p av hule glass-mikroperler
Oppnådde egenskaper:
Shore A hårdhet på 74
Varmeledningsevne A 38°C s 117 mW/m*K
Relativ densitet s 0,40
EKSEMPEL 5
Stivt isolerende materiale
Basis-isolasjonsmaterialet har den samme sammensetning som det som er angitt i eksempel 1.
Det blir fremstilt en sandwich-struktur eller laminert struktur som, mellom to ytre sjikt oppnådd fra dette basis-materiale, inneholder et ark av papir eller et absorberende sjikt av silisiumdioksyd, for å forbedre de allerede gode varmeisolerende egenskaper til basis-isolasjonsmaterialet:
A s 77 mW/m-K
Det foregår kohesjon av sammensetningen under herding.
EKSEMPEL 6
Mekanisk forsterket, stivt isolerende materiale: Basis-isolasjonsmaterialet har den samme sammensetning som den som er angitt i eksempel 1.
Ytterflåtene av det endelige produkt, oppnådd fra dette basis-materiale, blir beskyttet med et glass-tekstil bundet ved strukturell adhesjon under herding i en form. I dette tilfellet er varmelednings-koeffisienten for det endelige produkt ca.
82 mW/m-K.
Antallet av illustrerende eksempler kan økes ved å anvende basis-produktet sammen med tekstiler av den samme type som ovenfor (dvs. spesielt glass- og silisiumdioksyd-tekstiler) eller av en forskjellig type, spesielt "Kevlar"- eller karbontekstiler, som ikke bare er i form av et ark, men også i form av for eksempel en matte, oppreist vevd tekstil og absorberende struktur.
Med hensyn til anvendelse av spesielt "Kevlar" eller karbontekstiler, blir disse pre-impregnert, spesielt med epoksy- eller fenolharpikser, før de blir påført på en ytterflate av et på forhånd støpt stykke dannet av basis-materialet. Binding mellom dette støpestykke og det beskyttende tekstil foregår under innvirkning av temperaturen i en annen form.
Alternativt kan nevnte støpestykke bindes til nevnte beskyttende tekstil med et uorganisk eller organisk klebemiddel som motstår høye temperaturer.
Vanligvis er det, når det anvendes flytende silikon-elastomerer, lett mulig å oppnå, etter herding, et endelig produkt med en Shore A hårdhet varierende mellom 30 og 90, mens Shore D hård-heten til det endelige produkt, dersom det anvendes flytende silikon-harpikser, lett kan være mellom 40 og 50.
De foretrukne, men ikke begrensende andeler av hule glass-mikroperler og brannsikrende produkt som anvendes i sammensetningen av det stive eller fleksible isolerende materiale i henhold til oppfinnelsen, er angitt nedenfor, og disse andeler er i forhold til 100 vektdeler (p) av basisproduktet (henholdsvis harpikser eller elastomerer):
andel av mikroperler i stivt isolerende materiale:
mellom 10 og 120 p uten brannsikrende produkt
mellom 10 og 100 p med brannsikrende produkt
andel av mikroperler i fleksibelt isolerende materiale:
mellom 10 og 80 p uten brannsikrende produkt
mellom 10 og 50 p med brannsikrende produkt
andel av brannsikrende produkt i stivt isolerende materiale: mellom 0 og 60 p (ved etterfølgende økning av andel av brannsikrende produkt, blir brann-resistensen til det endelige materiale ikke øket, men kohesjonskvaliteten går tapt: materialet blir meget sprødt og smuldrende)
andel av brannsikrende produkt i et fleksibelt isolerende materiale:
mellom 0 og 30 p.
Det skal også påpekes at den isolerende og muligens (fortrinnsvis) brannsikrede blanding som her er beskrevet kan anvendes ikke bare til å danne plater (eller bord), men også til å danne støpestykker så som rør og seksjoner. Det er også mulig å forestille seg anvendelse av denne blanding til å belegge tekstiler, spesielt hår-tekstiler, for å gjøre disse ikke-brenn-bare, og danne overtrekk på metall- eller laminerte substrater.
