RU2327672C2 - Composition for production of heat-insulating material - Google Patents
Composition for production of heat-insulating material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327672C2 RU2327672C2 RU2005141699/03A RU2005141699A RU2327672C2 RU 2327672 C2 RU2327672 C2 RU 2327672C2 RU 2005141699/03 A RU2005141699/03 A RU 2005141699/03A RU 2005141699 A RU2005141699 A RU 2005141699A RU 2327672 C2 RU2327672 C2 RU 2327672C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- clay
- foaming agent
- water
- heat
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области промышленной продукции и может быть использовано для получения синтетической пенокерамики - высокоэффективного средства для теплоизоляции трубопроводов различного назначения, технологического оборудования, бытовых и технических сооружений, а также в виде фасонных изделий или формируется непосредственно на теплоизолируемой поверхности путем налива или намазывания.The invention relates to the field of industrial products and can be used to produce synthetic foam ceramics - a highly effective means for thermal insulation of pipelines for various purposes, technological equipment, domestic and technical structures, as well as in the form of shaped products or formed directly on a heat-insulated surface by pouring or spreading.
Уровень техникиState of the art
Разработанный способ решает ту же задачу - создание высокоэффективной теплоизоляции, работающей в области высоких и низких температур, что и известные технические решения [1-3].The developed method solves the same problem - the creation of highly efficient thermal insulation operating in the field of high and low temperatures, as well as known technical solutions [1-3].
Известен способ изготовления звукопоглощающего материала [SU №1216170, С1 24.11.1983], который включает следующие компоненты, в мас.%:A known method of manufacturing a sound-absorbing material [SU No. 1216170, C1 11/24/1983], which includes the following components, in wt.%:
Недостатком данного способа является использование в составе керамики дорогостоящих соединений, таких как поливинилацетат, что приводит к повышению себестоимости конечного продукта и делает его производство экономически невыгодным.The disadvantage of this method is the use of expensive compounds in the composition of ceramics, such as polyvinyl acetate, which leads to an increase in the cost of the final product and makes its production economically disadvantageous.
Известен способ изготовления теплоизоляционного материала [RU №2026844, С1 10.05.1992], имеющий следующий состав, в мас.%:A known method of manufacturing a heat-insulating material [RU No. 2026844, C1 05/10/1992], having the following composition, in wt.%:
Данный состав обладает клеящими свойствами и качествами связующего вещества для теплоизоляционных и диэлектрических материалов с высокими механическими свойствами в условиях нормальных, низких и высоких температур.This composition has adhesive properties and qualities of a binder for heat-insulating and dielectric materials with high mechanical properties in normal, low and high temperatures.
Недостатками этого способа являются высокая стоимость исходных компонентов, таких как кремний, гидрат окиси алюминия и гидрат окиси натрия, которые в данном составе составляют 30%; ограниченная доступность каолина, завоз которого в другие районы является экономически невыгодным.The disadvantages of this method are the high cost of the starting components, such as silicon, alumina hydrate and sodium hydroxide, which in this composition are 30%; limited availability of kaolin, the import of which to other areas is economically disadvantageous.
Кроме того, недостаточная механическая прочность на сжатие и ограничение верхнего значения температуры эксплуатации до 1200°С ограничивают возможности применения данного способа при изготовлении теплоизоляционного материала.In addition, the lack of mechanical compressive strength and the limitation of the upper value of the operating temperature to 1200 ° C limit the possibilities of using this method in the manufacture of heat-insulating material.
В качестве прототипа выбран способ [RU №2091348, C1 14.09.1995], который содержит большее число признаков, общих с заявляемым способом, нежели приведенные выше.As a prototype of the selected method [RU No. 2091348, C1 09/14/1995], which contains a greater number of features common with the claimed method than the above.
