RU170650U1

RU170650U1 - Негорючий листовой облицовочный материал

Info

Publication number: RU170650U1
Application number: RU2016130587U
Authority: RU
Inventors: Александр Юханович Шаулов; Владимир Михайлович Лалаян; Елена Владимировна Стегно; Андрей Владимирович Грачев; Александр Александрович Берлин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Неорганические материалы"
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2017-05-03

Abstract

Полезная модель относится к тонкостенным (≥1 мм) облицовочным материалам, которые могут использоваться для наружной и внутренней облицовки помещений, включая салоны транспортных средств.Предложен негорючий листовой облицовочный материал, состоящий из неорганического связующего, представляющего собой жидкое стекло, и армирующего наполнителя на основе неорганических волокон при массовом соотношении жидкое стекло : армирующий наполнитель 1-3:1. В жидкое стекло может вводиться тетраборат натрия в количестве 4,5-5,0 мас. %.Негорючий листовой облицовочный материал обладает высокой огнестойкостью, повышенной термо- и теплостойкостью, высокой прочностью на изгиб и отличается простотой технологии его изготовления.

Description

Полезная модель относится к тонкостенным (≥1 мм) облицовочным материалам различной формы, негорючим и не распространяющим пламя - негорючим аналогам оргалита, фанеры, сайдинга, которые могут быть использованы для наружной и внутренней облицовки помещений, включая салоны транспортных средств.

Известен декоративно-облицовочный материал, включающий измельченное листовое стекло, молотый туф и дополнительно жидкое калиевое стекло при следующем соотношении компонентов, мас. %: измельченное листовое стекло 75,0-77,0, молотый туф 18,0-19,0, жидкое калиевое стекло 5,0-6,0 (RU 2508262, 27.02.2014). Недостатками данного материала являются высокие температуры переработки (800-870°C) и высокий удельный вес.

Известен негорючий неорганический листовой материал на основе стеклопластика с К_горюч~0,002 и плотностью 2,0 г/см³ для облицовки стен вокзалов, метро, салонов вагонов, полученный пропиткой стеклоткани хромалюмофосфатным связующим с последующим отверждением при 150-180°C и прессованием в листы толщиной 3-5 мм (Пронин Б.Ф., Асланова Н.И., Цируль Н.П., Негорючие стеклопластики для гражданской продукции. Передовой опыт, 1989, №12). Недостатками этого материала являются низкая прочность на изгиб и сложная технология изготовления (высокие температуры отверждения и прессования).

Известна панель, состоящая из двух поверхностных слоев, выполненных из листового материала (поливинилхлорид или металл), и размещенного между ними внутреннего наполнителя сотовой конструкции, изготовленного из полимерных материалов. При этом оба поверхностных слоя наклеены на сотовую конструкцию (RU 2382854, 27.02.2010). Недостатками данной панели является использование поверхностных листовых слоев, выполненных из горючего (органический полимер) или тяжелого (металл) материала.

Известен неорганический тонкостенный многослойный облицовочный материал, выполненный из склеенных между собой внешних слоев из неорганической ткани, пропитанной неорганическим связующим (глиноземистые цементы с силикатами щелочных металлов, или геополимеры, или алюмофосфаты), и внутреннего слоя из материалов с различными специальными свойствами (RU 117357, B32B 21/10, 27.06.12). Недостатками указанного облицовочного материала являются большие времена отверждения и относительно низкая прочность на изгиб.

Задачей заявляемой полезной модели является создание негорючего листового облицовочного материала, обладающего высокой огнестойкостью, повышенной термо- и теплостойкостью, высокой прочностью на изгиб, высокой водостойкостью, а также отличающегося простотой технологии его изготовления.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым негорючим облицовочным материалом, выполненным в виде листа, характеризующегося прочностью на изгиб не менее 95 МПа и состоящего из неорганического связующего, представляющего собой жидкое стекло, и армирующего наполнителя на основе неорганических волокон при массовом соотношении жидкое стекло: армирующий наполнитель 1-3:1, при этом в жидкое стекло вводится тетраборат натрия в количестве 4,5-5,0 мас. %.

Жидкое стекло может быть натриевым или калиевым.

В качестве армирующего наполнителя на основе неорганических волокон могут использоваться базальтовые ткани, базальтовый войлок, углеродные ткани.

Предлагаемый негорючий листовой облицовочный материал получали пропиткой тканого или нетканого материала на основе неорганических волокон (базальтовые ткани, базальтовый войлок, углеродные ткани) натриевым или калиевым жидким стеклом, предварительно смешанным с тетраборатом натрия, сушкой при комнатной температуре с последующим прессованием при 120-130°С. Добавление в жидкое стекло тетрабората натрия обеспечивает высокую водостойкость получаемого материала. Измеряли прочность образцов материала на изгиб, теплостойкость методом ТМА, термостойкость методом ТГА и огнестойкость методом кислородного индекса. Кроме того, оценивали гигроскопичность образцов в условиях 95% влажности и потери массы связующего при выдержке в воде в течение 2 часов.

