RU2800911C1 - Thermal insulation panel - Google Patents

Thermal insulation panel Download PDF

Info

Publication number
RU2800911C1
RU2800911C1 RU2023105048A RU2023105048A RU2800911C1 RU 2800911 C1 RU2800911 C1 RU 2800911C1 RU 2023105048 A RU2023105048 A RU 2023105048A RU 2023105048 A RU2023105048 A RU 2023105048A RU 2800911 C1 RU2800911 C1 RU 2800911C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wood particles
isocyanate
surface layer
thermoplastic polymer
dye
Prior art date
Application number
RU2023105048A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рушан Гареевич Сафин
Руслан Рафаилович Фахрутдинов
Ильнар Марселевич Галиев
Марат Галиевич Гареев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2800911C1 publication Critical patent/RU2800911C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction materials.
SUBSTANCE: heat-insulating panel contains outer and inner surface layers formed by co-extrusion from different compositions, the space between which is filled with a heat-insulating material. The outer surface layer contains a thermoplastic polymer having a melt flow strength of 4-12 g/10 min and a melting point of not more than 200°C, fibrous type wood particles with sizes from 1 to 2.5 mm pre-treated in an alkaline medium, isocyanate, process additive, and dye in the following ratio, wt.%: the specified thermoplastic polymer 30-35, wood particles ranging in size from 1 to 2.5 mm 54-56, isocyanate 7-10, process additive 2-3, dye 1-2. The inner surface layer contains a thermoplastic polymer having a melt flow strength of 4-12 g/10 min and a melting point of not more than 200°C, wood particles of fibrous type with sizes from 2.5 to 10 mm, in the following ratio, wt. %: the specified thermoplastic polymer 20-26, wood particles ranging in size from 2.5 to 10 mm 70-76, process additive 2-3, dye 1-2. The space between the surface layers is filled with polyol with a filler in the form of wood particles ranging in size from 10 to 15 mm, followed by the introduction of isocyanate into the mixture with the following ratio of components, wt.%: polyol 10-12.5, wood particles with sizes from 10 to 15 mm 75-80, isocyanate 10-12.5.
EFFECT: increased modulus of rupture, modulus of elasticity, ultimate compressive strength by an average of 1.3 times while maintaining a low coefficient of expansion in thickness during moisture absorption; expensive modifiers required to achieve the specifications are only used during formation of the outer surface layer reducing its cost, simpler composition of the inner surface layer, high strength parameters, high-quality interfacial layer between the matrix and the filler, significant improvement in strength and performance of the product.
2 cl, 1 dwg, 1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в качестве конструкционных теплоизоляционных плит и панелей.The invention relates to the field of building materials and can be used as structural heat-insulating boards and panels.

Известно изобретение, относящееся к области строительных материалов. Теплоизоляционная панель, содержащая поверхностные слои и пространство между поверхностными слоями, сформированные экструзией из состава, содержащего термопластичный полимер в виде полиэтилена или полипропилена, древесные частицы 0,1-10 мм, полибутадиен, техническую добавку, краситель, при следующем соотношении компонентов, мас. %: древесные частицы 0,1-10 мм 60-70 указанный термопластичный полимер 20-30 полибутадиен 4-5 технологическая добавка 3-4 краситель 1-3, причем полиэтилен или полипропилен имеет предел текучести расплава 3-10 г/10 мин и температуру плавления более 100°С, а пространство между поверхностными слоями заполнено жестким заливочным пенополиуретаном одновременно с формированием поверхностного слоя, см. RU Патент №2657571, МПК Е04С 2/24 (2006,01); E04F 13/00 (2006.01); Е04 В 1/78 (2006.01), опубл. 2018.Known invention related to the field of building materials. Heat-insulating panel containing surface layers and space between surface layers, formed by extrusion from a composition containing a thermoplastic polymer in the form of polyethylene or polypropylene, wood particles 0.1-10 mm, polybutadiene, technical additive, dye, in the following ratio, wt. %: wood particles 0.1-10 mm 60-70 specified thermoplastic polymer 20-30 polybutadiene 4-5 technological additive 3-4 dye 1-3, and polyethylene or polypropylene has a melt flow strength of 3-10 g/10 min and temperature melting point is more than 100°C, and the space between the surface layers is filled with rigid polyurethane foam simultaneously with the formation of the surface layer, see RU Patent No. 2657571, IPC E04C 2/24 (2006.01); E04F 13/00(2006.01); E04 B 1/78 (2006.01), publ. 2018.

