RU2786171C1 - Вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции, способ его получения и способ получения теплоизолирующей полости строительной конструкции - Google Patents
Вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции, способ его получения и способ получения теплоизолирующей полости строительной конструкции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786171C1 RU2786171C1 RU2021134681A RU2021134681A RU2786171C1 RU 2786171 C1 RU2786171 C1 RU 2786171C1 RU 2021134681 A RU2021134681 A RU 2021134681A RU 2021134681 A RU2021134681 A RU 2021134681A RU 2786171 C1 RU2786171 C1 RU 2786171C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- building structure
- cavity
- insulating
- insert
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 48
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 48
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 29
- 235000019399 azodicarbonamide Nutrition 0.000 claims abstract description 28
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N Azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000004156 Azodicarbonamide Substances 0.000 claims abstract description 27
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 25
- KREXGRSOTUKPLX-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid;zinc Chemical compound [Zn].CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O KREXGRSOTUKPLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- VHOQXEIFYTTXJU-UHFFFAOYSA-N 2-methylbuta-1,3-diene;2-methylprop-1-ene Chemical compound CC(C)=C.CC(=C)C=C VHOQXEIFYTTXJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 8
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 18
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 18
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 11
- -1 for example Substances 0.000 description 10
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 2
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 239000002666 chemical blowing agent Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 1H-tetrazole Substances C=1N=NNN=1 KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L Calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N Isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- VOLSCWDWGMWXGO-UHFFFAOYSA-N cyclobuten-1-yl acetate Chemical compound CC(=O)OC1=CCC1 VOLSCWDWGMWXGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000008259 solid foam Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к строительным конструкциям, а точнее к строительным конструкциям, содержащим теплоизолирующие полости, еще точнее изобретение касается вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции, способа его получения и способа получения теплоизолирующей строительной конструкции. Вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции по изобретению выполнен из пенообразующего материала, включающего, мас. ч., полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 8,0-12,0; пероксид дикумила - 0,3-0,8; этилен-пропиленовый каучук с содержанием этиленовых звеньев 50-70 мас.% - 1,0-10,0; бутилкаучук - 2,5-7,5; цинка стеарат - 1,5-2,5; оксид цинка - 0,4-0,8. Способ получения такого вкладыша включает предварительное нагревание ингредиентов до температуры 115-130°С и подачу их расплава в роторный смеситель в виде тангенциально направленных потоков с образованием пенообразующего компаунда, из которого при температуре 100-130°С формируется целевой продукт в форме длинномерного шнура. Способ получения теплоизолирующей строительной конструкции включает закладку упомянутого вкладыша в полость строительной конструкции при обеспечении отношения площади его поперечного сечения к площади поперечного сечения полости строительной конструкции, составляющего 1:15-20, и последующую его термообработку при 175-185°С с достижением пенообразования и целевой теплоизоляции полости строительной конструкции. Заявленный способ получения теплоизолирующей строительной конструкции, предлагает более простой и удобный технологический путь обеспечения возможности полнообъемного заполнения теплоизолирующей полости вспененным вкладышем, что в свою очередь обеспечивает целевую эффективность теплоизолирующей полости. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.
Description
Заявляемое изобретение относится к строительным конструкциям, а точнее к строительным конструкциям, содержащим теплоизолирующие полости, еще точнее изобретение касается вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции, способа его получения и способа получения теплоизолирующей полости строительной конструкции.
Изобретение найдет применение, например, при производстве оконных, дверных профилей, иных строительных конструкций, используемых, в том числе, в автомобилях, летательных аппаратах для тепло- и звукоизоляции.
В строительных конструкциях, содержащих теплоизолирующие полости, наиболее критичным, с точки зрения тепловых потерь, является место стыка их наружного и внутреннего элементов. С целью снижения тепловых потерь по линии соединения их наружного и внутреннего элементов предусмотрена полая теплооизолирующая камера, которая в ряде известных технических решений дополнительно заполнена утеплителем - вспененным материалом, пенополиуретаном, имеющим низкую теплопроводность (RU, 2472910; DE 202013103716).
Основная проблема названных решений состоит в сложности установки утеплителя в теплоизолирующую полость, а также в режиме его отверждения - в центральной части полости утеплитель твердеет достаточно долго, что усложняет и удлиняет технологический процесс производства таких строительных конструкций.
