RU2005731C1

RU2005731C1 - Process for manufacture of insulating polymer concrete material

Info

Publication number: RU2005731C1
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Кредышев
Original assignee: Геннадий Иванович Кредышев
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: protective coats for pipelines. SUBSTANCE: for manufacture polymer concrete insulator compositions A and B are prepared separately with subsequent admixing both compositions, and the resulting mixture is poured into a mold, foamed and cured. For the preparation of composition A 100 parts by weight of polyisocyanate, 133.3-187.5 parts by weight of mineral aggregate and 0.9-1.0 parts by weight of triethanolamine are stirred. Composition B is prepared by mixing together 30.0-34.4 parts by weight of diethylene glycol and 6.7-8.8 parts by weight of dimethyl keton. EFFECT: increased insulating efficiency. 2 tbl

Description

Изобретение относится к строительству, а точнее к изготовлению полимербетонных изоляционных материалов для защиты подземных и наземных теплопроводов, а также других конструкций от тепловых потерь, коррозии и воздействия агрессивных сред. По своей химической природе полимербетонная изоляция относится к заполненным пенополиуретанам и конструк- ционно представляет собой трехслойную моноструктуру с пористой сердцевиной и внутренней и наружной защитными корками. The invention relates to the construction, and more specifically to the manufacture of polymer concrete insulating materials for the protection of underground and surface heat pipes, as well as other structures from heat loss, corrosion and exposure to aggressive environments. By its chemical nature, polymer concrete insulation refers to filled polyurethane foams and is structurally a three-layer monostructure with a porous core and inner and outer protective crusts.

Известен способ изготовления полимербетонной изоляции смешением полиизоцианата, диэтиленгликоля, диметил- кетона, минерального наполнителя, триэтаноламина и кренийорганической жидкости. При сложности компонентного состава время отверждения такой композиции довольно большое (2-3 ч). A known method for the manufacture of polymer concrete insulation by mixing polyisocyanate, diethylene glycol, dimethyl ketone, mineral filler, triethanolamine and organogenium liquid. With the complexity of the component composition, the curing time of such a composition is quite large (2-3 hours).

Известен способ изготовления полимербетонной изоляции с поверхностным упрочненным слоем, в котором компоненты вводятся в определенной последовательности: полиизоцианат совмещается с диэтиленгликолем, вводится минеральный наполнитель и гранулы полистирола, а затем триэтаноламин и кремнийорганическая жидкость. Регламент смешивания компонентов является достаточно жестким по времени, так как совмещение диэтиленгликоля с полиизоцианатом дает старт реакции пенополиуретанообразования и лимитирует все последующие операции изготовления заливочной композиции. Время отверждения полимербетонной изоляции несколько меньше, чем в описанных выше способах и составляет 30-40 минут. A known method of manufacturing polymer concrete insulation with a surface hardened layer in which the components are introduced in a certain sequence: the polyisocyanate is combined with diethylene glycol, mineral filler and polystyrene granules are introduced, and then triethanolamine and organosilicon liquid. The procedure for mixing the components is quite tough in time, since combining diethylene glycol with a polyisocyanate gives rise to a polyurethane foam reaction and limits all subsequent operations for the manufacture of the casting composition. The curing time of polymer concrete insulation is slightly less than in the methods described above and is 30-40 minutes.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления полимербетонной изоляции, включающий смешение 100 ч. кубовых остатков дистилляции толуоилендиизоцианата, 20-50 ч. диэтиленгликоля, 8-30 ч. диметилкетона, 2-5 ч триэтаноламина и 200-400 ч. минерального наполнителя (силикатная содовая мука, строительный песок). При осуществлении способа получают полимербетонную изоляцию с хорошими механическими и теплофизическими свойствами. Заливочная композиция включает сравнительно небольшое количество компонентов, что упрощает и удешевляет технологию, однако, время отверждения остается в тех же пределах, что и в других аналогах (30-60 мин). В каждом конкретном случае изготовления полимербетонных пеноматериалов приходится решать задачу оптимизации технологического режима для обеспечения необходимых эксплуатационных свойств изделия. Наряду с этой общей задачей также решается задача увеличения производительности труда за счет сокращения цикла формования, а точнее за счет уменьшения времени отверждения заливочной композиции. The closest in technical essence is a method of manufacturing polymer concrete insulation, comprising mixing 100 parts of bottoms of distillation of toluene diisocyanate, 20-50 parts of diethylene glycol, 8-30 parts of dimethyl ketone, 2-5 parts of triethanolamine and 200-400 parts of mineral filler (silicate soda flour, building sand). When implementing the method receive polymer concrete insulation with good mechanical and thermophysical properties. The filling composition includes a relatively small number of components, which simplifies and reduces the cost of the technology, however, the curing time remains within the same limits as in other analogues (30-60 min). In each specific case of manufacturing polymer concrete foams, it is necessary to solve the problem of optimizing the technological regime to ensure the necessary operational properties of the product. Along with this general task, the task of increasing labor productivity by reducing the molding cycle, and more precisely by reducing the curing time of the casting composition, is also solved.