Недостатками данного объекта является недостаточные показатели твердости, износостойкости, предела прочности при сжатии.The disadvantages of this object is the lack of hardness, wear resistance, compressive strength.

Известно изобретение, относящееся к области промышленных строительных материалов. Теплоизоляционный материал, включающий смешение одной из составляющих - вспенивающегося полиуретана - с наполнителем и последующее введение в смесь другой составляющей - полиизоцианата, в котором в качестве наполнителя используют древесные опилки размерами 4±2 мм, которые предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°С, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана, включающую простой полиэфир на основе окиси пропилена, оксипропилэтилендиамин, диметилэтаноламин, оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер, трихлорэтилфосфат, затем полученную смесь выгружают в реактор, в котором смесь перемешивают и вакуумируют ее до остаточного давления в реакторе, равного 15-20 кПа, после чего в смесь вводят полиизоцианат при соотношении всех компонентов смеси, мас. %,Known invention relating to the field of industrial building materials. Heat-insulating material, including mixing one of the components - foaming polyurethane - with a filler and subsequent introduction into the mixture of another component - polyisocyanate, in which wood chips with dimensions of 4 ± 2 mm are used as a filler, which are preliminarily subjected to steam treatment at a temperature of 250 ° C , after processing, the sawdust is fed into the diffuser of the diffuser-confuser device, and a component of foaming polyurethane, including a polyether based on propylene oxide, oxypropylethylenediamine, dimethylethanolamine, oxyalkylenemethylsiloxane block copolymer, trichloroethyl phosphate, is fed to the sawdust, then the resulting mixture is discharged into a reactor in which the mixture is stirred and evacuated to a residual pressure in the reactor equal to 15-20 kPa, after which polyisocyanate is introduced into the mixture at a ratio of all components of the mixture, wt. %,

простой полиэфир на основе окиси пропиленаpolyether based on propylene oxide 24,54-26,8924.54-26.89 оксипропилэтилендиаминhydroxypropylethylenediamine 8,40-9,208.40-9.20 диметилэтаноламинdimethylethanolamine 0,48-0,550.48-0.55 оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимерoxyalkylene methylsiloxane block copolymer 0,36-0,400.36-0.40 трихлорэтилфосфатtrichloroethyl phosphate 6,80-7,476.80-7.47 полиизоцианатpolyisocyanate 33,33-35,5633.33-35.56 опилкиsawdust 20-25,20-25,

после перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°С форму и выдерживают 15-20 мин, см. RU Патент №2527417, МПК С04В 38/10 (2006.01), C08G 18/18 (2006.01), C08G 101/00 (2006.01), опубл. 2014.after mixing the components, the composite mass is sent to a mold heated to a temperature of 50-60 ° C and kept for 15-20 minutes, see RU Patent No. 00 (2006.01), publ. 2014.

Недостатками данного изобретения являются невысокие механические и прочностные характеристики.The disadvantages of this invention are the low mechanical and strength characteristics.

Наиболее близким по технической сущности является теплоизоляционная панель, содержащая поверхностные слои, сформированные экструзией из состава, содержащего термопластичный полимер в виде полиэтилена или полипропилена и древесные частицы, а пространство между поверхностными слоями заполнено жестким заливочным пенополиуретаном, согласно изобретению в качестве древесных частиц поверхностные слои содержат частицы размером от 0,16 до 0,75 мм термомодифицированной древесной коры, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The closest in technical essence is a heat-insulating panel containing surface layers formed by extrusion from a composition containing a thermoplastic polymer in the form of polyethylene or polypropylene and wood particles, and the space between the surface layers is filled with rigid polyurethane foam, according to the invention, as wood particles, the surface layers contain particles size from 0.16 to 0.75 mm of thermally modified wood bark, in the following ratio, wt. %:

полиэтилен или полипропиленpolyethylene or polypropylene 20-3020-30 частицы термомодифицированной древесной корыparticles of thermomodified tree bark 70-80,70-80,

а пространство между поверхностными слоями заполнено жестким заливочным пенополиуретаном с древесными частицами размером 1-15 мм, при следующем соотношении компонентов, мас. %:and the space between the surface layers is filled with rigid filling polyurethane foam with wood particles 1-15 mm in size, in the following ratio, wt. %:

указанный пенополиуретанspecified polyurethane foam 25-3525-35 древесные частицы 1-15 ммwood particles 1-15 mm 65-75,65-75,

и подвергнуто прессованию,and pressed,

см. RU Патент №2731598; МПК Е04С 2/24 (2006.01); Е04В 1/78 (2006.01), опубл. 2020.see RU Patent No. 2731598; IPC E04C 2/24 (2006.01); E04B 1/78 (2006.01), publ. 2020.

Недостатками известного объекта являются недостаточные показатели предела прочности при сжатии, прочности адгезии, низкие показатели модулей разрыва и упругости, а также высокий процент расширения по толщине при влагопоглощении.The disadvantages of the known object are insufficient indicators of compressive strength, adhesion strength, low values of rupture and elasticity moduli, as well as a high percentage of expansion in thickness during moisture absorption.

Решаемой заявленным изобретением технической проблемой является увеличение модулей упругости и разрыва, предела прочности при сжатии и прочности адгезии, при сохранении теплоизоляционных свойств, а также невозможность формировать поверхностные слои с разным составом, толщиной слоя и разными эксплуатационными свойствами.The technical problem solved by the claimed invention is an increase in the elastic and tensile moduli, compressive strength and adhesion strength, while maintaining thermal insulation properties, as well as the inability to form surface layers with different compositions, layer thicknesses and different performance properties.

Техническая проблема решается созданием теплоизоляционной панели, содержащей наружный и внутренний поверхностные слои, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным материалом, в котором поверхностные слои сформированы методом соэкструзии из разных составов, а именно, наружный поверхностный слой содержит термопластичный полимер имеющий предел текучести расплава 4-12 г/10 мин и температуру плавления не более 200°С, древесные частицы волокнистого типа размерами от 1 до 2,5 мм, предварительно подверженные горячей обработке в щелочной среде, изоционат, технологическую добавку и краситель при следующем соотношение компонентов, мас. %:The technical problem is solved by creating a heat-insulating panel containing outer and inner surface layers, the space between which is filled with a heat-insulating material, in which the surface layers are formed by co-extrusion from different compositions, namely, the outer surface layer contains a thermoplastic polymer having a melt yield strength of 4-12 g / 10 min and a melting point of not more than 200 ° C, wood particles of a fibrous type with sizes from 1 to 2.5 mm, previously subjected to hot processing in an alkaline medium, isocyanate, processing aid and dye in the following ratio of components, wt. %:

указанный термопластичный полимерspecified thermoplastic polymer 30-3530-35 древесные частицы размерами от 1 до 2,5 ммwood particles with sizes from 1 to 2.5 mm 54-5654-56 изоционатisocyanate 7-107-10 технологическая добавкаtechnological additive 2-32-3 красительdye 1-2,1-2,

и внутренний поверхностный слой содержит термопластичный полимер, имеющий предел текучести расплава 4-12 г/10 мин и температуру плавления не более 200°С, древесные частицы волокнистого типа размерами от 2,5 до 10 мм, при следующем соотношение компонентов, мас. %:and the inner surface layer contains a thermoplastic polymer having a melt yield strength of 4-12 g/10 min and a melting point of not more than 200°C, fibrous-type wood particles ranging in size from 2.5 to 10 mm, in the following ratio, wt. %:

указанный термопластичный полимерspecified thermoplastic polymer 20-2620-26 древесные частицы размерами от 2,5 до 10 ммwood particles from 2.5 to 10 mm in size 70-7670-76 технологическая добавкаtechnological additive 2-32-3 красительdye 1-2,1-2,