В частности, в публикации DE 202013103716, описан строительный комбинированный профиль для дверей, окон, рам или фасадных конструкций, в котором утеплитель представляет собой вкладыш, выполненный из смеси полиамидов на биологической основе, регулятора совместимости - блок-сополимеров или тройных полимеров полиамидов, силанов, технологических добавок и/или смазок в виде стеарата кальция и стекловолокна. Вкладыш изготавливают предварительно и в процессе сборки комбинированного профиля помещают в теплоизолирующую полость. При изготовлении вкладышей исходную смесь заливают в специально сконструированные для этого вспомогательные формы или оправки, выполненные с учетом обеспечения соответствия размеров вкладышей размерам теплоизолирующей полости соответствующего комбинированного профиля. Использование такого утеплителя требует привлечения дополнительного достаточно сложного оборудования для его производства, что повышает стоимость профилей и усложняет их изготовление. Также, за счет того, что в таком собранном профиле между утеплителем и стенками теплооизолирующей полости неизбежно присутствуют технологические зазоры, комбинированный профиль с таким утеплителем характеризуется значительными конвекционными тепловыми потерями.
Техническое решение, описанное в патенте RU, А, 2472910, позволяет исключить необходимость изготовления вкладышей, конфигурация и размеры которых должны точно соответствовать размерам термоизолирующей полости, а также последующую установку вкладышей в камеру термоизолирующей полости и ее уплотнение. Согласно патенту RU, А, 2472910, в комбинированном профиле его наружный и внутренний элементы соединены посредством термовставки в виде полой камеры, в продольных стенках которой выполнены отверстия, снабженные защелкивающимися крышками. Наполнитель полой камеры из пенополиуретана, имеющего более низкий коэффициент теплопроводности, чем материал, используемый для выполнения элементов профиля, заливают в жидком виде через указанные отверстия и выдерживают конструкцию до затвердевания наполнителя, после чего защелкивают крышки. В данном случае, несмотря на некоторое упрощение технологии производства конструкции и ее сборки, неравномерность твердения наполнителя приводит к увеличению времени технологического процесса сборки профиля, а сложность формы термовставки, к увеличению его стоимости.
Указанные недостатки стало возможно устранить с помощью технического решения, описанного в заявке на европейский патент 3293337, опубл. 14.03.2018, которое мы используем в качестве прототипа.
Согласно материалам указанной заявки на европейский патент 3293337, в теплоизолирующую полость собранной строительной конструкции, в том числе оконном/дверном профиле помещен предварительное сформованный вкладыш произвольной конфигурации, объем которого значительно менее внутреннего объема теплоизолирующей полости. Согласно материалам указанной заявки, в процессе термообработки собранной строительной конструкции при температуре 190°С в течение 20 минут на завершающем этапе производства профиля - его окраске происходит вспенивание материала, из которого выполнен вкладыш, и его расширение, обеспечивающее фактически полное заполнение объема полости образующейся твердой пеной. Указанное техническое решение обеспечивает более легкое размещение вкладыша в теплоизолирующей полости, исключает образование технологических зазоров и значительных конвекционных тепловых потерь при использовании строительной конструкции. В соответствии с описанием указанной заявки на европейский патент 3293337, вкладыш состоит из материала, представляющего собой многокомпонентную композицию, используемую для формирования вкладыша, и химического продукта, наносимого на уже сформированный вкладыш. При формировании вкладыша использована многокомпонентная композиция на основе: этиленвинилацетата с содержанием винилацетата от 19% до 21%, имеющего индекс текучести расплава 1,7-2,3; физического вспенивающего агента, например, изопентана, СО2, гидрофторуглероды, вводимою в виде микросфер с диаметром от 20 мкм до 40 мкм, в количестве 1-40 мас.%; химического вспенивающего агента, например, тетразолы, сульфогидразиды, азодикарбонамиды, бикарбонаты, взятого в количестве 1-20 мас.% по отношению к массе микросфер с физическим вспенивающим агентом; сшивающего агента - пероксида; нанонаполнителей в виде монтмориллонитов. Как указано выше, материал вкладыша дополнительно содержит химический продукт - адгезивный полимерный материал, например, термоклей. То есть на наружную поверхность полуфабриката вкладыша нанесен адгезивный контрольный слой толщиной 0,2-0,6 мм, выполненный из адгезивного полимерного материала, например, термоклея, обеспечивающий адгезию термовкладыша к внутренним поверхностям теплоизолирующей камеры.
В соответствии с описанием указанной заявки на европейский патент 3293337, указанные ингредиенты, используемые при формировании вкладыша, смешивают вместе, затем полученную смесь гранулируют и из полученных гранул формируют в пресс-формах вкладыш, например, в виде удлиненного элемента с фактически прямолинейной осью, а на завершающей стадии получения вкладыша дополнительный ингредиент материала - адгезивный полимерный материал в виде слоя наносят на поверхность сформированного вкладыша.
