RU2317272C2 - Состав для изготовления теплоизоляционного материала - Google Patents
Состав для изготовления теплоизоляционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2317272C2 RU2317272C2 RU2005133041/03A RU2005133041A RU2317272C2 RU 2317272 C2 RU2317272 C2 RU 2317272C2 RU 2005133041/03 A RU2005133041/03 A RU 2005133041/03A RU 2005133041 A RU2005133041 A RU 2005133041A RU 2317272 C2 RU2317272 C2 RU 2317272C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- manufacture
- insulating material
- heat
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической промышленности. Состав для изготовления теплоизоляционного материала включает карбамидоформальдегидную смолу, кислотный отвердитель, наполнитель, поверхностно-активное вещество и воду. В качестве наполнителя используется асбест-хризотил, или базальтовое волокно, или стекловолокно, или шлаковату, или их бинарную смесь при любом массовом соотношении, а также дополнительно содержит модификатор РЭСТ на основе карбоксилатов щелочных металлов и спиртов алифатического ряда при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбамидоформальдегидная смола 65-72; кислотный отвердитель 1,1-1,8; наполнитель 1,1-10,2; поверхностно-активное вещество 2,6-3,4; модификатор РЭСТ на основе карбоксилатов щелочных металлов и спиртов алифатического ряда 2,2-2,4; вода 10,2-28,0. Технический результат: высокий срок эксплуатации с характеристиками пожарной безопасности и показателями механической прочности. 2 табл.
Description
Введение
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного материала, предназначенного для трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, теплообменных баков, нефте- и битумопроводов, холодильных камер, кузовов автомобилей и вагонов. Для теплоизоляционных материалов указанного назначения чрезвычайно важными показателями являются: срок эксплуатации, определяемый скоростью старения материала, горючесть и механическая прочность, особенно для трубопроводов, где появление трещин в материале делает его непригодным для теплоизоляции.
Уровень техники
Известна смесь (А.С. СССР №1505909, 1989 г.) для изготовления теплоизоляционного материала, включающая карбамидную смолу, хлористый аммоний, полуводный фосфогипс, пенополистирол, сульфитный щелок, перлитовый песок и воду.
Однако изделия из этой смеси при высокой объемной массе имеют низкую механическую прочность.
Известен состав (Пат. СССР №1834870, 1993 г.) для изготовления теплоизоляционного материала, включающий карбамидоформальдегидную смолу, кислотный отвердитель, наполнитель, поверхностно-активное вещество, карбамид, силикат натрия.
Однако недостатками этого состава являются относительно высокое водопоглощение готовых изделий, значительное содержание вредных примесей, низкая механическая прочность готовых изделий и низкий срок их эксплуатации из-за старения и деструкции при температурах выше 40°С.
Известен (Пат. РФ №2055820, 1996 г.) состав для изготовления теплоизоляционного материала, который является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.
Он содержит следующие компоненты, мас.%:
карбамидоформальдегидная смола | 20-65 |
поверхностно-активное вещество | 1-5 |
кислотный отвердитель | 1-5 |
наполнитель | 5-40 |
пластификатор | 0,2-5,0 |
вода | остальное |
В качестве наполнителя состав содержит или вспученный перлитовый песок, или пористые пески на основе шлаков, или гипс, или фосфогипс, или шлам от бумажного производства, или керамзит, или полимерную крошку, или древесные опилы, или силикат натрия, или их бинарные или тройные смеси в массовом соотношении ингредиентов 1:1.
Состав позволяет получить устойчивую пеномассу, снизить водопоглощение, уменьшить объем вредных выделений в атмосферу, снизить объемную массу.
Однако этот состав обладает следующими недостатками:
- невысокий срок эксплуатации изделий из-за быстрого старения и деструкции при температуре эксплуатации выше 100°С, имеющей место, например, для трубопроводов горячего теплоснабжения и теплообменных баков;
- низкие характеристики пожарной безопасности готового теплоизоляционного материала;
- низкая механическая прочность изделий.
Таким образом, не известен состав для изготовления теплоизоляционного материала, обладающий одновременно более высокими сроком эксплуатации, характеристиками пожарной безопасности и показателями механической прочности.