Listen for mulige anvendelser av det syntaktiske materiale
i henhold til oppfinnelsen er åpenbart ikke uttømmende, idet det er gitt at flere industrier er involvert, spesielt i alle tilfeller hvor det er.behov for et isolerende produkt som er i stand til å motstå høye temperaturer (og muligens også brann), mens de isolerende egenskaper bevares. Det er selvsagt at det er vesentlig, a fortiori, å velge materialet i henhold til foreliggende
oppfinnelse når det er av primær betydning å redusere den endeli-
ge vekt av den beskyttede struktur.
Som en antydning og uten å forutsette noen begrensning, kan
de følgende industrier være av betydning:
- luftfarts-industrien,
oljeindustrien (spesielt for brannsikring av offshore-produk-sjons-plattformer og varmeisolering av de rørledninger som for-
binder disse plattformer med produksjonskildene),
bygningsindustrien og
motorkjøretøy-industrien.
Claims (11)
1. Varmeisolerende materiale av syntaktisk type som inneholder et fyllstoff av hule glass-mikroperler fordelt i en matriks basert på et materiale som opprinnelig, dvs. før fornetting, er flytende ved romtemperatur, og som er bestemt for anvendelse ved temperaturer på 400°C eller høyere,
karakterisert ved at den flytende matriks,
som tjener som et bindemiddel for fyllstoffet av hule mikroperler, består av en silikon-elastomer eller silikon-harpiks,
respektivt avhengig av om det ønskes et fleksibelt eller stivt endelig produkt, og hvor fleksibilitetsgraden og stivhetsgraden,
både når det gjelder et fleksibelt og et stivt produkt,
avhenger av andelen av fyllstoffet av hule mikroperler som er tilstede i blandingen.
2. Varmeisolerende materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at blandingen av silikon-elastomer eller -harpiks og glass-mikroperler inneholder et
ytterligere fyllstoff, også tilstede i en fastsatt andel, som består av en brannsikrende forbindelse i pulverform og inne-holdende bundet vann, så som aluminiumoksyd-hydrater og
borater, hvor den brannsikrende forbindelse er istand til, i henhold til doseringen, å sikre en delvis eller fullstendig brannsikring av det materiale hvori det er tilstede, mens det samtidig tillater at materialet bevarer sine isolerende
egenskaper opp til en temperatur på minst 600°C.
3. Varmeisolerende materiale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 og 2, karakterisert ved at det inneholder et ytterligere fyllstoff som består av mineralfibere så som glass-, silisiumdioksyd- eller aluminiumoksyd-fibere, eller organiske fibere så som karbonfibere.
4. Varmeisolerende materiale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 og 2, karakterisert ved at når en silikon-elastomer anvendes for å gi et fleksibelt endelig produkt, er andelen av hule glassmikroperler som er tilstede i materialet mellom 10 og 80 vek% av elastomeren uten brannsikrende forbindelse, og mellom 10 og 50 vekt% av elastomeren dersom materialet også omfatter den brannsikrende forbindelse.
5. Varmeisolerende materiale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 og 2, karakterisert ved at dersom en silikon-harpiks anvendes for å gi et stivt endelig produkt, er andelen av hule glass-mikroperler som er tilstede i materialet mellom 10 og 120 vekt% av harpiksen uten brannsikrende forbindelse, og mellom 10 og 100 vekt% av harpiksen med brannsikrende forbindelse.
6. Varmeisolerende materiale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 og 2, karakterisert ved at dersom en silikon-elastomer anvendes, er andelen av brannsikrende forbindelse som er tilstede i materiale mellom 0 og 30 vekt% av elastomeren.
7. Varmeisolerende materiale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 og 2, karakterisert ved at dersom det anvendes en silikon-harpiks, er andelen av brannsikrende forbindelse som er tilstede i materialet mellom 0 og 60 vekt% av harpiksen.
8. Varmeisolerende materiale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at andelen av fibere, spesielt karbon-, glass-, silisiumdioksyd-eller aluminiumoksyd-fibere, som er tilstede i materialet, i hvert tilfelle kan være større enn 10%.