Несмотря на указанные преимущества технического решения, описанного в заявке на европейский патент 3293337, не обеспечена надежная и стабильная теплоизоляция из-за низкой адгезии материала вспененного вкладыша к внутренним поверхностям теплоизолирующей полости и из-за образования соответствующих пустот; технология производства вкладышей усложнена дополнительными стадиями, кроме того, использование при формировании вкладыша материала на основе сополимера этилена с винилацетатом обусловило пониженную недостаточную жесткость вкладыша, что негативно влияет на возможность равномерного размещения вкладыша в объеме/заполнения вкладышем/теплоизолирующей полости, приводящее при вспенивании материала вкладыша к частичному заполнению полости с образованием в ней пустот и, значит, к тепловым потерям при использовании строительной конструкции. При этом в целом техническое решение, описанное в заявке на европейский патент 3293337, имеет усложненную технологию создания строительной конструкции указанного типа.
В основу заявляемого изобретения положена задача разработать вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции на основе таких ингредиентов, взятых в таком соотношении, такой реализующий его получение способ на основе таких более технологичных приемов и режимов выполнения, а также такой способ получения теплоизолирующей полости строительной конструкции, которые более простым и удобным технологическим путем обеспечили возможность полнообъемного заполнения теплоизолирующей полости вспененным вкладышем, что в свою очередь обеспечивает целевую эффективность теплоизолирующей полости.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемого вкладыша для теплоизолирующей полости, его реализующего способа и способа получения соответствующей теплоизолирующей полости строительной конструкции заключается в возможности обеспечить полнообъемное заполнение вспененным вкладышем названной полости без образование в ней пустот, что определяет высокую тепло- и звукоизоляцию строительной конструкции как за счет соотношения подобранных ингредиентов вкладыша, так и за счет технологических приемов, используемых при получении вкладыша и теплоизолирующей полости, комплексно обеспечивающих исключение тепловых потерь при использовании строительной конструкции.
Поставленная задача решена при создании вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции, выполненного из пенообразующего материала, включающего полиолефин, азодикарбонамид, пероксид дикумила, в котором, согласно изобретению, в качестве пенообразующего материала использован пенообразующий компаунд, содержащий в качестве полиолефина полиэтилен низкой плотности, а также содержащий дополнительно этилен-пропиленовый каучук, бутилкаучук, цинка стеарат и оксид цинка, при этом упомянутые ингредиенты содержатся в следующем соотношении, мас. ч.:
Полиэтилен низкой плотности - 100,0;
Азодикарбонамид - 8,0-12,0;
Пероксид дикумила - 0,3-0,8;
Этилен-пропиленовый каучук - 1,0-10,0;
Бутилкаучук - 2,5-7,5;
Цинка стеарат - 1,5-2,5;
Оксид цинка - 0,4-0,8,
что обеспечило надежную адгезию материала вспененного вкладыша к внутренним поверхностям теплоизолирующей полости, повышенную жесткость вкладыша при сопоставимом вспенивании и расширении материала вкладыша.
В соответствии с заявляемым изобретением, полезно, чтобы в качестве этилен-пропиленового каучука был использован этилен-пропиленовый диеновый каучук с содержанием этиленовых звеньев в количестве 50-70 мас.%, что обеспечивает одновременное протекание процессов сшивания полимерной части компаунда и разложение азодикарбонамида, формируя таким образом образование устойчивой пены.
Эта задача решена также созданием способа получения вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции, который, согласно изобретению, получают из следующих исходных ингредиентов: полиэтилена низкой плотности, азодикарбонамида, пероксида дикумила, этилен-пропиленового каучука, бутилкаучука, цинка стеарата и оксида цинка, которые предварительно нагревают до температуры 115-130°С и подают в роторный смеситель в виде тангенциально направленных потоков полученных расплавов в количестве, обеспечивающем образование пенообразующего компаунда, в котором названные ингредиенты, находятся в следующем соотношении, мас. ч.: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 8,0-12,0; пероксид дикумила - 0,3-0,8; этилен-пропиленовый каучук - 1,0-10,0; бутилкаучук - 2,5-7,5; цинка стеарат - 1,5-2,5; оксид цинка - 0,4-0,8, из которого при температуре 100-130°С формируют целевой продукт длинномерной формы.
Благодаря заявляемому способу стало возможно обеспечить равномерное смешивание используемых ингредиентов и, значит, однородную структуру пенообразующего компаунда по всему объему вкладыша, обуславливающую его равномерное вспенивание, а также высокую адгезию вспененного вкладыша к стенкам теплоизолирующей полости, что в целом исключает образование пустот в теплоизолирующей полости.
