RU2641933C1 - Композиция для получения теплоизоляционных изделий - Google Patents
Композиция для получения теплоизоляционных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641933C1 RU2641933C1 RU2017122582A RU2017122582A RU2641933C1 RU 2641933 C1 RU2641933 C1 RU 2641933C1 RU 2017122582 A RU2017122582 A RU 2017122582A RU 2017122582 A RU2017122582 A RU 2017122582A RU 2641933 C1 RU2641933 C1 RU 2641933C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- composition
- brand
- heat
- resin
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
-
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
-
- 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
- C04B22/16—Acids or salts thereof containing phosphorus in the anion, e.g. phosphates
-
- 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
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones
-
- 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
- C04B28/34—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 cold phosphate binders
-
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
- C04B35/528—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
- C04B35/532—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components containing a carbonisable binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплотехники, в частности к производству легковесных огнеупорных теплоизоляционных изделий. Композиция включает связующее и легкий заполнитель и дополнительно содержит карбамидофурановую смолу марки ФК и катализатор отверждения марки ОК в количестве 10% от массы смолы. При этом в качестве связующего выбрано алюмохромфосфатное связующее, а в качестве легкого заполнителя выбраны полые алюмосиликатные микросферы с размером частиц от 150 до 280 мкм при следующем соотношении компонентов, маc.%: алюмохромфосфатное связующее 25-34, полые алюмосиликатные микросферы 55-69,5, катализатор отверждения марки ОК 0,5-1, карбамидофурановая смола марки ФК 5-10. Техническим результатом является повышение механических свойств огнеупорных легковесных теплоизоляционных изделий и снижение тепловых потерь с теплоизолируемой поверхности. 3 табл., 12 пр.
Description
Изобретение относится к области теплотехники, в частности к производству легковесных огнеупорных теплоизоляционных изделий, и может быть использовано для обеспечения тепловой защиты передового энергетического оборудования.
Известна композиция для получения теплоизоляционного материала (патент RU №2584538 опубл. 20.05.2016, МПК C08L61/10), содержащая фенольное связующее на основе фенолформальдегидных смол, минеральный наполнитель - золошлаковый отход, катализатор - вспенивающе-отверждающий агент кислотного типа ВАГ-3.
Недостатком данного технического решения является низкая механическая прочность и низкая температура эксплуатации изделий, полученных на основе настоящей композиции.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий (авторское свидетельство SU №753824, опубл. 07.08.1980, МПК С04В 29/02), содержащая фосфатное связующее, глиноземсодержащий компонент и легкий заполнитель в виде фосфатных микросфер.
Недостатком настоящего технического решения является низкая механическая прочность изделий, полученных на основе данной смеси.
Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в разработке композиции, обеспечивающей повышение прочности и снижение теплопроводности теплоизоляционных легковесных изделий, изготовленных на ее основе.
Технический результат заключается в повышении механических свойств огнеупорных легковесных теплоизоляционных изделий и снижении тепловых потерь с теплоизолируемой поверхности.
Это достигается тем, что известная композиция для получения теплоизоляционных изделий, включающая связующее и легкий заполнитель, дополнительно содержит карбамидофурановую смолу марок ФК и катализатор отверждения марок ОК в количестве 10% от массы смолы, при этом в качестве связующего выбрано алюмохромфосфатное связующее, а в качестве легкого заполнителя выбраны полые алюмосиликатные микросферы с размером частиц от 150 до 280 мкм при следующем соотношении компонентов маc, %: алюмохромфосфатное связующее 25-34, полые алюмосиликатные микросферы 55-69,5, катализатор отверждения марок ОК 0,5-1, карбамидофурановая смола марок ФК 5-10.
Алюмохромфосфатное связующее представляет собой водный раствор ортофосфорной кислоты и оксидов хрома и алюминия согласно ТУ 6-18-166-83. В качестве легкого заполнителя выбраны полые алюмосиликатные микросферы с размером частиц от 150 до 280 мкм. Также возможно использование других видов полых микросфер из следующих групп: полые керамические микросферы, полые зольные микросферы диаметром от 150 до 280 мкм.
Карбамидофурановая смола является продуктом поликонденсации карбамида, формальдегида и фурилового спирта в водной среде. Опытным путем было установлено, что при изготовлении композиции для получения теплоизоляционных изделий может быть использована любая карбамидофурановая смола марок ФК, которые отличаются между собой лишь содержанием азота и свободного формальдегида в своем составе, что никак не влияет на конечные характеристики композиции. В качестве катализатора отверждения данной смолы выбраны катализаторы марок ОК, отличающиеся только скоростью реакции отверждения, что также не влияет на свойства получаемого изделия.