9. Varmeisolerende innretning som er i form av et stykke som er støpt fra en blanding i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at den har en utforming som en plate, spesielt en modulplate, eller generelt en utforming som er egnet for beskyttende overtrekking av en gjenstand eller innretning som er istand til å bli varmeisolert ved høye temperaturer og også bli gjort delvis eller fullstendig brann-resistent.
10. Varmeisolerende innretning i henhold til krav 9, karakterisert ved at den samvirker med et middel som er bestemt for å forbedre spesielt dens mekaniske og/eller isolerende egenskaper, så som et tekstil av karbon, glass, polyarylamid, silisiumdioksyd eller andre fibere i en passende form så som et ark, en matte, et tekstil av duffel-type eller av absorberende type, som gjør det mulig å oppnå en laminert eller sandwich-struktur.
11. Varmeisolerende innretning i henhold til hvilket som helst av kravene 9 og 10, karakterisert ved at dersom det anvendes et glass-, karbon- eller polyarylamid-tekstil, er dette påført i det minste på én av de store ytterflåtene av innretningen, mens det dersom det anvendes et silisiumdioksyd-tekstil, er dette anbragt mellom to sjikt av isolerende materiale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 8.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8420101A FR2575407B1 (fr) | 1984-12-31 | 1984-12-31 | Nouveau materiau isolant thermique, du type syntactique, a base d'elastomeres notamment, partiellement ou totalement ininflammable |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO855366L NO855366L (no) | 1986-07-01 |
NO166004B true NO166004B (no) | 1991-02-04 |
NO166004C NO166004C (no) | 1991-05-15 |
Family
ID=9311145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO855366A NO166004C (no) | 1984-12-31 | 1985-12-30 | Varmeisolerende materiale og varmeisolerende innretning fremstilt derav. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0189720B1 (no) |
JP (1) | JPS61228063A (no) |
AT (1) | ATE43428T1 (no) |
CA (1) | CA1264885A (no) |
DE (2) | DE3570505D1 (no) |
FR (1) | FR2575407B1 (no) |
NO (1) | NO166004C (no) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4804580A (en) * | 1988-07-07 | 1989-02-14 | International Fuel Cells Corporation | Catalytic reformer housing insulation and method of making same |
GB2258235B (en) * | 1991-07-30 | 1995-10-11 | Filon Products Ltd | Improvements in or relating to fibre-reinforced plastics compositions |
US5795102A (en) * | 1992-08-12 | 1998-08-18 | Corbishley; Terrence Jeffrey | Marine and submarine apparatus |
FR2740068B1 (fr) * | 1995-10-20 | 1998-01-09 | Aerospatiale | Piece en materiau de protection thermique basse densite renforce et son procede d'obtention |
US6746761B2 (en) | 2001-07-03 | 2004-06-08 | Fmc Technologies, Inc. | High temperature silicone based subsea insulation |
JP4114050B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2008-07-09 | 信越化学工業株式会社 | 電子機器用シリコーン断熱シート及びこれを用いた断熱方法 |
BRPI0701431A2 (pt) * | 2007-04-11 | 2008-11-25 | Columbia Tecnologia Em Petrole | revestimento para isolamento tÉrmico e proteÇço mecÂnica de tubulaÇÕes e equipamentos, composto para isolamento tÉrmico passivo e seu respectivo processo de fabricaÇço |
CN102272231B (zh) | 2008-11-19 | 2013-10-30 | 陶氏康宁公司 | 硅氧烷组合物和制备该硅氧烷组合物的方法 |
DE102013113880B4 (de) * | 2013-12-11 | 2015-09-24 | Genius Patentverwertung Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren zum Transport von galvanischen Zellen |
US9630381B2 (en) * | 2015-05-12 | 2017-04-25 | Whirlpool Corporation | Insulation system for a cooking appliance incorporating a plurality of microsphere sheets |