Этот способ характеризуется тем, что для создания теплоизоляционного материала на базе дешевого и доступного сырья использован следующий состав, включающий жидкое стекло, глинистое сырье и пенообразователь, стекловолокно (или родственный материал), карбоксиметилцеллюлозу и воду при следующем содержании компонентов, в мас.%:This method is characterized by the fact that to create a heat-insulating material based on cheap and affordable raw materials, the following composition was used, including liquid glass, clay raw materials and a foaming agent, fiberglass (or related material), carboxymethyl cellulose and water with the following components, in wt.%:
В качестве глинистого сырья использована глина типа красной железисто-монтмориллонитовой состава МxSi8-хAl4O20(OH)4×nH2О, где М - металл из ряда Fe, Al, Mg, Ca, Na и другие, чаще всего 1<х<4.As clay raw materials, clay of the type of red ferruginous montmorillonite composition M x Si 8 x Al 4 O 20 (OH) 4 × nH 2 O, where M is a metal from the series Fe, Al, Mg, Ca, Na and others, more often, was used. only 1 <x <4.
В качестве пенообразователя в данном техническом решении использована алюминиевая пудра.As a foaming agent in this technical solution, aluminum powder was used.
Данный состав дает прочность керамики на сжатие 2.5-3 МПа и диапазон эксплуатации теплоизоляционного материала до 1500°С при использовании экологически чистых сырьевых источников.This composition gives the ceramic compressive strength of 2.5-3 MPa and the range of operation of the heat-insulating material up to 1500 ° C using environmentally friendly raw materials.
Этот способ обладает следующими недостатками. Использование в качестве пенообразователя алюминиевой пудры марки ПАП-1 (ГОСТ 5494-71), производимой промышленностью, при производстве синтетической пенокерамики приводит к тому, что вспенивание происходит слишком быстро, через 2-3 мин, и массу трудно выложить в формы, если производство идет в большом масштабе. Поэтому в производстве остро стоит проблема снижения активности промышленного порошка алюминия, чтобы увеличить время начала вспенивания массы.This method has the following disadvantages. The use of aluminum powder grade PAP-1 (GOST 5494-71), produced by industry, as a foaming agent in the production of synthetic foam ceramics leads to the fact that foaming occurs too quickly, after 2-3 minutes, and it is difficult to lay out the mass in molds if the production goes on a large scale. Therefore, in production, there is an acute problem of reducing the activity of industrial aluminum powder in order to increase the start time of foaming of the mass.
Другим недостатком данного способа является высокая летучесть порошкообразного алюминия, которая создает экологические проблемы на производстве: запыленность помещений и аллергические реакции у работающих с ним.Another disadvantage of this method is the high volatility of powdered aluminum, which creates environmental problems in the workplace: dustiness of rooms and allergic reactions in people working with it.
Еще одним недостатком данного способа является низкая механическая прочность получаемой пенокерамики и высокая влагонасыщаемость.Another disadvantage of this method is the low mechanical strength of the resulting ceramic foam and high moisture saturation.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение направлено на получение следующего технического результата:The present invention is aimed at obtaining the following technical result:
- для регулирования прочности, плотности, пористости, влагонасыщаемости и термической стойкости в зависимости от поставленной технологической задачи используется разнообразное глинистое сырье - глины Афонинского, Богородского, Мордовского, Берлинского и Веселовского месторождений и глина ПГСОА, различающиеся соотношением SiO2/Al2О3;- to control the strength, density, porosity, moisture saturation and thermal resistance, depending on the assigned technological task, a variety of clay raw materials are used - clays of the Afoninsky, Bogorodsky, Mordovian, Berlin and Veselovsky deposits and PGSOA clay, differing in the ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 ;
- для регулирования времени начала вспенивания керамической массы пенообразователь вводится в виде алюминийсодержащих композиций (АСК) следующего состава, в мас.%: алюминиевая пудра (активный или пассивированный порошок) - 10-20; карбоксиметилцеллюлоза 0.01-0.4; оксид бария 0-0.1; KCr(SO4)2·12H2O 0.02-0.03; вода 80-90. Применение АСК позволяет увеличить время начала вспенивания до 20 мин и при этом полностью устранить запыленность помещений.- to control the start time of foaming of the ceramic mass, the foaming agent is introduced in the form of aluminum-containing compositions (ASA) of the following composition, in wt.%: aluminum powder (active or passivated powder) - 10-20; carboxymethyl cellulose 0.01-0.4; barium oxide 0-0.1; KCr (SO 4 ) 2 · 12H 2 O 0.02-0.03; water 80-90. The use of ASA allows you to increase the start time of foaming to 20 minutes and at the same time completely eliminate the dustiness of the premises.