Предлагаемый листовой облицовочный материал обладает высокой огнестойкостью, повышенной термо- и теплостойкостью и высокой прочностью на изгиб (до 225 МПа). Преимуществом предлагаемого материала является также простота технологии его изготовления.

Приводим примеры изготовления заявляемого листового облицовочного материала.

Пример 1.

4 слоя базальтовой ткани, 1,9 г (толщина 0,16 мм, поверхностная плотность 0,02 г/см²) пропитывали калиевым жидким стеклом, 5 г (концентрация раствора 37%, кремниевое число 3), предварительно смешанным с тетраборатом натрия 0,22 г (4,5 мас. % от массы жидкого стекла) при комнатной температуре в течение 2 ч до его полного растворения. После сушки при комнатной температуре в течение суток образец (4 слоя) прессовали при 130°С в течение 15 мин. Плотность образца 1,36 г/см³, массовое соотношение связующее / ткань 1:1, прочность на изгиб σ_изг=120 МПа. Теплостойкость и термостойкость образца превышают 600°C. Оценка огнестойкости по методу кислородного индекса показала, что материал не поддерживает горения в чистом кислороде. При влажности 95% образец обладает нулевой гигроскопичностью. При выдержке в воде в течение 2 ч потеря массы 2%.

Пример 2.

3,9 г углеродной ткани (пять слоев, 6×4 см², поверхностная плотность 0,03 г/см²) пропитывали калиевым жидким стеклом, 14 г (концентрация раствора 37%, кремниевое число 3), предварительно смешанным с тетраборатом натрия, 0,7 г (5 мас. % от массы жидкого стекла) при комнатной температуре в течение 2 ч до его полного растворения. После сушки при комнатной температуре в течение суток до постоянного веса образец (4 слоя) прессовали при 130°C в течение 5 мин. Плотность образца 1,8 г/см³, массовое соотношение связующее / ткань 1,5:1, прочность на изгиб σ_изг=225 МПа. Теплостойкость образца превышает 600°C, термостойкость 500°C. Оценка огнестойкости по методу кислородного индекса показала, что материал не поддерживает горения в чистом кислороде. При влажности 95% гигроскопичность составляет 2-4%. При выдержке в воде в течение 2 ч потеря массы 4%.

Пример 3.

6 г базальтового войлока (толщиной 50 мм, поверхностная плотность 0,021 г/см²), предварительно увлажненного, пропитывали связующим: 48 г калиевого жидкого стекла (концентрация раствора 37%, кремниевое число 3) и 2,4 г тетрабората натрия (5 мас. % от массы жидкого стекла). После сушки при комнатной температуре в течение суток образец прессовали при 120°C в течение 30 мин. Плотность образца 1,1 г/см³, массовое соотношение связующее / войлок 3:1, прочность на изгиб σ_изг=95 МПа. Теплостойкость и термостойкость образца превышают 600°C. Оценка огнестойкости по методу кислородного индекса показала, что материал не поддерживает горения в чистом кислороде. При влажности 95% образец обладает нулевой гигроскопичностью. При выдержке в воде в течение 2 ч потеря массы 2%.

Пример 4.

5 слоев базальтовой ткани, каждый слой размером 6×6×0,016 см³, поверхностная плотность 0,02 г/см² пропитывали 12,5 г натриевого жидкого стекла (концентрация раствора 37%, кремниевое число 3), предварительно смешанного с тетрабората натрия (4,5 мас. % от массы жидкого стекла) при комнатной температуре в течение 2 ч до его полного растворения в жидком стекле. После сушки при комнатной температуре в течение суток образец (5 слоев) прессовали при 130°C в течение 15 мин. Плотность образца 1,6 г/см³, массовое соотношение связующее / ткань 3:1, прочность на изгиб σ_изг=110 МПа. Теплостойкость и термостойкость образца превышают 600°C. Оценка огнестойкости по методу кислородного индекса показала, что материал не поддерживает горения в чистом кислороде. При влажности 95% образец обладает нулевой гигроскопичностью. При выдержке в воде в течение 2 ч потеря массы 2%.

Таким образом, предлагаемый негорючий листовой облицовочный материал обладает огнестойкостью, повышенной термо- и теплостойкостью и высокой прочностью на изгиб. Преимуществом предлагаемого материала является также простота технологии его изготовления.

Claims

1. Негорючий облицовочный материал, выполненный в виде листа, характеризующегося прочностью на изгиб не менее 95 МПа и состоящего из неорганического связующего, представляющего собой жидкое стекло, и армирующего наполнителя на основе неорганических волокон при массовом соотношении жидкое стекло: армирующий наполнитель 1-3:1, при этом в жидкое стекло вводится тетраборат натрия в количестве 4,5-5,0 мас. %.

2. Материал по п. 1, характеризующийся тем, что жидкое стекло является натриевым или калиевым.

3. Материал по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что в качестве армирующего наполнителя на основе неорганических волокон используются базальтовые ткани, базальтовый войлок, углеродные ткани.