Для решения поставленных задач предлагается способ изготовления полимербетонной изоляции смешением полифункцио- нального органического изоцианата (полизоцианата), диметилкетона, диэтиленгликоля, триэтаноламина и минерального наполнителя с последующей заливкой смеси в форму, вспениванием и отверждением, отличающийся тем, что раздельно готовят состав А смешением полиизоцианата, минерального наполнителя и триэтаноламина и состав Б смешением диэтиленгликоля с диметилкетоном, а затем совмещают состав А с составом Б при следующем соотношении компонентов, ч: Полиизоционат 100 Диэтиленгликоль 30,3-34,4 Диметилкетон 6,7-8,8 Триэтаноламин 0,9-1,0 Минеральный наполнитель 133,3-187,5
При осуществлении способа получают полимербетонную изоляцию с ячеистой структурой и внутренней и наружной защитными корками, эксплуатационные свойства которой удовлетворяют требованиям к теплоизоляционным материалам данного типа. При этом время отверждения композиции составляет не более 15 мин. Таким образом решается задача увеличения производительности за счет сокращения цикла формования. Достигается этот технический результат благодаря заявленной совокупности отличительных признаков: раздельного приготовления состава А и состав Б с последующим их смешением перед заливкой при определенном соотношении компонентов.To solve the tasks, a method for manufacturing polymer concrete insulation by mixing polyfunctional organic isocyanate (polyisocyanate), dimethyl ketone, diethylene glycol, triethanolamine and mineral filler, followed by pouring the mixture into a mold, foaming and curing, characterized in that the composition A is separately prepared by mixing polyisocyan filler and triethanolamine and composition B by mixing diethylene glycol with dimethyl ketone, and then combine composition A with composition B in the following shenii components, h: 100 polyisocyanate Diethylene glycol dimethyl 30,3-34,4 6,7-8,8 Triethanolamine 0.9-1.0 mineral filler 133,3-187,5
When implementing the method receive polymer concrete insulation with a cellular structure and internal and external protective crusts, the operational properties of which satisfy the requirements for thermal insulation materials of this type. In this case, the curing time of the composition is not more than 15 minutes Thus, the task of increasing productivity by reducing the molding cycle is solved. This technical result is achieved due to the claimed combination of distinctive features: separate preparation of composition A and composition B with their subsequent mixing before pouring at a certain ratio of components.

Различные варианты компоновки ингредиентов при изготовлении пенополиуретанов с последующим их смешением известны. Так, например, используют двухкомпонентную смесь, объединяя полиол, катализатор и другие добавки в один компонент, а полиизоцианат вводят перед заливкой. Приготовление составов А и Б не лимитируется временем смешения, т. к. эти смеси являются химически инертными до момента их совмещения. Это позволяет добиться необходимой степени и качества смешения заблаговременно (за 1,5-2 суток до момента изготовления полимер-бетонной изоляции). Особенно важны эти преимущества для работы в полевых условиях. Еще одним достоинством способа является уменьшенное по сравнению с прототипом количество катализатора ( ≈в 2 раза). Various options for the layout of the ingredients in the manufacture of polyurethane foams and their subsequent mixing are known. So, for example, a two-component mixture is used, combining the polyol, catalyst and other additives into one component, and the polyisocyanate is introduced before filling. The preparation of compositions A and B is not limited by the mixing time, since these mixtures are chemically inert until they are combined. This allows you to achieve the necessary degree and quality of mixing in advance (1.5-2 days before the manufacture of polymer-concrete insulation). These benefits are especially important for field work. Another advantage of the method is reduced in comparison with the prototype, the amount of catalyst (≈2 times).

Возможность осуществления способа показана в примерах конкретного выполнения. The possibility of implementing the method is shown in examples of specific performance.

Во всех примерах были использованы компоненты, качество которых регламентируется ГОСТ и ТУ. In all examples, components were used whose quality is regulated by GOST and TU.

Полиизоцианат марки Д (ПИЦ "Д") по ТУ 6-03-29-6-78 или ПИЦ "К" по ТУ 6-03-29-6-78. Polyisocyanate grade D (PIC "D") according to TU 6-03-29-6-78 or PIC "K" according to TU 6-03-29-6-78.

Диэтиленгликоль по ГОСТ 10136-77. Diethylene glycol according to GOST 10136-77.

Диметилкетон (ацетон) по ГОСТ 2768-69. Dimethylketone (acetone) according to GOST 2768-69.

Триэтаноламин по ТУ 6-02-916-79. Triethanolamine according to TU 6-02-916-79.

В качестве минерального наполнителя - андезитовая мука по ТУ 6-12-101-77. Andesitic flour according to TU 6-12-101-77 is used as a mineral filler.

Может также использоваться строительный песок в смеси с силикатной содовой мукой. Construction sand mixed with silicate soda flour may also be used.

