RU2171241C2 - Силикатная композиция для получения теплоизоляционного пеноматериала - Google Patents
Силикатная композиция для получения теплоизоляционного пеноматериала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171241C2 RU2171241C2 RU99110552/03A RU99110552A RU2171241C2 RU 2171241 C2 RU2171241 C2 RU 2171241C2 RU 99110552/03 A RU99110552/03 A RU 99110552/03A RU 99110552 A RU99110552 A RU 99110552A RU 2171241 C2 RU2171241 C2 RU 2171241C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- microspheres
- copper
- salts
- binder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Композиция относится к промышленности строительных материалов и может быть использована для огнезащиты конструкций в системе ТЭС и теплоизоляции перекрытий строительных сооружений. Техническим результатом является повышение равнопористости, степени поризации, снижение плотности до 390 кг/м3, снижение коэффициента теплопроводности до 0,1 вт/м•К, сохранение конструкционной прочности, а также повышение водостойкости, обеспечение оптимальной степени оформления изделия. В силикатной композиции для получения теплоизоляционного пеноматериала, включающей в качестве связующего жидкое стекло, огнеупорный наполнитель в виде полых микросфер, кремнийсодержащий агент отверждения, дополнительно содержится модифицирующий агент - смесь простых солей щелочных металлов и кислородсодержащих солей меди (II), а в качестве огнеупорного наполнителя - зольные микросферы при следующем соотношении компонентов, мас. %: модифицирующий агент 2-5, в том числе простые соли щелочных металлов 0,6-1,8, кислородсодержащие соли меди (II) 1,4-3,2, кремнийсодержащий агент отверждения 0,01-1,5, зольные микросферы 30-40, жидкое стекло - остальное. Причем в качестве кислородсодержащей соли меди (II) силикатная композиция может содержать сульфат меди (II), а в качестве простой соли щелочного металла - хлорид натрия при массовом соотношении 1:3 соответственно. Кроме того, она может содержать в качестве связующего жидкое стекло с плотностью 1,40-1,42 кг/м3. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к строительным материалам и предназначено для получения теплоизоляционных вспененных материалов, которые могут быть использованы для огнезащиты конструкций в составе тепловых электростанций для изоляции котлов, паропроводов, для теплоизоляции перекрытий строительных сооружений, для внутренней отделки судовых помещений и пассажирских вагонов, для строительства овощехранилищ и холодильников, в несгораемых сейфах и пожаробезопасных лифтах.
Известна композиция для получения теплоизоляционного пеноматериала, включающая в качестве связующего жидкое стекло, в качестве огнеупорного наполнителя полые микросферы, выделенные из золы уноса (зольные микросферы) и оксиды, борат или карбонат цинка, и кремнеземистая пудра в качестве упрочняющих агентов (заявка Великобритании N 1550184, МПК C 04 B 43/00, публ. 1979 г.).
Наиболее близкой к заявляемой силикатной композиции является композиция, содержащая в качестве связующего жидкое стекло, в качестве огнеупорного наполнителя зольные микросферы и стеклянные микросферы, а также кремнефтористую соль щелочного металла в качестве агента отверждения (заявка РФ N 94001982 от 21.01.94 г., МПК C 04 В 28/24, публ. бюл. N 23, 1995 г.).
К недостаткам известной композиции относятся недостаточно высокие показатели равнопористости и степени поризации готового пеноматериала за счет проявления присутствующим в прототипе кремнефтористым натрием функции единственного сшивающего агента жесткого действия, а также недостаточно высокая эксплуатационная стойкость в плане сохранения химико-механических характеристик в условиях повышенной влажности.
Задачей, решаемой изобретением, является разработка рецептуры силикатной композиции для получения пеноматериала, характеризующегося повышенными показателями равнопористости и степени поризации, что обеспечивает расширение предела плотности до минимального уровня, водостойкости, а также химико-механическими показателями, чем это обеспечено в прототипе.