DE102017206654A1 (de) * | 2017-04-20 | 2018-10-25 | Contitech Elastomer-Beschichtungen Gmbh | Flexibles Isolationsmaterial |
CN108192354A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-22 | 常州市沃科科技有限公司 | 一种双温热安全硅胶 |
CN113736264A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-03 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种隔热有机硅橡胶及其制备方法 |
CN114530654A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-05-24 | 广州工业技术研究院 | 一种电池组热失控扩散阻隔板、制备方法及电池组 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3935632A (en) * | 1973-07-02 | 1976-02-03 | Continental Oil Company | Method of preparing an insulated negative buoyancy flow line |
JPS5840550A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-03-09 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
FR2512169A1 (fr) * | 1981-08-26 | 1983-03-04 | Aerospatiale | Ecran de protection ou de dissipation thermique |
-
1984
- 1984-12-31 FR FR8420101A patent/FR2575407B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-12-29 JP JP60299826A patent/JPS61228063A/ja active Pending
- 1985-12-30 DE DE8585402652T patent/DE3570505D1/de not_active Expired
- 1985-12-30 DE DE198585402652T patent/DE189720T1/de active Pending
- 1985-12-30 AT AT85402652T patent/ATE43428T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-12-30 NO NO855366A patent/NO166004C/no unknown
- 1985-12-30 CA CA000498766A patent/CA1264885A/fr not_active Expired - Fee Related
- 1985-12-30 EP EP85402652A patent/EP0189720B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1264885A (fr) | 1990-01-23 |
DE3570505D1 (en) | 1989-06-29 |
NO166004C (no) | 1991-05-15 |
NO855366L (no) | 1986-07-01 |
FR2575407A1 (fr) | 1986-07-04 |
JPS61228063A (ja) | 1986-10-11 |
EP0189720B1 (fr) | 1989-05-24 |
FR2575407B1 (fr) | 1987-03-20 |
DE189720T1 (de) | 1987-02-05 |
ATE43428T1 (de) | 1989-06-15 |
EP0189720A1 (fr) | 1986-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO166004B (no) | Varmeisolerende materiale og varmeisolerende innretning fremstilt derav. | |
US3849178A (en) | Thermal protective process and article coated with thermal protective composition | |
US4299872A (en) | Intumescent material-honeycomb thermal barrier | |
US4509559A (en) | Fire-barriers | |
US4179535A (en) | Method of forming a fire-resistant silicate coating | |
JPS63270726A (ja) | 成形材料およびその建設・補修材としての使用方法 | |
US20080038516A1 (en) | Thermal Insulation Composite With Improved Thermal Stability And Improved Fire Resistance | |
US11834376B2 (en) | Method for producing fireproof materials based on sodium silicate | |
JP2006504859A (ja) | 耐火性ポリマー組成物 | |
WO2004024833B1 (en) | Flexible, insulative fire protective coatings and coated materials | |
KR0139292B1 (ko) | 라텍스 결합된 방화성 조성물 | |
EP3368809B1 (en) | Fire protection for pipes | |
NO312844B1 (no) | Brannbeskyttende belegningsblanding | |
GB1604072A (en) | Intumescent fire retardant composites | |
RU2631868C1 (ru) | ГИБКАЯ ПЛАСТИНА, СОДЕРЖАЩАЯ ОГНЕГАСЯЩИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (варианты) | |
JPS63503005A (ja) | 耐火プラスチツクパイプ | |
CA2155349C (en) | Reinforced thermal protective system | |
CN213748119U (zh) | 防爆阻燃型弹药箱 | |
NO784214L (no) | Brannbeskyttende belegningssystem og anvendelse derav | |
RU2616943C1 (ru) | Автономное средство пожаротушения | |
US4443258A (en) | Fire retardant materials | |
US3375628A (en) | Insulated wall construction for heated surfaces | |
AU552976B2 (en) | Fire resistant material | |
EP0630956A2 (en) | Duplex and sandwich fire resistant materials and fire protective coatings from lightweight cold curing syntactic foams | |
US10280118B1 (en) | Non-flamable materials, products, and method of manufacture |