Для достижения более однородной структуры пенообразующего компаунда по всему объему вкладыша, согласно изобретению, полезно перед формированием целевого продукта образованный компаунд измельчать и гомогенизировать.
Эта задача решена также созданием способа получения теплоизолирующей полости строительной конструкции, включающим закладку вкладыша длинномерной формы в полость строительной конструкции, последующую его термообработку с достижением ценообразования и целевой термоизоляции полости строительной конструкции, в котором, согласно изобретению, при закладке используют по меньшей мере один вкладыш, содержащий, мас. ч.: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 8,0-12,0; пероксид дикумила - 0,3-0,8; этилен-пропиленовый каучук - 1,0-10,0; бутилкаучук - 2,5-7,5; цинка стеарат - 1,5-2,5; оксид цинка - 0,4-0,8, при обеспечении отношения площади его поперечного сечения к площади поперечного сечения полости строительной конструкции, составляющего 1:15-20, а последующую термообработку осуществляют при 175-185°С, при этом преимущественно достаточно термообработку осуществлять в течение 20-40 минут, при этом возможно, согласно изобретению, при закладке использовать два вкладыша при обеспечении отношения суммарной площади их поперечного сечения к площади поперечного сечения теплоизолирующей полости строительной конструкции, составляющего 1:15-20.
Благодаря заявляемому способу получения теплоизолирующей полости строительной конструкции стало возможно обеспечить высокую тепло- и звукоизоляцию строительной конструкции.
Другие цели и преимущества заявляемого изобретения станут ясны из последующего подробного описания вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции, реализующего его способа получения, а также способа получения теплоизолирующей полости строительной конструкции и примеров выполнения вкладыша и названных способов.
Заявляемый вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции выполнен из пенообразующего компаунда на основе, согласно изобретению, такого полиолефина, как полиэтилен низкой плотности (плотность 900-930 кг/м3), который представляет собой термопластичный полимер со свойствами легкого, прочного, твердого материала. Полиэтилен низкой плотности имеет малое водопоглощение (около 0,02% за месяц) и высокую пластичность, для такого полимера характерна влаго- и воздухонепроницаемость. Известно, что полиэтилен низкой плотности абсолютно безопасен для состояния окружающей среды, так как он не выделяет никаких токсичных веществ.
Необходимо отметить, что используемый в прототипе полимер - этиленвинилацетат по сравнению с полиэтиленом низкой плотности имеет пониженную твердость, пониженные барьерные свойства по отношению к газам и водяному пару, меньшую химическую стойкость и теплостойкость.
Заявляемый вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции выполнен из пенообразующего компаунда, содержащего также азодикарбонамид, выполняющий функции химического вспенивающего агента, и пероксид дикумила, который является сшивающим агентом в данном компаунде. Также пенообразующий компаунд предпочтительно содержит такой диеновый каучук как этилен-пропиленовый каучук, преимущественно с содержанием этиленовых групп от 50 до 70%. При использовании этилен-пропиленового диенового каучука с содержанием этиленовых звеньев 50-70%, обеспечивается соответствие скоростей сшивания и пенообразования, благодаря чему образующаяся пена полностью заполняет весь объем теплоизолирующей полости строительной конструкции.
Пероксид дикумила при взаимодействии с диеновым каучуком ускоряет процесс химической сшивки на стадии пенообразовании и обеспечивает устойчивость пены при высокой температуре. Этилен-пропиленовый диеновый каучук в сочетании с присутствующим в пенообразующем компаунде бутилкаучуком способствует надежной адгезии образующейся пены к стенкам теплоизолирующей полости. Также пенообразующий компаунд содержит цинк стеарат и оксид цинка, которые, снижая температуру разложения азодикарбонамида, являются активаторами его разложения. В соответствии с изобретением, названные ингредиенты содержатся в следующем соотношении, мас. ч.:
полиэтилен низкой плотности - 100,0;
азодикарбонамид - 8,0-12,0;
пероксид дикумила - 0,3-0,8;
этилен-пропиленовый каучук - 1,0-10,0;
бутилкаучук - 2,5-7,5;
цинка стеарат - 1,5-2,5;
оксид цинка - 0,4-0,8.
Как показали проведенные исследования, при содержании в пенообразующем компаунде пероксида дикумила менее 0,3 мас. ч. происходит быстрое расширение и вспенивание вкладыша, выполненного из названного пенообразующего компаунда, при нагревании до температуры, указанной ниже, но пена сразу же «садится» и превращается в монолит. При содержании в пенообразующем компаунде пероксида дикумила более 0,8 мас. ч. напротив, не происходит расширение и вспенивание вкладыша, выполненного из названного пенообразующего компаунда, так как из-за высокой степени сшивки полиэтилен низкой плотности теряет эластичность и не расширяется под действием давления газов, выделяющихся при разложении азодикарбонамида.