Кроме того, способ обладает следующими достоинствами - для увеличения прочности и термостойкости образцов в состав керамики вводятся оксиды металлов II-IV групп и их композиции.In addition, the method has the following advantages - to increase the strength and heat resistance of the samples, the metal oxides of groups II-IV and their compositions are introduced into the ceramic composition.
Кроме того, способ характеризуется тем, что для удешевления конечного продукта, уменьшения плотности и улучшения изолирующих свойств в качестве армирующей добавки используется стекловолокно, минеральная вата, волокнистый и порошкообразный асбест, корундовая вата.In addition, the method is characterized in that in order to reduce the cost of the final product, reduce the density and improve the insulating properties, fiberglass, mineral wool, fibrous and powdery asbestos, corundum wool are used as reinforcing additives.
В соответствии с изобретением в способ, включающий изготовление теплоизоляционного материала, введены новые признаки, а именно:In accordance with the invention, new features are introduced into the method, including the manufacture of a heat-insulating material, namely:
- для повышения прочности и термостойкости расширен спектр глинистого сырья, и в состав керамики вводят оксиды металлов II-IV групп и их композиции;- to increase strength and heat resistance, the range of clay raw materials is expanded, and metal oxides of groups II-IV of the group and their compositions are introduced into the ceramic composition;
- для регулирования времени начала вспенивания и устранения запыленности при производстве керамики пенообразователь вводится в виде алюминийсодержащих композиций;- to control the start time of foaming and eliminate dust in the production of ceramics, the foaming agent is introduced in the form of aluminum-containing compositions;
- для удешевления конечного продукта, уменьшения плотности и улучшения изолирующих свойств в качестве армирующей добавки использованы стекловолокно, минеральная вата, асбест, корундовая вата.- to reduce the cost of the final product, reduce density and improve insulating properties, fiberglass, mineral wool, asbestos, corundum wool were used as reinforcing additives.
В основе изобретения лежат новые теоретические и экспериментальные исследования по изучению влияния различных факторов на параметры вспенивания при производстве теплоизоляционных материалов [ЖОХ. 2003. Т.73. Вып.5. С.729; Вестник ННГУ. Н.Новгород. 1999, Вып.2. С.86], а также исследования по способам снижения активности алюминиевой пудры и способам создания устойчивых алюминийсодержащих композиций.The invention is based on new theoretical and experimental studies on the influence of various factors on the foaming parameters in the production of heat-insulating materials [LC. 2003.V. 73. Issue 5. S.729; Bulletin of UNN. N. Novgorod. 1999, Issue 2. P.86], as well as studies on methods for reducing the activity of aluminum powder and methods for creating stable aluminum-containing compositions.
Выбор оптимальных соотношений компонентов состава высокомодульного жидкого стекла, глинистого сырья, армирующих добавок, пенообразователя, оксидов металлов II-IV групп и воды позволяет повысить пределы прочности на сжатие до 3.1-4.5 МПа и расширить предел рабочего диапазона эксплуатации получаемого теплоизоляционного материала до 1600÷1800°С при использовании экологически чистых сырьевых источников.The choice of the optimal ratios of the components of the composition of high-modulus liquid glass, clay raw materials, reinforcing additives, foaming agent, metal oxides of groups II-IV and water can increase the compressive strength to 3.1-4.5 MPa and expand the operating range of the resulting heat-insulating material to 1600 ÷ 1800 ° C using environmentally friendly raw materials.