Новый технический результат, обеспечиваемый заявляемой композицией, заключается в повышении равнопористости и степени поризации пеноматериала, снижении плотности до 390 кг/м3 и коэффициента теплопроводности при сохранении термостойкости за счет сохранения температуры плавкости отвержденной композиции и конструкционной прочности за счет сохранения равномерности распределения единиц структуры отвержденной композиции.
Дополнительный технический результат заключается в повышении водостойкости и сохранения прочности при сжатии вспененного материала после выдержки в условиях повышенной влажности.
Дополнительный технический результат заключается и в обеспечении оптимальной степени оформления изделия из сырьевой композиции.
Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что, в известной композиции, содержащей в качестве связующего жидкое стекло, кремнийсодержащий отвердитель, полые микросферы в качестве огнеупорного наполнителя в соответствии с предлагаемой силикатной композицией в ее составе дополнительно содержится модифицирующий агент, в качестве которого содержится смесь простых солей щелочных металлов и кислородсодержащих солей меди (II), а также зольные микросферы в качестве огнеупорного наполнителя при следующем содержании ингредиентов, мас.%:
Модифицирующий агент - 2 - 5
Простые соли щелочных металлов - 0,6 - 1,8
Кислородсодержащие соли меди (II) - 1,4 - 3,2
Кремнийсодержащий отвердитель - 0,01 - 1,5
Полые зольные микросферы - 30 - 40
Жидкое стекло - Остальное
Кроме того, в качестве простой соли щелочного металла в предлагаемой композиции, содержится хлористый натрий, а в качестве кислородсодержащей соли меди (II) - сульфат меди при массовом соотношении 1:3 соответственно.
Модифицирующий агент - 2 - 5
Простые соли щелочных металлов - 0,6 - 1,8
Кислородсодержащие соли меди (II) - 1,4 - 3,2
Кремнийсодержащий отвердитель - 0,01 - 1,5
Полые зольные микросферы - 30 - 40
Жидкое стекло - Остальное
Кроме того, в качестве простой соли щелочного металла в предлагаемой композиции, содержится хлористый натрий, а в качестве кислородсодержащей соли меди (II) - сульфат меди при массовом соотношении 1:3 соответственно.
Кроме того, в качестве связующего содержится жидкое стекло с плотностью 1,40-1,42 кг/м3.
Сущность заявляемой композиции поясняется следующим образом.
Первоначально подготавливают порошкообразный наполнитель в виде полых зольных микросфер. Для этого отбирают фракцию целостных неповрежденных зольных микросфер не более 300 мкм и просушивают ее при нагревании до температуры не менее чем температура кипения воды. В результате этого значительная часть влаги удаляется. Затем порцию зольных микросфер в заявляемых пределах количественных соотношений вводят в минеральное связующее - жидкое стекло. Наличие излишнего количества влаги может негативно проявиться как фактор неупорядоченности пористой структуры пеноматериала. В силу этого обстоятельства и с учетом экспериментальных наблюдений показан выбор жидкого стекла с плотностью 1,40-1,42 кг/м3 для обеспечения оптимальной степени оформления изделия из сырьевой композиции. В этом случае оформление пеноматериала реализуется в рамках габаритных ограничений готовых изделий.
При выборе жидкого стекла с плотностью вышезаявляемого предела проявляется эффект недовспенивания композиции, заданный типоразмер изделия в этом случае не обеспечен в полной мере. С другой стороны, наличие жидкого стекла с плотностью нижезаявляемого предела значений обеспечивает несанкционированный выход сырьевой массы за границы объема формы через конструкционные зазоры.
Наличие кремнефтористого натрия в составе композиции предусмотрено, как и в прототипе, в качестве агента отверждения и структурообразования. Оптимальный эффект упорядоченности структуры и выравнивания скоростей отверждения и вспенивания достигается при включении указанного реактива в заявляемых пределах значений в предлагаемой композиции.