Оксид цинка и стеарат цинка активируют разложение азодикарбонамида и пероксида дикумила, по этой причине их содержание пропорционально суммарной концентрации азодикарбонамида и пероксида дикумила.
Этилен-пропиленовый диеновый каучук ускоряет процесс сшивки и повышает жесткость вкладыша, выполненного из названного пенообразующего компаунда, поэтому чем больше концентрация диенового каучука, тем выше жесткость вкладыша - меньше значение показателя «стрела прогиба». В зависимости от технологических требований при закладке вкладыша в теплоизолирующую полость и требуемого времени прогрева для вспенивания пенообразующего компаунда на стадии целевой теплоизоляции полости строительной конструкции вводят от 1,0 до 10,0 мас. ч. диенового каучука. При содержании в компаунде диенового каучука менее 1,0 мас. ч. не происходит ускорение процесса сшивания и после завершения процесса разложения азодикарбонамида пена может «сесть», образуя пустоты в заполняемой камере. При концентрации диенового каучука в компаунде более 10,0 мас. ч. напротив процесс сшивки опережает процесс вспенивания и пена не образуется.
Введение в состав компаунда бутилкаучука позволяет снизить газопроницаемость пены и повысить адгезионную прочность пены. Введение бутилкаучука в количестве более 7,5 мас. ч. экономически и технически не целесообразно. При содержании бутилкаучука менее 2,5 мас. ч. эффект снижения газопроницаемости не обнаруживается.
В соответствии с заявляемым изобретением, вкладыш для термоизолирующей полости строительной конструкции получают из названных выше исходных ингредиентов, а именно: полиэтилена низкой плотности, азодикарбонамида, пероксида дикумила, этилен-пропиленового каучука, бутилкаучука, цинка стеарата и оксида цинка, которые предварительно нагревают до температуры 115-130°С до образования расплавов. Расплавы названных ингредиентов подают в роторный смеситель В виде тангенциально направленных потоков с достижением в камере роторного смесителя, их гомогенизации при температуре 115-130°С до образования гомогенного компаунда. При нагревании до температуре ниже 115°С невозможно достичь однородного распределения ингредиентов компаунда, а при температуре выше 130°С начинается процесс полимерной сшивки и такой компаунд в последующем не будет вспениваться.
Предлагаемая в соответствии с заявляемым способом тангенциальная подача расплавов ингредиентов в роторный смеситель приводит расплавы во вращение перпендикулярно друг другу, благодаря чему обеспечивается интенсификация массообменных процессов, повышается коэффициент массоотдачи, что в результате способствует равномерному смешиванию используемых ингредиентов и, значит, обеспечивается однородная структура пенообразующего компаунда, обуславливающая в дальнейшем его равномерное вспенивание в объеме теплоизолирующей полости.
Для достижения более однородной структуры пенообразующего компаунда по всему объему вкладыша, согласно изобретению, полезно перед формированием целевого продукта образованный компаунд после охлаждения до температуры ниже 50 град. С измельчать до частиц преимущественно менее 8 мм.
Из подготовленного таким образом пенообразующего компаунда, согласно заявляемому способу, при температуре 100-130°С с использованием одношнекового экструдера формируют целевой продукт длинномерной формы, например, в виде длинномерного шнура.
Благодаря заявляемому способу стало возможным обеспечить как равномерное смешивание используемых ингредиентов и, как следствие, однородную структуру пенообразующего компаунда по всему объему теплоизолирующего вкладыша, обуславливающую его равномерное вспенивание, так и высокую адгезию вспененного вкладыша к стенкам теплоизолирующей полости, что в комплексе исключает образование пустот в теплоизолирующей полости.
В соответствии с еще одним объектом заявляемого изобретения, получение теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют путем равномерной закладки - равномерного распределения вкладыша по объему полости. Достигнутая /благодаря использованию взамен сополимера этилена с винилацетатом более жесткого полиэтилена/ достаточная жесткость вкладыша и, как следствие, его стойкость к изгибанию под действием собственного веса позволяет без применения специальных приспособлений обеспечить возможность заполнения также участков полости, удаленных от места ввода вкладыша, что способствует при вспенивании компаунда полнообъемному заполнению пеной теплоизолирующей полости без образования в ней пустот - в дальнейшем при использовании строительной конструкции исключаются тепловые потери.