Сущность изобретения
Изобретательская задача состояла в поиске состава для изготовления теплоизоляционного материала, включающего карбамидоформальдегидную смолу, кислотный отвердитель, наполнитель, поверхностно-активное вещество и воду, который позволил бы получать материал, обладающий одновременно более высоким сроком эксплуатации, характеристиками пожарной безопасности и показателями механической прочности.
Поставленная задача решена составом для изготовления теплоизоляционного материала, включающим карбамидоформальдегидную смолу, кислотный отвердитель, наполнитель, поверхностно-активное вещество и воду, который в качестве наполнителя содержит асбест-хризотил, или базальтовое волокно, или стекловолокно, или шлаковату, или их бинарную смесь при любом соотношении, а также дополнительно содержит модификатор РЭСТ на основе карбоксилатов щелочных металлов и спиртов алифатического ряда при следующем соотношении компонентов, мас.%:
карбамидоформальдегидная смола | 65-72 |
кислотный отвердитель | 1,1-1,8 |
наполнитель | 1,1-10,2 |
поверхностно-активное вещество | 2,6-3,4 |
модификатор РЭСТ на основе карбоксилатов щелочных | |
металлов и спиртов алифатического ряда | 2,2-2,4 |
вода | 10,2-28,0 |
Изобретение позволяет получить следующие преимущества:
- значительно, в 5-6 раз, увеличить срок эксплуатации изделий в результате уменьшения скорости старения теплоизоляционного материала;
- повысить пожарную безопасность готового материала;
- повысить прочностные показатели изделий.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения
Для получения заявленного состава можно использовать следующие вещества.
В качестве карбамидоформальдегидной смолы можно использовать, например, КФМТ-15 (ТУ 6-00-0501-5227-26-95), ВПСГ (ТУ 2223-057-0501-5227-96), КФ-Ж (ГОСТ 14231-88), (ТУ 2223-012-00203803-98), "Форкон" (ТУ 2181-013-00203803-98).
В качестве кислотного отвердителя можно использовать кислоту ортофосфорную (ГОСТ 10676-76) или кислоту серную (ГОСТ 4204-77).
В качестве наполнителя можно использовать асбест-хризотил (ГОСТ 12871-93), или рубленое базальтовое волокно (ТУ У В.2.7.88 023.025-96), или стекловолокно (ТУ 17139-2000), или шлаковату (ГОСТ 4640-93), или бинарные смеси этих материалов. При этом соотношение компонентов может быть любым и определяется лишь необходимостью получения качества готовых изделий, определяемого спецификой области применения последних.
В качестве поверхностно-активного вещества можно использовать такие, которые сохраняют пенообразующую способность в кислых средах, например пенообразователь №3 (ТУ 6-14-508-80, изменение №1), ПО-ЗА (ТУ 38-10923-86) или "Поток" (ТУ 38-5074-87).
В качестве модификатора используют модификатор "РЭСТ" (ТУ 2254-348-04740850-01) на основе карбоксилатов щелочных металлов и спиртов алифатического ряда.
Заявленный состав можно получить, например, при атмосферном давлении и температуре окружающей среды 5-35°С путем последовательного введения в аппарат-смеситель карбамидоформальдегидной смолы, воды, поверхностно-активного вещества, модификатора и наполнителя, энергичного перемешивания компонентов смеси до образования заданного объема пены и введения кислотного отвердителя. Для получения изделий пену выливали в формы и через 15-20 мин отвердевшие изделия в виде плит 1000×1000×100 или 1000×1000×50 мм помещали на поддоны, выдерживали сначала при 20-25°С в течение 8 час и затем до полного высыхания при 40-50°С (12-18 час).
Полученные изделия подвергали испытаниям по ГОСТ 30244-94, ГОСТ 30402-96, ГОСТ 17177-94.
О сроке эксплуатации изделий судили по результатам ускоренных испытаний старения образцов. Для этого изделия размерами 100×100×100 мм нагревали в атмосфере азота при температуре 150°С и визуально фиксировали tускор - время появления первой трещины в образце.