Введение модифицирующего агента, в состав которого входят кислородсодержащие соли как газообразующие реагенты, способствует повышению степени поризации готового пеноматериала при одновременном сохранении такой составляющей механической прочности, как конструкционная прочность, которая обеспечивает возможность функционирования готового пеноматериала в качестве ненесущих конструкционных элементов. Такой результат обеспечивается на фоне проявления эффекта расширения пределов жизнеспособности вспенивающейся композиции как за счет дополнительного включения модифицирующего агента сложного состава, проявляющего свойства коагулянта и инициирующего процесс структурообразования, так и за счет уменьшения содержания кремнефторида, характеризующегося способностью образования жестких связей между агломератами в среде вспенивающейся композиции. Кроме того, наличие простых солей щелочных металлов, особенно галогенидов, способствует также уравновешиванию скоростей вспенивания и отверждения. При этом эффект, выявляемый в присутствии одного кремнефтористого натрия в температурных условиях отверждения пеноматериала, характеризуется превышением скорости отверждения над скоростью вспенивания.
Экспериментально было показано, что введение кремнефтористого натрия в сочетании с простой солью щелочного металла сглаживает эффект быстрой сшивки макромолекул связующего за счет распределения процесса во времени, но при этом не обеспечивается степень поризации пеноматериала достаточная для снижения плотности в заявляемом диапазоне. Совместное введение кремнефтористого натрия с простой солью щелочного металла и дополнительно с кислородсодержащей солью меди (II) позволяет обеспечить достаточную степень поризации за счет обеспечения максимального участия газовой фазы во вспенивании частично сшитого геля, и, как следствие, снижение плотности пеноматериала до 390 кг/м3 с сохранением конструкционной прочности. При этом обеспечивается снижение коэффициента теплопроводности, что свидетельствует об улучшении теплоизоляционных свойств готового материала.
В предлагаемой композиции в качестве огнеупорного наполнителя содержатся только микросферы из золы уноса ТЭС в заявляемых пределах соотношений. Выбор наполнителя произведен на основе экспериментальных наблюдений, показывающих оптимальное содержание его, достаточное для обеспечения требуемых плотности и прочности в готовом материале.
Таким образом, при использовании в составе предлагаемой композиции зольных микросфер в качестве огнеупорного наполнителя, жидкого стекла в качестве связующего, кремнийсодержащего отвердителя, модифицирующего агента, выполняющего функцию коагулянта и расширяющего за счет этого ресурсы жизнеспособности и вязкости отверждающейся композиции, приводящие к более высокой степени поризации, в готовом материале обеспечивается более низкие плотность и коэффициент теплопроводности, повышенная водостойкость при одновременном сохранении конструкционной прочности и термостойкости.
Возможность промышленной реализации предлагаемой композиции подтверждается следующими примерами.
Пример 1.
Получают состав, выбирая в качестве кремнийсодержащего связующего водный раствор силиката натрия - жидкое натриевое стекло с плотностью 1,42 кг/м3. В порцию полых зольных микросфер вводят модифицирующий агент, предварительно растирая составляющие его соли до мелкодисперсного состояния, а также агент отверждения, и тщательно перемешивают на электрической мешалке 1-1,5 минуты. В качестве простой соли щелочного металла используется натрий хлористый, в качестве кислородсодержащей соли меди (II) - сульфат меди.
Подготовленную суспензию выливают в форму. Термообработку проводят до максимального удаления растворителя при температуре кипения воды, а затем при температуре 300 ± 5oC, затем выключают нагрев и охлаждают образцы и подвергают их испытаниям.
В условиях примера 1 выполнены примеры 2 - 4. Пример 5 выполнен в условиях примера 1, но без модифицирующего агента, что приближает его к условиям прототипа. В примере 4 приведен оптимальный состав при соотношении 1:3 соответственно солей щелочного металла и меди.
Результаты испытаний и данные по составам сведены в таблицы 1, 2.
На основании приведенных данных можно заключить, что использование состава при оптимальном значении выбранных компонентов, позволяет сохранить термическую стойкость, конструкционную прочность, улучшить теплоизоляционные свойства и снизить массу готового материала по сравнению с прототипом.