В полость строительной конструкции закладывают по меньшей мере один, возможно два и более ранее описанных вкладышей длинномерной формы, соблюдая при этом условие обеспечения отношения площади поперечного сечения вкладыша к площади поперечного сечения полости строительной конструкции, составляющего 1:15-20.
Последующую термообработку вкладыша, находящегося в теплоизолирующей полости, осуществляют при температуре 175-185°С, позволяющей обеспечить процесс равномерного пенообразования компаунда, из которого выполнен вкладыш, во всем объеме полости. Преимущественно достаточно термообработку осуществлять в течение 20-40 минут. При меньшем времени термообработки возможно частичное сохранение пустот в объеме полости, так как вкладыш не полностью прогрет и не вспенился в полном объеме. При большем времени термообработки образовавшаяся пена начинает осаживаться, что также приводит к образованию пустот в теплоизолирующей полости и снижению тепло- и звукоизоляционных качеств строительной конструкции.
Благодаря заявляемому способу получения теплоизолирующей полости строительной конструкции стало возможно обеспечить высокие тепло- и звукоизоляционные характеристики строительной конструкции.
Благодаря заявляемому изобретению возможно обеспечить повышенную адгезию пенообразующего компаунда к стенкам заполняемых полостей и, как следствие, полное отсутствие конденсации влаги на стенках заполняемых полостей в процессе эксплуатации изделий при знакопеременных температурах; высокую тепло- и звукоизоляцию строительной конструкции возможно обеспечить как за счет соотношения подобранных ингредиентов вкладыша, так и за счет технологических приемов, используемых при получении вкладыша и его вспенивании в теплоизолирующей полости. Заявляемые объекты защиты комплексно обеспечивают возможность полнообъемного заполнения теплоизолирующей полости вспененным вкладышем без образования в ней пустот и, соответственно, тепловых потерь при использовании строительной конструкции.
Пример 1
Получают длинномерный вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции из пенообразующего компаунда следующих исходных ингредиентов: полиэтилена низкой плотности, азодикарбонамида, пероксида дикумила, этилен-пропиленового каучука, бутилкаучука, цинка стеарата и оксида цинка. Исходные ингредиенты предварительно нагревают до температуры примерно в диапазоне 115-130°С до образования расплавов. Образованные расплавы подают в роторный смеситель в виде тангенциально направленных потоков в количестве, обеспечивающем образование пенообразующего компаунда, в котором названные ингредиенты, находятся в следующем соотношении, мас. часть: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 8,0; пероксид дикумила - 0,3; этиленпропиленовый диеновый каучук с содержанием полиэтилена 50 мас.% - 2,6; бутилкаучук - 5,0; цинка стеарат - 1,5; оксид цинка - 0,4. Образованный компаунд после охлаждения до температуры ниже 50 град. С измельчают до частиц преимущественно менее 8 мм и гомогенизируют. Из подготовленного пенообразующего компаунда, при температуре 100-130°С формируют длинномерный вкладыш в виде длинномерного шнура.
Полученный длинномерный вкладыш закладывают в теплоизолирующую полость строительной конструкции и распределяют его равномерно по всему объему полости. Соблюдают условие обеспечения отношения площади поперечного сечения вкладыша к площади поперечного сечения полости строительной конструкции, составляющего 1:15-20. Затем осуществляют термообработку вкладыша, находящегося в термоизолирующей полости, в процессе технологически заданного окрашивания строительной конструкции при температуре 175-185°С в течение 20-40 минут, достигают равномерного пенообразования компаунда, из которого выполнен вкладыш, по всему объему полости. Высокая тепло- и звукоизоляция строительной конструкции достигнута.
Характеристика расположенного в теплоизолирующей полости вспененного длинномерного вкладыша приведена в таблице 1.
Пример 2
Получение длинномерного вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1, однако в образованном компаунде ингредиенты находятся в следующем соотношении, мас. ч.: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 12,0; пероксид дикумила - 0,8; этиленпропиленовый диеновый каучук с содержанием полиэтилена 60% масс. - 7,0; бутилкаучук - 4,0; цинка стеарат - 2,5; оксид цинка - 0,8.
Получение теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1, однако в термоизолирующую полость вводят три вкладыша из пенообразующего компаунда.
Характеристика расположенных в теплоизолирующей полости вспененных длинномерных вкладышей приведена в таблице 1.
Пример 3
Получение длинномерного вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1, однако в образованном компаунде ингредиенты находятся в следующем соотношении, мас. ч.: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 10,0; пероксид дикумила - 0,5; этиленпропиленовый диеновый каучук с содержанием полиэтилена 55 мас.% - 7,5; бутилкачук - 4,0; цинка стеарат - 2.0; оксид цинка - 0,6.
Получение теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1.