Состав готовят следующим образом. Отдозированное глинистое сырье определенного состава подают в шаровую мельницу, где его измельчают и перетирают до дисперсии 0.2-0.3 мм. Затем в шаровую мельницу добавляют отдозированный армирующий материал.The composition is prepared as follows. Dispensed clay raw materials of a certain composition are fed into a ball mill, where it is crushed and ground to a dispersion of 0.2-0.3 mm. Then, a metered reinforcing material is added to the ball mill.
Массу перемешивают с целью получения сухой шихты с равномерным распределением всех компонентов. Сухую шихту после шаровой мельницы подают в бетоносмеситель, куда добавляют отдозированное жидкое стекло с модулем 2.1-2.6, определенное количество оксидов металлов II-IV групп и воду. Смесь перемешивают до однородной пластичной массы. К полученной массе добавляют отдозированное количество вспенивателя в виде алюминийсодержащих композиций с определенной активностью, что позволяет регулировать время начала вспенивания. Смесь перемешивают до получения однородной пластичной массы, которую затем наносят на поверхность конструкции или заполняют конструкцию.The mass is mixed in order to obtain a dry mixture with a uniform distribution of all components. The dry mixture after the ball mill is fed to a concrete mixer, to which dosed liquid glass with a module 2.1-2.6, a certain amount of metal oxides of groups II-IV and water are added. The mixture is stirred until a homogeneous plastic mass. To the resulting mass add a metered amount of blowing agent in the form of aluminum-containing compositions with a certain activity, which allows you to adjust the start time of foaming. The mixture is mixed until a homogeneous plastic mass is obtained, which is then applied to the surface of the structure or filled into the structure.
Формирование пенокерамики и ее отверждение происходит в две стадии. Первая стадия - вспенивание (4-100 мин) и последующее отверждение массы 10-120 мин, вторая - нарастание механической прочности материала до максимального значения в течение 1-2-х суток при комнатной температуре.The formation of foam ceramics and its curing occurs in two stages. The first stage is foaming (4-100 min) and the subsequent curing of the mass for 10-120 min, the second is the increase in the mechanical strength of the material to a maximum value for 1-2 days at room temperature.
В табл.1 приведена зависимость параметров вспенивания керамики и ее свойств от состава пенообразователя, в табл.2, 3 - зависимость свойств керамики от состава глин и добавок оксидов металлов II-IV групп.Table 1 shows the dependence of the foaming parameters of ceramics and its properties on the composition of the foaming agent, in Tables 2, 3, the dependence of the properties of ceramics on the composition of clays and additives of metal oxides of groups II-IV
Зависимость параметров вспенивания керамики и ее свойств от состава пенообразователя (состав керамики, мас.%: высокомодульное жидкое стекло (М=2.6) - 42, глинистое сырье - 23, пенообразователь - 1, стекловолокно - 2, вода - 33)Table 1
The dependence of the foaming parameters of ceramics and its properties on the composition of the foaming agent (ceramic composition, wt.%: High-modulus liquid glass (M = 2.6) - 42, clay raw materials - 23, foaming agent - 1, fiberglass - 2, water - 33)
Зависимость свойств керамики от состава глин (армирующая добавка - стекловолокно 3%, высокомодульное жидкое стекло (М=2.6) - 42%, пенообразователь - 3%)table 2
The dependence of the properties of ceramics on the composition of clays (reinforcing additive - glass fiber 3%, high-modulus liquid glass (M = 2.6) - 42%, foaming agent - 3%)
Зависимость свойств керамики от добавок оксидов металлов II-IV групп (глина афонинская - 21% в составе керамики, пенообразователь - 3%, стекловолокно - 3%, высокомодульное жидкое стекло (М=2.6)-42%)Table 3
Dependence of the properties of ceramics on the addition of metal oxides of groups II-IV (Afoninskaya clay - 21% in the composition of ceramics, foaming agent - 3%, fiberglass - 3%, high-modulus liquid glass (M = 2.6) -42%)
10-21
300.5-5
10-21
thirty
420
600370-400
420
600
4.5
4.53.5
4.5
4.5
7.0
7.06.2
7.0
7.0
1800
18001750
1800
1800
80
7372-85
80
73
303-5
thirty
420400
420
3.53.3
3.5
5.85.8
5.8
16501600
1650
7679
76
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141699/03A RU2327672C2 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Composition for production of heat-insulating material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141699/03A RU2327672C2 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Composition for production of heat-insulating material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005141699A RU2005141699A (en) | 2007-07-10 |