Claims (2)
1. Силикатная композиция для получения теплоизоляционного пеноматериала, содержащая в качестве связующего жидкое стекло, огнеупорный наполнитель в виде полых микросфер, кремнийсодержащий агент отверждения, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно модифицирующий агент - смесь простых солей щелочных металлов и кислородсодержащих солей меди (II), а в качестве огнеупорного наполнителя зольные микросферы при следующем содержании ингридиентов, мас.%:
Модифицирующий агент - 2 - 5
простые соли щелочных металлов - 0,6 - 1,8
кислородсодержащие соли меди (II) - 1,4 - 3,2
Кремнийсодержащий агент отверждения - 0,01 - 1,5
Зольные микросферы - 30-40
Жидкое стекло - Остальное
2. Силикатная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве кислородсодержащей соли меди (II) она содержит сульфат меди (II), а в качестве простой соли щелочного металла - хлорид натрия при массовом соотношении 1 : 3 соответственно.
Модифицирующий агент - 2 - 5
простые соли щелочных металлов - 0,6 - 1,8
кислородсодержащие соли меди (II) - 1,4 - 3,2
Кремнийсодержащий агент отверждения - 0,01 - 1,5
Зольные микросферы - 30-40
Жидкое стекло - Остальное
2. Силикатная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве кислородсодержащей соли меди (II) она содержит сульфат меди (II), а в качестве простой соли щелочного металла - хлорид натрия при массовом соотношении 1 : 3 соответственно.
3. Силикатная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит жидкое стекло с плотностью 1,40 - 1,42 кг/м3.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110552/03A RU2171241C2 (ru) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Силикатная композиция для получения теплоизоляционного пеноматериала |
AU49608/00A AU4960800A (en) | 1999-05-21 | 2000-05-22 | Silicate composition for producing a thermal-insulation material |
PCT/RU2000/000192 WO2000073238A1 (fr) | 1999-05-21 | 2000-05-22 | Composition a base de silicate permettant de produire un materiau d'isolation thermique |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110552/03A RU2171241C2 (ru) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Силикатная композиция для получения теплоизоляционного пеноматериала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99110552A RU99110552A (ru) | 2001-03-27 |
RU2171241C2 true RU2171241C2 (ru) | 2001-07-27 |
Family
ID=20220072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99110552/03A RU2171241C2 (ru) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Силикатная композиция для получения теплоизоляционного пеноматериала |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU4960800A (ru) |
RU (1) | RU2171241C2 (ru) |
WO (1) | WO2000073238A1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2455253C1 (ru) * | 2011-03-01 | 2012-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН) | Способ получения конструкционно-теплоизоляционного строительного материала на основе алюмосиликатных микросфер |
RU2473516C1 (ru) * | 2011-06-29 | 2013-01-27 | Виктор Александрович Кондратенко | Способ изготовления легковесного керамического теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного материала "конпазит" |
RU2504525C2 (ru) * | 2011-12-30 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Способ получения теплоизоляционного материала |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2672361C2 (ru) * | 2015-12-31 | 2018-11-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук | Состав и способ изготовления кварцитового жаростойкого бетона |
RU2668594C2 (ru) * | 2016-12-14 | 2018-10-02 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук | Состав и способ изготовления корундового жаростойкого бетона |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1571607A1 (de) * | 1965-05-11 | 1970-12-23 | Kurz Dr Fredrik Wilhelm Anton | Binde-oder Impraegnierungsmittel auf Basis von Wasserglas |