Композиция для получения теплоизоляционных изделий работает следующим образом.
Алюмохромфосфатное связующее в составе композиции создает матрицу теплоизоляционного изделия, удерживающую в своей структуре полые алюмосиликатные микросферы (или полые керамические микросферы или полые зольные микросферы). В отличие от жаростойкого цемента или каолиновой глины, алюмохромфосфатное связующее имеет высокое объемное заполнение, а также низкую плотность. Это обеспечивает повышение теплоизолирующих и механических свойств теплоизоляционного изделия.
Поскольку алюмохромфосфатное связующее также имеет в своем составе ортофосфорную кислоту, расход катализатора отверждения используется 10% от массы смолы. Таким образом, при отверждении композиции часть ортофосфорной кислоты, входящей в состав алюмохромфосфатного связующего, идет на каталитическую реакцию отверждения смолы, что приводит к постепенной полимеризации композиции. Карбамидофурановая смола совместно с катализатором отверждения придает теплоизоляционному изделию, полученному на основе предлагаемой композиции, повышенную стойкость к тепловым ударам и низкую скорость термодеструкции.
Опытным путем было доказано, что при использовании легкого заполнителя в виде полых алюмосиликатных микросфер (или полых керамических микросфер или полых зольных микросфер) размером от 150 до 280 мкм, изделие, полученное на основе заявленной композиции, не разрушается и выдерживает термические нагрузки до 700°С. В случае использования микросферы размером менее 150 мкм, в изготавливаемом материале наблюдается более плотная упаковка микросфер, что при повышенных температурах термического отверждения может приводить к возникновению точек напряжения в структуре материала, вследствие чего возможно локальное разрушение материала.
Данную композицию готовят следующим образом. Замешивают алюмосиликатные микросферы в количестве 60% от их общей массы, алюмохромфосфатное связующее и катализатор отверждения. Затем отдельно замешивают оставшиеся 40% алюмосиликатных микросфер и карбамидофурановую смолу. Далее проводят гомогенизацию двух смесей. Затем проводят виброусадку полученной формовочной смеси, после чего осуществляют прессование смеси с вибрацией в течение 5-7 секунд при давлении прессования 15 атм, что обеспечивает лучшую плотность упаковки микросфер в изделии. После этого заготовку помещают в сушильный шкаф для каталитической полимеризации карбамидофурановой смолы на 1 час при температуре 60°С. Далее заготовку помещают в камерную печь, изолированную от доступа воздуха, для проведения отверждения в бескислородной среде со ступенчатым нагревом: 200°С в течение 1 часа, далее 700°С в течение 5 часов. По окончании процесса термоотверждения печь выключают и оставляют в ней изделие для плавного охлаждения в течение 10 часов.
В таблице 1 «Использование различных марок карбамидофурановой смолы с различными марками катализаторов отверждения при осуществлении предлагаемой композиции» приведены 12 примеров на основе экспериментально полученных данных, подтверждающих возможность осуществления предлагаемого изобретения с достижением указанного технического результата. В таблице 2 «Состав изделий, полученных на основе предложенной композиции» приведены составы изделий для указанных в таблице 1 примеров, полученных на основе предложенной композиции с разными марками карбамидофурановых смол и катализаторов отверждения. В таблице 3 «Теплоизоляционные характеристики полученного теплоизоляционного изделия на основе предлагаемой композиции» представлены определенные экспериментально коэффициент теплопроводности, прочность и плотность изделий для указанных в таблицах 1 и 2 примеров.
Изделия, полученные на основе предложенной композиции, обладают теплопроводностью не более 0,09 Вт/м*К, прочностью на сжатие - не менее 0,5 МПа и плотностью не менее 0,15 г/см3. Использование композиции позволяет повысить механические свойства огнеупорных легковесных теплоизоляционных изделий и снизить тепловые потери с теплоизолируемой поверхности энергетического оборудования.