П р и м е р 1. Для изготовления изоляционного покрытия толщиной 46,5 мм (наружной диаметр трубы - 57 мм, длина 1000 мм) готовят состав А, смешивая 2,05 кг ПИЦ "Д", 3,33 кг кислотоупорной андезитовой муки, и 0,0225 кг триэтаноламина, перемешивают до получения однородной массы. Готовят состав Б, смешивая 0,75 кг диэтиленгликоля и 0,17 кг диметилкетона, перемешивают до получения однородной смеси. PRI me R 1. For the manufacture of an insulating coating with a thickness of 46.5 mm (outer diameter of the pipe - 57 mm, length 1000 mm), a composition A is prepared by mixing 2.05 kg of PIZ "D", 3.33 kg of acid-resistant andesite flour , and 0.0225 kg of triethanolamine, stirred until a homogeneous mass. Composition B is prepared by mixing 0.75 kg of diethylene glycol and 0.17 kg of dimethyl ketone, and mix until a homogeneous mixture is obtained.

Перед заливкой в форму состав "А" совмещали с составом "Б", перемешивая в течение 3 мин. Before pouring into the mold, composition “A” was combined with composition “B”, stirring for 3 minutes.

Время старта не более 1 мин, время вспенивания - не более 2 мин. Start time no more than 1 min, foaming time - no more than 2 min.

Время отверждения 10 мин. Curing time 10 min.

Температура окружающей среды +25^оС.Ambient temperature +25 ^о С.

П р и м е р 2. Готовят смесь по технологии, описанной в примере 1 для изоляции трубы с наружным диаметром 108 мм и длиной 1000 мм. Состав А получают смешением 4,3 кг ПИЦ "К", 8,06 кг андезитовой муки, 0,043 кг триэтаноламина; состав Б - смешением 1,48 кг диэтиленгликоля и 0,38 кг диметилкетона. PRI me R 2. Prepare a mixture according to the technology described in example 1 for insulation of a pipe with an outer diameter of 108 mm and a length of 1000 mm Composition A is prepared by mixing 4.3 kg of KI PIC, 8.06 kg of andesite flour, 0.043 kg of triethanolamine; composition B - by mixing 1.48 kg of diethylene glycol and 0.38 kg of dimethyl ketone.

Время отверждения смеси 13 мин. Температура окружающей среды 20оС. The curing time of the mixture is 13 minutes Ambient temperature 20 ° C.

П р и м е р 3. Используют технологию смешения и компоненты по примеру 1. Приготовленные составы "А" и "Б" хранят в течение 1 сут. , затем доставляют на место монтирования трубопровода. Состав "А": 2 кг полиизоцианата. PRI me R 3. Use the mixing technology and components of example 1. The prepared compositions "A" and "B" are stored for 1 day. , then delivered to the installation site of the pipeline. Composition "A": 2 kg of polyisocyanate.

3,23 кг андезитовой муки,
0,02 кг триэтаноламина. Состав "Б": 0,64 кг диэтиленгликоля
0,15 кг диметилкетона.3.23 kg of andesite flour,
0.02 kg of triethanolamine. Composition "B": 0.64 kg of diethylene glycol
0.15 kg of dimethyl ketone.

Перед заливкой места стыка трубопровода под смонтированную опалубку смешивают состав "А" и состав "Б". Before pouring the junction of the pipeline under the mounted formwork, mix "A" and composition "B".

Время отверждения 15 мин. Curing time 15 min.

Температура окружающей среды 16^оС.Ambient temperature 16 ^o C.

В табл. 1 приведены рецептуры составов, используемых в примерах 1-3 и по прототипу. In the table. 1 shows the formulation of the compositions used in examples 1-3 and the prototype.

В табл. 2 представлены показатели свойств полученной полимербетонной изоляции. (56) Авторское свидетельство СССР N 695985, кл. С 04 В 26/18, 1977. In the table. 2 shows the properties of the obtained polymer concrete insulation. (56) Copyright certificate of the USSR N 695985, cl. S 04 B 26/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР N 1392049, кл. С 04 В 26/16, 1985. USSR author's certificate N 1392049, cl. S 04 B 26/16, 1985.

Авторское свидетельство СССР N 1010090, кл. С 08 L 75/04, 1981. USSR copyright certificate N 1010090, cl. C 08 L 75/04, 1981.

Берлин А. А. , Шутов Ф. А. Пеноматериалы на основе реакционно-способных олигомеров. М. , 1987, с. 76. Berlin A.A., Shutov F.A. Foams based on reactive oligomers. M., 1987, p. 76.

Claims

METHOD FOR PRODUCING POLYMERBETON INSULATION by mixing polyisocyanate, diethylene glycol, dimethyl ketone, triethanolamine and mineral filler, followed by pouring the mixture into a mold, foaming and curing, characterized in that composition A is separately prepared by mixing polyisocyanate, ethylene diethylene and a mixture of diethol then combine compositions A and B in the following ratio of components, wt. hours:
Polyisocyanate 100.0
Diethylene glycol 30.0 - 34.4
Dimethylketone 6.7 - 8.8
Triethanolamine 0.9 - 1.0
Mineral filler 133.3 - 187.5