Характеристика расположенного а теплоизолирующей полости вспененного длинномерного вкладыша приведена в таблице 1.
Пример 4
Получение длинномерного вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1, однако в образованном компаунде ингредиенты находятся в следующем соотношении, мас. ч.: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 8,0; пероксид дикумила - 0,35; этиленпропиленовый диеновый каучук с содержанием полиэтилена 55 мас.% - 1,0; бутилкачук - 7,5; цинка стеарат - 2.0; оксид цинка - 0,6.
Получение теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1.
Характеристика расположенного а теплоизолирующей полости вспененного длинномерного вкладыша приведена в таблице 1.
Пример 5
Получение длинномерного вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1, однако в образованном компаунде ингредиенты находятся в следующем соотношении, мас. ч.: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 12,0; пероксид дикумила - 0,5; этиленпропиленовый диеновый каучук с содержанием полиэтилена 55 мас.% - 10,0; бутилкачук - 2,5; цинка стеарат - 2.0; оксид цинка - 0,6.
Получение теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1.
Характеристика расположенного а теплоизолирующей полости вспененного длинномерного вкладыша приведена в таблице 1.
Пример 6
Получение длинномерного вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1, однако в образованном компаунде ингредиенты находятся в следующем соотношении, мас. ч.: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 10,0; пероксид дикумила - 0,7; этиленпропиленовый диеновый каучук с содержанием полиэтилена 55 мас.% - 4,0; бутилкачук - 5,0; цинка стеарат - 2.0; оксид цинка - 0,6.
Получение теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1.
Характеристика расположенного а теплоизолирующей полости вспененного длинномерного вкладыша приведена в таблице 1.
Пример 7
Получение длинномерного вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1, однако в образованном компаунде ингредиенты находятся в следующем соотношении, мас. ч.: полиэтилен низкой плотности - 100,0; азодикарбонамид - 10,0; пероксид дикумила - 0,8; этиленпропиленовый диеновый каучук с содержанием полиэтилена 55 мас.% - 5,0; бутилкачук - 4,0; цинка стеарат - 2.0; оксид цинка - 0,6.
Получение теплоизолирующей полости строительной конструкции осуществляют аналогично описанному в примере 1.
Характеристика расположенного а теплоизолирующей полости вспененного длинномерного вкладыша приведена в таблице 1.
Пример 8 (сравнительный в соответствии с прототипом)
Claims (21)
1. Вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции, выполненный из пенообразующего материала, включающего полиолефин, азодикарбонамид, пероксид дикумила, отличающийся тем, что в качестве пенообразующего материала использован пенообразующий компаунд, содержащий в качестве полиолефина полиэтилен низкой плотности, а также содержащий дополнительно этилен-пропиленовый каучук с содержанием этиленовых звеньев 50-70 мас.%, бутилкаучук, цинка стеарат и оксид цинка, в котором упомянутые ингредиенты содержатся в следующем соотношении, мас. ч.:
Полиэтилен низкой плотности - 100,0;
Азодикарбонамид - 8,0-12,0;
Пероксид дикумила - 0,3-0,8;
Этилен-пропиленовый каучук с содержанием этиленовых звеньев 50-70 мас.% - 1,0-10,0;
Бутилкаучук - 2,5-7,5;
Цинка стеарат - 1,5-2,5;
Оксид цинка - 0,4-0,8.
2. Способ получения вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции по п. 1, отличающийся тем, что его получают из следующих исходных ингредиентов: полиэтилена низкой плотности, азодикарбонамида, пероксида дикумила, этилен-пропиленового каучука с содержанием этиленовых звеньев 50-70 мас.%, бутилкаучука, цинка стеарата и оксида цинка, которые предварительно нагревают до температуры 115-130°С и подают в роторный смеситель в виде тангенциально направленных потоков полученных расплавов в количестве, обеспечивающем образование пенообразующего компаунда, в котором названные ингредиенты находятся в следующем соотношении, мас. ч.:
полиэтилен низкой плотности - 100,0;
азодикарбонамид - 8,0-12,0;
пероксид дикумила - 0,3-0,8;
этилен-пропиленовый каучук с содержанием этиелновых звеньев 50-70 мас.% - 1,0-10,0;
бутилкаучук - 2,5-7,5;
цинка стеарат - 1,5-2,5;
оксид цинка - 0,4-0,8,
из которого при температуре 100-130°С формируют целевой продукт в форме длинномерного шнура.
3. Способ получения вкладыша для теплоизолирующей полости строительной конструкции по п. 2, отличающийся тем, что перед формированием целевого продукта образованный компаунд измельчают и гомогенизируют.