а пространство между поверхностными слоями заполнено полиолом с наполнителем в виде древесных частиц размерами от 10 до 15 мм с последующим введением в смесь - изоционата, при следующем соотношении компонентов, мас. %:and the space between the surface layers is filled with a polyol filled with wood particles ranging in size from 10 to 15 mm, followed by the introduction of isocyanate into the mixture, in the following ratio, wt. %:

полиолpolyol 10-12,510-12.5 древесные частицы размерами от 10 до 15 ммwood particles from 10 to 15 mm in size 75-8075-80 изоционатisocyanate 10-12,510-12.5

Решение технической задачи позволяет увеличить адгезию между поверхностными слоями и внутренним слоем изделия, упругость, модуль разрыва, предел прочности при сжатии теплоизоляционной панели в среднем в 1,3 раза при сохранении низкого коэффициента расширения по толщине при влагопоглощении, - не более 22,7%.The solution of the technical problem makes it possible to increase the adhesion between the surface layers and the inner layer of the product, elasticity, rupture modulus, compressive strength of the heat-insulating panel by an average of 1.3 times while maintaining a low coefficient of expansion in thickness during moisture absorption - no more than 22.7%.

Формирование поверхностных слоев с разным составом, толщиной слоя и разными эксплуатационными свойствами позволяет использовать дорогостоящие термопласты, модификаторы, красители для достижения необходимых характеристик только при формировании наружного поверхностного слоя в зависимости от среды эксплуатации. При этом внутренний поверхностный слой имеет более простой состав.The formation of surface layers with different compositions, layer thicknesses and different operational properties allows the use of expensive thermoplastics, modifiers, dyes to achieve the required characteristics only when forming the outer surface layer depending on the operating environment. In this case, the inner surface layer has a simpler composition.

Характеристика веществ, используемых в заявленном объекте:Characteristics of the substances used in the declared object:

Для формирования наружного поверхностного слоя в качестве наполнителя используют древесные частицы размером 1-2,5 мм, полученные в три стадии:To form the outer surface layer, wood particles 1-2.5 mm in size are used as a filler, obtained in three stages:

на первой стадии измельчают отходы из хвойных пород древесины в щепу на роторном измельчителе, после чего полученную щепу подвергают горячей обработке в щелочной среде в течении 30-105 минут и при температуре не более 120°С, а затем измельчают до требуемых размеров с последующим истиранием на дефибраторах.at the first stage, waste from coniferous wood is crushed into chips on a rotary grinder, after which the resulting chips are subjected to hot processing in an alkaline environment for 30-105 minutes and at a temperature of not more than 120 ° C, and then crushed to the required size, followed by abrasion for defibrators.

Для формирования внутреннего поверхностного слоя в качестве наполнителя используют древесные частицы волокнистого типа, полученные из отходов хвойных и лиственных пород древесины размерами 2,5-10 мм, которые получают истиранием древесных частиц на дефибраторах.To form the inner surface layer, fibrous wood particles are used as a filler, obtained from coniferous and hardwood waste with a size of 2.5-10 mm, which are obtained by abrasion of wood particles in defibrators.

Матрица наружного поверхностного слоя теплоизоляционной панели выполнена из термопластичного полимера полиэтилена низкого давления марки ПНД HDPE Снолен ЕР 0.49/47 или полиэтилена высокого давления марки ПВД 10803-020 ВС ГОСТ 16337-77 или полипропилена марки Литье Гомо ПНГ РРНО HI500, или САН пластика марки SAN NF2200 и изоционата марки Wannate РМ-200. Здесь и далее конкретные марки приведены в качества примера, специалист в данной области техники сможет подобрать подходящие марки на основании своих знаний и данного описания без приложения творческих усилий.The matrix of the outer surface layer of the heat-insulating panel is made of a thermoplastic polymer of low-pressure polyethylene HDPE Snolen EP 0.49/47 or high-pressure polyethylene grade PVD 10803-020 VS GOST 16337-77 or polypropylene grade Gomo PNG PPNO HI500, or SAN plastic grade SAN NF2200 and isocyanate brand Wannate RM-200. Hereinafter, specific brands are given as an example, a person skilled in the art will be able to select suitable brands based on his knowledge and this description without creative effort.