Claims (2)
- Композиция для получения теплоизоляционных изделий, включающая связующее и легкий заполнитель, отличающаяся тем, что дополнительно содержит карбамидофурановую смолу марки ФК и катализатор отверждения марки ОК в количестве 10% от массы смолы, при этом в качестве связующего выбрано алюмохромфосфатное связующее, а в качестве легкого заполнителя выбраны полые алюмосиликатные микросферы с размером частиц от 150 до 280 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
алюмохромфосфатное связующее 25-34 полые алюмосиликатные микросферы 55-69,5 катализатор отверждения марки ОК 0,5-1 карбамидофурановая смола марки ФК 5-10
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017122582A RU2641933C1 (ru) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Композиция для получения теплоизоляционных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017122582A RU2641933C1 (ru) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Композиция для получения теплоизоляционных изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2641933C1 true RU2641933C1 (ru) | 2018-01-23 |
Family
ID=61023810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017122582A RU2641933C1 (ru) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Композиция для получения теплоизоляционных изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2641933C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU399476A1 (ru) * | 1971-11-29 | 1973-10-03 | Сырьевая смесь | |
SU659584A1 (ru) * | 1976-07-30 | 1979-04-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им. Кучеренко | Композици дл получени пенопласта |
SU753824A1 (ru) * | 1978-08-03 | 1980-08-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им. В.А.Кучеренко | Сырьева смесь дл изготовлени теплоизол ционных изделий |
SU1143727A1 (ru) * | 1981-11-13 | 1985-03-07 | Предприятие П/Я Г-4617 | Сырьева смесь дл изготовлени теплоизол ционных изделий |
WO1994023865A1 (en) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Foseco International Limited | A mould and a method for the casting of metals and refractory compositions for use therein |
WO2013032368A2 (ru) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Овк-Руссия" | Высокотемпературное теплозащитное покрытие |
-
2017
- 2017-06-27 RU RU2017122582A patent/RU2641933C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU399476A1 (ru) * | 1971-11-29 | 1973-10-03 | Сырьевая смесь | |
SU659584A1 (ru) * | 1976-07-30 | 1979-04-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им. Кучеренко | Композици дл получени пенопласта |
SU753824A1 (ru) * | 1978-08-03 | 1980-08-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им. В.А.Кучеренко | Сырьева смесь дл изготовлени теплоизол ционных изделий |
SU1143727A1 (ru) * | 1981-11-13 | 1985-03-07 | Предприятие П/Я Г-4617 | Сырьева смесь дл изготовлени теплоизол ционных изделий |
WO1994023865A1 (en) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Foseco International Limited | A mould and a method for the casting of metals and refractory compositions for use therein |
WO2013032368A2 (ru) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Овк-Руссия" | Высокотемпературное теплозащитное покрытие |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108517102B (zh) | 一种轻质防隔热复合材料及其制备方法 | |
CN104058630B (zh) | 一种新型保温板及其制备方法 | |
CN105130474B (zh) | 一种耐火材料及其制备方法 | |
US11053169B2 (en) | Syntactic insulator with co-shrinking fillers | |
CN101781120A (zh) | 钙长石质轻质隔热耐火材料及其制备方法 | |
KR20110042020A (ko) | 단열재 및 그 제조방법 | |
CN102976710A (zh) | 纳米微孔保温材料 | |
US10870605B2 (en) | Refractory molded body, compounds, binders, and method for producing same | |
CN102101769A (zh) | 一种纳米二氧化硅微孔绝热体及其制备方法 | |
US6555032B2 (en) | Method of making silicon nitride-silicon carbide composite filters | |
CN106518115A (zh) | 一种耐火材料及其制备方法 | |
CN111995414A (zh) | 一种聚丙烯腈基碳纤维增强的陶瓷型芯及其制备方法 | |
RU2641933C1 (ru) | Композиция для получения теплоизоляционных изделий | |
KR101744455B1 (ko) | 무기섬유를 이용한 부정형 내화재 조성물 | |
CN111040375A (zh) | 一种纳米孔抗氧化树脂基复合材料及其制备方法 | |
CN103183488A (zh) | 一种耐高温高压复合材料隔热板及其制造方法 | |
KR100673432B1 (ko) | 탄소나노튜브를 함유한 탄소 복합체의 제조방법 | |
RU2377223C1 (ru) | Способ получения композиционных углеродных материалов | |
JPH01148768A (ja) | 炭素結合された耐火成形品の製造方法及びこの方法で製造される成形品 | |
RU2098379C1 (ru) | Теплоизоляционный состав | |
RU2270180C2 (ru) | Способ получения композиционного материала и материал, изготовленный этим способом | |
JP2003040685A (ja) | 酸化物繊維系複合材料、及びその製造方法 | |
KR100515188B1 (ko) | 고기능성 지르코니아 탄소계 내화물 | |
CN101735458B (zh) | 低熔体粘度氰酸酯/双马来酰亚胺树脂、制备方法及其应用 | |
RU2643375C1 (ru) | Теплоизоляционное огнеупорное изделие |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180420 Effective date: 20180420 |