Для расчета срока эксплуатации изделий в реальных условиях, т.е. при температуре 90-120°С (tреал), использовали термический коэффициент скорости деструкции, равный 2,7.
Показатель горючести определяли по двум параметрам: 1) убыль массы (в процентах) образцов длиной 400 мм и диаметром 50 мм, выдерживаемых в пламени газовой горелки с температурой 800°С в течение 30 мин;
2) прирост температуры пламени над образцами (°С).
Для сравнения изготавливали изделия из состава прототипа, используя следующие компоненты, мас.%:
- раствор крепителя М-3 | 65 |
- ортофосфорная кислота | 1 |
- наполнитель: | |
измельченные отходы суспензионного полистирола | 4 |
- вспученный перлитовый песок | 1 |
- спирт поливиниловый | 0,2 |
- поверхностно-активное вещество - пенообразователь | |
"Поток" | 1 |
- фосфорнокислый аммоний | 0,5 |
- смесь карбоновых кислот С2 и С4 в соотношении 1:2 | 0,3 |
- вода | 27 |
Для сравнения состав по прототипу и изделия из него получали и испытывали в условиях, аналогичных условиям получения и испытания заявленного состава и изделий из него
Примеры заявленного состава при различном содержании различных компонентов приведены в табл.1.
Результаты сравнительных испытаний составов, указанных в табл. 1, и составов по прототипу представлены в табл.2.
Как с очевидностью следует из представленных данных, заявленный состав позволяет получать изделия с высокими качественными характеристиками.
Таблица 1 | ||||||||
Примеры заявленного состава | ||||||||
Компоненты | Содержание компонентов, мас.% | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Карбамидоформальдегидная смола: | ||||||||
- КФМТ | 72 | - | 71 | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 |
- ВПСГ | - | 65 | - | - | - | - | - | - |
Кислотный отвердитель: | ||||||||
- ортофосфорная кислота | 1,8 | - | - | - | - | - | - | |
- серная кислота | - | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,8 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
Наполнитель: | ||||||||
- асбест-хризотил | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - |
- базальтовое волокно | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - |
- стекловолокно | - | - | 3,5 | - | - | - | - | - |
- шлаковата | - | - | - | 4,0 | - | - | - | - |
- асбест + базальтовое волокно 1:50 | - | - | - | - | - | - | - | 5,0 |
- асбест-хризотил + шлаковата 1:10 | - | - | - | - | 10,2 | - | - | - |
- базальт. волокно + стекловолокно 1:1 | - | - | - | - | - | 7,1 | - | - |
- стекловолокно+шлаковата 1:5 | - | - | - | - | - | - | 10,0 | - |
ПАВ: пенообразователь N3 | 2,6 | 2,6 | 3,0 | 3,0 | 3,4 | 3,0 | 3,0 | 3,5 |
Модификатор РЭСТ | 2,2 | 2,2 | 2,3 | 2,3 | 2,4 | 2,3 | 2,3 | 2,3 |
Вода | 20,3 | 28,0 | 19,1 | 17,6 | 10,2 | 14,5 | 11,6 | 16,1 |
Таблица 2 | |||||||||
Качественные показатели | |||||||||
Наименование показателя | Примеры | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | Прототип | |
Срок эксплуатации: | |||||||||
- tускор, суток | 54 | 50 | 52 | 52 | 54 | 52 | 54 | 51 | 9 |
- tреал, лет | 30 | 27 | 28,5 | 28,5 | 30 | 28,5 | 30 | 28 | 4 |
Показатель горючести: | |||||||||
- убыль массы, % | 41 | 45 | 42 | 43 | 42 | 41 | 42 | 45 | 55 |
- прирост температуры, °С | 150 | 180 | 155 | 155 | 157 | 156 | 155 | 170 | 260 |
Предел прочности при сжатии, кПа | 150 | 120 | 140 | 160 | 120 | 130 | 130 | 150 | 90 |
Коэффициент теплопроводности, λ·103 Вт (м·К) | 36 | 34 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 35 | 38 |
Плотность, кг/м3 | 150 | 120 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 140 | 120 |
Claims (1)
- Состав для изготовления теплоизоляционного материала, включающий карбамидоформальдегидную смолу, кислотный отвердитель, наполнитель, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что он в качестве наполнителя содержит асбест-хризотил, или базальтовое волокно, или стекловолокно, или шлаковату, или их бинарную смесь при любом массовом соотношении, а также дополнительно содержит модификатор РЭСТ на основе карбоксилатов щелочных металлов и спиртов алифатического ряда при следующем соотношении компонентов, мас.%:
карбамидоформальдегидная смола 65-72 кислотный отвердитель 1,1-1,8 наполнитель 1,1-10,2 поверхностно-активное вещество 2,6-3,4 модификатор РЭСТ на основе карбоксилатов щелочных металлов и спиртов алифатического ряда 2,2-2,4 вода 10,2-28,0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133041/03A RU2317272C2 (ru) | 2005-10-26 | 2005-10-26 | Состав для изготовления теплоизоляционного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133041/03A RU2317272C2 (ru) | 2005-10-26 | 2005-10-26 | Состав для изготовления теплоизоляционного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005133041A RU2005133041A (ru) | 2007-05-10 |
RU2317272C2 true RU2317272C2 (ru) | 2008-02-20 |
Family
ID=38107509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005133041/03A RU2317272C2 (ru) | 2005-10-26 | 2005-10-26 | Состав для изготовления теплоизоляционного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2317272C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2502710C2 (ru) * | 2012-01-24 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Сырьевая смесь для получения негорючего нетоксичного теплозвукоизоляционного материала на основе тонкодисперсной минеральной пены |
-
2005
- 2005-10-26 RU RU2005133041/03A patent/RU2317272C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2502710C2 (ru) * | 2012-01-24 | 2013-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Сырьевая смесь для получения негорючего нетоксичного теплозвукоизоляционного материала на основе тонкодисперсной минеральной пены |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005133041A (ru) | 2007-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Thokchom et al. | Acid resistance of fly ash based geopolymer mortars | |
Duan et al. | Novel thermal insulating and lightweight composites from metakaolin geopolymer and polystyrene particles | |
US3625723A (en) | Foamed ceramic comprising fly ash and phosphoric acid | |
JP2013509539A (ja) | 超軽量断熱ボード | |
US4288253A (en) | Water insensitive bonded perlite structural materials | |
KR101383875B1 (ko) | 무기질 다공성 단열재 조성물 제조방법 | |
US3958582A (en) | High-temperature heat-insulating structure | |
Albegmprli et al. | Strength performance of alkali activated structural lightweight geopolymer concrete exposed to acid | |
Alqahtani et al. | Assessment of morphological characteristics and physico-mechanical properties of geopolymer green foam lightweight aggregate formulated by microwave irradiation | |
RU2317272C2 (ru) | Состав для изготовления теплоизоляционного материала | |
US4207113A (en) | Inorganic foam and preparation thereof | |
KR101165666B1 (ko) | 바텀애시와 폐유리로 제조된 경량골재를 사용한 건축용 외단열재 | |
US4127556A (en) | Ceramic fiber molding for manifold reactors | |
KR102034611B1 (ko) | 방수형 기포콘크리트 블록의 습식 제조방법 | |
Kakali et al. | Lightweight geopolymer composites as structural elements with improved insulation capacity | |
KURTULUS et al. | Effect of calcium stearate on the thermal conductivity of geopolymer foam | |
RU2455252C2 (ru) | Состав для изготовления тепло-, звукоизоляционного материала | |
JP2018020944A (ja) | 耐火コンクリートの製造方法 | |
Yaragal et al. | Strength characteristics of concrete exposed to elevated temperatures and cooled under different regimes | |
US4873141A (en) | High mechanical strength water resistant insulating material and a method for preparing the same | |
RU2251540C1 (ru) | Способ изготовления пенокерамических изделий | |
CN109692938B (zh) | 一种复合吹气硬化水玻璃砂制芯用添加剂及使用方法 | |
KR100479970B1 (ko) | 무기질 발포체를 포함하는 무기질 단열재 및 이의 제조 방법 | |
KR20160127585A (ko) | 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 제조방법 | |
CN110386796A (zh) | 一种a级保温板原料、a级保温板及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071027 |