Матрица внутреннего поверхностного слоя теплоизоляционной панели выполнена из термопластичного полимера полиэтилентерефталата марки ПЭТФ-Г-75 ГОСТ Р 51695-2000.The matrix of the inner surface layer of the heat-insulating panel is made of thermoplastic polymer polyethylene terephthalate grade PET-G-75 GOST R 51695-2000.

Указанный диапазон предела текучести расплава 4-12 г/10 мин и температура плавления не более 200°С является оптимальным при экструзии древесных частиц указанных размеров и позволяет получить качественную адгезию между древесными частицами и полимерной матрицей.The indicated range of the melt yield strength of 4-12 g/10 min and the melting temperature of not more than 200°C is optimal for the extrusion of wood particles of the specified sizes and allows obtaining high-quality adhesion between the wood particles and the polymer matrix.

В качестве технологических добавок наружный поверхностный слой содержит железооксидный пигмент красный HI30, или железооксидный пигмент желтый G313, или диоксид титана рутильный R298, или полиэтиленовый воск (аналог ПВ-200).As technological additives, the outer surface layer contains red iron oxide pigment HI30, or yellow iron oxide pigment G313, or rutile titanium dioxide R298, or polyethylene wax (analogue of PV-200).

В качестве технологических добавок внутренний поверхностный слой содержит технический углерод N330, который увеличивает предел прочности на растяжение и увеличивает износостойкость, уменьшает гистерезис.As technological additives, the inner surface layer contains carbon black N330, which increases the tensile strength and increases wear resistance, reduces hysteresis.

В качестве красителя наружный поверхностный слой содержит сополимер этиленвинилацетатный (EVA) А-С 400А или masterbatch (RAL, Pantone).As a dye, the outer surface layer contains an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) A-C 400A or a masterbatch (RAL, Pantone).

В качестве красителя внутренний поверхностный слой содержит меловую добавку КА-2 CCFM РР 682.As a dye, the inner surface layer contains the chalk additive KA-2 CCFM PP 682.

Пространство между поверхностными слоями состоит из древесных частиц, смешанных с полиолом марки ЛапС 48-40 и с изоцианатом марки WANNATE РМ-200.The space between the surface layers consists of wood particles mixed with LapS 48-40 polyol and WANNATE PM-200 isocyanate.

На Фиг. 1 приведено схематическое изображение теплоизоляционной панели:On FIG. 1 shows a schematic representation of a heat-insulating panel:

1 - внутренний поверхностный слой теплоизоляционной панели, сформированный методом соэкструзии из состава, содержащего термопластичный полимер, имеющий предел текучести расплава 4-12 г/10 мин и температуру плавления не более 200°С, и древесные частицы волокнистого типа размерами 2,5-10 мм, технологическую добавку, а также краситель;1 - the inner surface layer of a heat-insulating panel formed by co-extrusion from a composition containing a thermoplastic polymer having a melt yield strength of 4-12 g / 10 min and a melting point of not more than 200 ° C, and wood particles of a fibrous type with a size of 2.5-10 mm , technological additive, as well as dye;

2 - пространство между поверхностными слоями теплоизоляционной панели заполнено составом из пенополиуретана и древесных частиц размером 10-15 мм;2 - the space between the surface layers of the heat-insulating panel is filled with a composition of polyurethane foam and wood particles with a size of 10-15 mm;

3 - наружный поверхностный слой теплоизоляционной панели, сформированный методом соэкструзии из состава, содержащего термопластичный полимер, имеющий предел текучести расплава 4-12 г/10 мин и температуру плавления не более 200°С, и древесные частицы волокнистого типа размером 1-2,5 мм, изоционат, технологическую добавку, а также краситель.3 - the outer surface layer of the heat-insulating panel, formed by co-extrusion from a composition containing a thermoplastic polymer having a melt yield strength of 4-12 g/10 min and a melting point of not more than 200 ° C, and wood particles of a fibrous type with a size of 1-2.5 mm , isocyanate, processing aid, and dye.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.For a better understanding of the invention, we give examples of a specific implementation.