DE3512516A1 (de) * | 1985-04-06 | 1986-10-09 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Anorganische formmasse mit elektrofilterasche als steinbildende komponente |
SU1440895A1 (ru) * | 1986-05-22 | 1988-11-30 | Научно-производственное объединение "Камень и силикаты" | Способ изготовлени силикатных материалов |
SU1706997A1 (ru) * | 1989-12-06 | 1992-01-23 | Проектный И Конструкторско-Технологический Институт "Проектстройконструкция" | Сырьева смесь дл получени пеносиликатного теплоизол ционного материала |
RU2098379C1 (ru) * | 1994-01-21 | 1997-12-10 | Всероссийский НИИ экспериментальной физики | Теплоизоляционный состав |
RU2060238C1 (ru) * | 1995-02-21 | 1996-05-20 | Владимир Евгеньевич Козлов | Способ изготовления вспученного силикатного материала |
RU2111932C1 (ru) * | 1996-05-31 | 1998-05-27 | Акционерное общество "ЭТНА" | Способ изготовления пеносиликатного материала |
DE19712835C3 (de) * | 1997-03-26 | 2002-05-08 | Fraunhofer Ges Forschung | Formkörper aus einem Leichtwerkstoff, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
-
1999
- 1999-05-21 RU RU99110552/03A patent/RU2171241C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-05-22 WO PCT/RU2000/000192 patent/WO2000073238A1/ru active Application Filing
- 2000-05-22 AU AU49608/00A patent/AU4960800A/en not_active Abandoned
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2455253C1 (ru) * | 2011-03-01 | 2012-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН) | Способ получения конструкционно-теплоизоляционного строительного материала на основе алюмосиликатных микросфер |
RU2473516C1 (ru) * | 2011-06-29 | 2013-01-27 | Виктор Александрович Кондратенко | Способ изготовления легковесного керамического теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного материала "конпазит" |
RU2504525C2 (ru) * | 2011-12-30 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Способ получения теплоизоляционного материала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000073238A1 (fr) | 2000-12-07 |
AU4960800A (en) | 2000-12-18 |
WO2000073238A8 (fr) | 2001-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3859705B2 (ja) | エーロゲルを含む組成物、その製造法、およびその使用 | |
RU2585645C2 (ru) | Высокоэффективные теплоизоляционные материалы | |
KR101726589B1 (ko) | 발포 모르타르 및 그의 제조방법 | |
RU2543007C2 (ru) | Эластичный неорганическо-огранический гибридный пеноматериал | |
WO2013133498A1 (en) | Composite composition including aerogel and method of preparing the same | |
RU2171241C2 (ru) | Силикатная композиция для получения теплоизоляционного пеноматериала | |
CN108314392B (zh) | 一种轻质发泡水泥复合保温材料及其制备方法 | |
CN103781830B (zh) | 高性能的隔热材料 | |
CN109956734B (zh) | 一种耐火纸面石膏板及其制备方法 | |
Goitandia et al. | Invigorating polyurethane foams with phase change materials supported in inorganic containers | |
JP4436209B2 (ja) | 発泡シリカゲル及びその製造方法 | |
US4873141A (en) | High mechanical strength water resistant insulating material and a method for preparing the same | |
KR101345148B1 (ko) | 염소화파라핀이 침투된 발포성 폴리스티렌 입자 및 그 제조방법 | |
CN113372059A (zh) | 一种无机硅隔声保温凝胶及其制造方法 | |
JPH02172847A (ja) | 膨張型耐火被覆組成物 | |
JP2572589B2 (ja) | 無機質発泡体の製法 | |
KR100504046B1 (ko) | 광물질이 함유된 알루미늄 발포판넬조성물 | |
KR20030075879A (ko) | 무기질 발포체를 포함하는 무기질 단열재 및 이의 제조 방법 | |
JPS60141684A (ja) | 無機繊維質弾性発泡体の製造法 | |
JPS603335B2 (ja) | 防火剤 | |
CN105985629A (zh) | 一种耐腐蚀二氧化硅气凝胶聚氨酯复合保温墙板及其制备方法 | |
CN107879661B (zh) | 发泡剂组合物及应用 | |
JPH0243688B2 (ja) | Garasushitsuchukutahoryuoyobisonoseizohoho | |
RU2209803C1 (ru) | Способ получения ячеистых строительных материалов | |
CN105503244A (zh) | 一种二氧化硅和氧化铁气凝胶发泡水泥 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040522 |