RU2327672C2 true RU2327672C2 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=38316440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005141699/03A RU2327672C2 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Composition for production of heat-insulating material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327672C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011005240A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Gavrilyuk Aleksandr Yurevich | Method for producing foamed ceramics and articles made thereof |
RU2481299C1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-05-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Crude mixture for making heat-insulting layer |
RU2531715C1 (en) * | 2013-07-18 | 2014-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of making heat insulator |
RU2568199C1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-11-10 | Игорь Александрович Кисиль | Mineral foamed-fibre heat insulation material |
-
2005
- 2005-12-29 RU RU2005141699/03A patent/RU2327672C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРИГОРЬЕВ П.Н. и др. Растворимое стекло (получение, свойства и применение). - М.: Гос. изд-во литературы по строительству, 1956, с.89-91, 345. Огнеупорное производство. Справочник./Под ред. Д.И.Гавриша. - М.: Металлургия, 1965, т.1, с.10-13. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011005240A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Gavrilyuk Aleksandr Yurevich | Method for producing foamed ceramics and articles made thereof |
RU2481299C1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-05-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Crude mixture for making heat-insulting layer |
RU2531715C1 (en) * | 2013-07-18 | 2014-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of making heat insulator |
RU2568199C1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-11-10 | Игорь Александрович Кисиль | Mineral foamed-fibre heat insulation material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005141699A (en) | 2007-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102036932B (en) | Durable magnesium oxychloride cement and process therefor | |
CN106673678B (en) | Mullite light heat-insulating brick and preparation method thereof | |
AU2008200043A1 (en) | Low embodied energy wallboards and methods of making same | |
CN105272097A (en) | Novel magnesian cementing material and preparation method for magnesian cementing plate prepared from novel magnesian cementing material | |
CN113968700B (en) | High-toughness high-strength low-wet-expansion fiber cement external wall panel and preparation method thereof | |
CN105272098A (en) | Composite inorganic hydrous salt phase-change material and preparation method of inorganic composite phase-change plate | |
CN105130228A (en) | Magnesian sulphoaluminate cement, and method of preparing sheet material with the cement and fiber-reinforced composite material | |
CA2418235A1 (en) | Plasterboard composition, preparation of this composition and manufacture of plasterboards | |
RU2327672C2 (en) | Composition for production of heat-insulating material | |
CN1944326B (en) | Heat insulation material and its use | |
KR102034611B1 (en) | Manufacturing Method of Waterproof Foamed Concrete Block | |
RU2387617C1 (en) | Method for production of raw materials mix for ash-ceramic wall materials | |
EP1142848B1 (en) | Calcium silicate board and method of manufacturing same | |
CN111592289A (en) | Mesoporous material composite calcium silicate fireproof plate and preparation method thereof | |
KR20040100202A (en) | Concrete Composition for Lightweight and Sound Absorber and Method of Making The Same | |
RU2592909C2 (en) | Porous silica-based material and portlandite for filling insulating brick with controlled structure and corresponding production method | |
RU2251540C1 (en) | Foam-ceramic items production method | |
RU2091348C1 (en) | Composition for heat-insulating material making | |
RU2536693C2 (en) | Crude mixture for producing non-autoclaved aerated concrete and method of producing non-autoclaved aerated concrete | |
CN115784690B (en) | High-temperature-resistant EPS concrete material for improving 3D printing anisotropy and preparation method thereof | |
RU2057741C1 (en) | Composition for heat-insulating material producing | |
RU2359945C1 (en) | Construction mortar | |
RU2541340C1 (en) | Raw material mixture for porous concrete | |
RU2445286C1 (en) | Crude mixture and method of making ceramic articles | |
CN103724048B (en) | Self-insulation porous brick for walls |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081230 |