Пример 1Example 1

Для формирования наружного поверхностного слоя теплоизоляционной панели используют древесные частицы размером 1 мм и компоненты матрицы в следующем соотношении, мас. %:To form the outer surface layer of the heat-insulating panel, wood particles 1 mm in size and matrix components are used in the following ratio, wt. %:

ПЭНД марки ПНД HDPE Снолен ЕР 0.49/47 30 частицы хвойных пород 1 мм 56 изоционат марки Wannate РМ-200 10 техническая добавка железооксидный пигмент красный HI30 2 краситель сополимер этиленвинилацетатный (EVA) А-С 400А 2, а для формирования внутреннего поверхностного слоя теплоизоляционной панели используют древесные частицы волокнистого типа размерами 2,5 мм и компоненты матрицы в следующем соотношении, мас. %:HDPE HDPE HDPE Snolen EP 0.49/47 30 coniferous particles 1 mm 56 isocyanate brand Wannate RM-200 10 technical additive iron oxide pigment red HI30 2 ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer dye A-C 400A 2, a for forming the inner surface layer of the heat-insulating panel use wood particles of fibrous type with a size of 2.5 mm and matrix components in the following ratio, wt. %:

ПЭТФ-Г-75 ГОСТ Р 51695-2000 26 древесная частицы 2,5 мм 70 технологическая добавка технический углерод N330 2 краситель меловую добавку КА-2 CCFM РР 682 2 которые смешивают и отправляют в загрузочное устройство экструзионной установки.PET-G-75 GOST R 51695-2000 26 wood particles 2.5 mm 70 technological additive carbon black N330 2 dye chalk additive KA-2 CCFM РР 682 2 which are mixed and sent to the loading device of the extrusion unit.

Для формирования пространства между поверхностными слоями теплоизоляционной панели используют компоненты в следующем соотношении:To form the space between the surface layers of the heat-insulating panel, the components are used in the following ratio:

полиол марки ЛапС 48-40polyol brand Laps 48-40 1010 древесные частицы 2,5 ммwood particles 2.5 mm 8080 изоционат марки WANNATE РМ-200WANNATE RM-200 isocyanate 10.10.

Пространство между поверхностными слоями заполняют полиолом с наполнителем в виде древесных волокон размерами 10 мм и последующим введением в смесь - изоционата и смешивают в вакуумной среде, через соэкструзионную головку при подаче из установки.The space between the surface layers is filled with polyol with a filler in the form of wood fibers with a size of 10 mm and the subsequent introduction of isocyanate into the mixture and mixed in a vacuum environment, through a co-extrusion head when fed from the installation.

Исследования для определения модуля упругости, модуля разрыва, предела прочности при сжатии и коэффициента расширения по толщине при влагопоглощении проведены с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Наноматериалы и нанотехнологии» Казанского национального исследовательского технологического университета.Studies to determine the modulus of elasticity, modulus of rupture, compressive strength and expansion coefficient in thickness during moisture absorption were carried out using the equipment of the Center for Collective Use "Nanomaterials and Nanotechnologies" of the Kazan National Research Technological University.

Исследования на модуль упругости проводилось по ГОСТ Р 57864-2017. Величина модуля упругости составила 1,11 гПа.Research on the modulus of elasticity was carried out in accordance with GOST R 57864-2017. The value of the modulus of elasticity was 1.11 hPa.

Исследования на модуль разрыва проводилось в соответствии с ГОСТ Р 57867-2017. Величина модуля разрыва составила 18,5 мПа.Research on the rupture modulus was carried out in accordance with GOST R 57867-2017. The value of the modulus of rupture was 18.5 MPa.

Исследования на предел прочности при сжатии проводилось в соответствии с ГОСТ 4651-2014. Величина предела прочности при сжатии составила 45,3 мПа.Compressive strength studies were carried out in accordance with GOST 4651-2014. The compressive strength value was 45.3 MPa.