4. Способ получения теплоизолирующей строительной конструкции, включающий закладку вкладыша в форме длинномерного шнура в полость строительной конструкции и последующую его термообработку с достижением пенообразования и целевой теплоизоляции полости строительной конструкции, отличающийся тем, что при закладке используют по меньшей мере один вкладыш по п. 1 при обеспечении отношения площади его поперечного сечения к площади поперечного сечения полости строительной конструкции, составляющего 1:15-20, а последующую термообработку осуществляют при 175-185°С.
5. Способ получения теплоизолирующей строительной конструкции по п. 4, отличающийся тем, что термообработку осуществляют в течение 20-40 минут.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что при закладке используют два вкладыша при обеспечении отношения суммарной площади их поперечного сечения к площади поперечного сечения теплоизолирующей полости строительной конструкции, составляющего 1:15-20.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2022/000348 WO2023096529A1 (ru) | 2021-11-26 | 2022-11-25 | Вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2786171C1 true RU2786171C1 (ru) | 2022-12-19 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1126857A (en) * | 1966-02-05 | 1968-09-11 | Furukawa Electric Co Ltd | A method of manufacturing foamed sheets of polyolefin composition |
| SU526631A1 (ru) * | 1973-07-09 | 1976-08-30 | Предприятие П/Я Г-4059 | Композици дл получени вспененного полиолефина |
| US8133420B2 (en) * | 2006-08-09 | 2012-03-13 | Dow Global Technologies Llc | Multi-segment expandable polymer compositions which expand in a controllable direction |
| RU2635138C1 (ru) * | 2016-10-11 | 2017-11-09 | Акционерное общество "Орион" | Способ получения вспененного полимера и линия для его осуществления |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1126857A (en) * | 1966-02-05 | 1968-09-11 | Furukawa Electric Co Ltd | A method of manufacturing foamed sheets of polyolefin composition |
| SU526631A1 (ru) * | 1973-07-09 | 1976-08-30 | Предприятие П/Я Г-4059 | Композици дл получени вспененного полиолефина |
| US8133420B2 (en) * | 2006-08-09 | 2012-03-13 | Dow Global Technologies Llc | Multi-segment expandable polymer compositions which expand in a controllable direction |
| RU2635138C1 (ru) * | 2016-10-11 | 2017-11-09 | Акционерное общество "Орион" | Способ получения вспененного полимера и линия для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101187101B1 (ko) | 방화성 수지 새시 | |
| US8318304B2 (en) | Intumescent rod | |
| US4591606A (en) | Polyolefin foam foamed with water and cross-linked with silane, and procedure for its manufacturing | |
| US5529624A (en) | Insulation material | |
| CN100393804C (zh) | 用于防火的持久塑性捏合剂、其制备方法及其用途 | |
| AU2012281945B2 (en) | Fire-resistant reinforcement structure, fire-resistant reinforcement architectural member, fire-resistant reinforcement method for architectural member | |
| JP2005009304A (ja) | 防火性樹脂サッシ | |
| FI75588C (fi) | Brand- eller flammbestaendigt material. | |
| JP5453336B2 (ja) | 建築部材の耐火補強方法 | |
| KR20130000806A (ko) | 건축물의 케이블 관통부에 적용되는 내화충전구조의 시공방법 | |
| RU2786171C1 (ru) | Вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции, способ его получения и способ получения теплоизолирующей полости строительной конструкции | |
| JP3133683B2 (ja) | 防火用膨張性樹脂組成物 | |
| KR102476674B1 (ko) | 난연 및 방습 성능이 우수하고 에너지 효율이 향상된 준불연 성능의 건축물 내외장 복합 단열재 | |
| CN105542431B (zh) | 一种用于3d打印的保温隔热材料及其制备方法 | |
| JP2022538945A (ja) | 防音材料およびその製造方法 | |
| WO2023096529A1 (ru) | Вкладыш для теплоизолирующей полости строительной конструкции | |
| CN103288393A (zh) | 一种低导热性能的水泥发泡保温板及其制备方法 | |
| JP2005009305A (ja) | 防火性樹脂サッシ | |
| KR20180102784A (ko) | 팽창성 무기 골재를 포함하는 유기 단열재 | |
| JP4158880B2 (ja) | 複合耐火板 | |
| JP4300374B2 (ja) | 発泡耐火シートの製造方法 | |
| JP2000117870A (ja) | 繊維強化プラスチック製耐火部材およびその製造方法 | |
| KR20170121448A (ko) | 난연성 황토시트의 제조방법 및 난연성 황토시트가 접합된 방화문 | |
| GB2298424A (en) | Composite foam building material | |
| JP7269133B2 (ja) | 多層管 |