Исследования на коэффициент расширения по толщине при влагопоглощении проводилось в соответствии с ГОСТ Р 56762-2015. Величина коэффициента расширения по толщине при влагопоглощении составила 22,5%.Studies on the coefficient of expansion in thickness during moisture absorption were carried out in accordance with GOST R 56762-2015. The value of the coefficient of expansion in thickness during moisture absorption was 22.5%.

Примеры 2-12 аналогичны примеру 1.Examples 2-12 are similar to example 1.

В примерах 1 12 в качестве матрицы древесных частиц внутренний поверхностный слой содержит полиэтилен низкого давления, имеющий предел текучести расплава 5 г/10 мин, 6 г/10 мин, 7 г/10 мин и температуру плавления 170°С, 180°С, 190°С соответственно.In examples 1 to 12, as a matrix of wood particles, the inner surface layer contains low-pressure polyethylene having a melt yield strength of 5 g/10 min, 6 g/10 min, 7 g/10 min and a melting point of 170°C, 180°C, 190 °C, respectively.

В примере 1, 2, 3 в качестве матрицы древесных частиц наружный поверхностный слой содержит полиэтилен низкого давления, имеющий предел текучести расплава 5 г/10 мин, 6 г/10 мин, 7 г/10 мин и температуру плавления 170°С, 180°С, 190°С соответственно.In example 1, 2, 3, as a matrix of wood particles, the outer surface layer contains low-pressure polyethylene having a melt yield strength of 5 g/10 min, 6 g/10 min, 7 g/10 min and a melting point of 170°C, 180° C, 190°C, respectively.

В примере 4, 5 и 6 в качестве матрицы древесных частиц наружный поверхностный слой содержит полиэтилен высокого давления, имеющий предел текучести расплава 6 г/10 мин, 7 г/10 мин, 8 г/10 мин и температуру плавления 175°С, 185°С, 195°С соответственно.In example 4, 5 and 6, as a matrix of wood particles, the outer surface layer contains high pressure polyethylene having a melt yield strength of 6 g/10 min, 7 g/10 min, 8 g/10 min and a melting point of 175°C, 185° C, 195°C, respectively.

В примере 7, 8 и 9 в качестве матрицы древесных частиц наружный поверхностный слой содержит полипропилен, имеющий предел текучести расплава 4 г/10 мин, 4,5 г/10 мин, 5 г/10 мин и температуру плавления 160°С, 175°С, 190°С соответственно.In example 7, 8 and 9, as a matrix of wood particles, the outer surface layer contains polypropylene having a melt yield strength of 4 g/10 min, 4.5 g/10 min, 5 g/10 min and a melting point of 160°C, 175° C, 190°C, respectively.

В примере 10, 11 и 12 в качестве матрицы древесных частиц наружный поверхностный слой содержит САН-пластик (сополимер стирола и акрилонитрила), имеющий предел текучести расплава 10 г/10 мин, 11 г/10 мин, 12 г/10 мин и температуру плавления 190°С, 195°С, 200°С соответственно.In example 10, 11 and 12, as a matrix of wood particles, the outer surface layer contains SAN plastic (copolymer of styrene and acrylonitrile) having a melt yield strength of 10 g/10 min, 11 g/10 min, 12 g/10 min and a melting point 190°C, 195°C, 200°C respectively.

Соотношения компонентов для формирования поверхностных слоев и пространства между поверхностными слоями теплоизоляционной панели, а также ее характеристики: модуль разрыва, модуль упругости, предел прочности при сжатии и коэффициент расширения по толщине при влагопоглощении приведены в Таблице 1.The ratios of the components for the formation of surface layers and the space between the surface layers of the heat-insulating panel, as well as its characteristics: modulus of rupture, modulus of elasticity, compressive strength and expansion coefficient in thickness during moisture absorption are shown in Table 1.

Как видно из примеров конкретного выполнения, совокупность признаков заявляемого объекта по сравнению с прототипом позволяет увеличить модуль разрыва, модуль упругости, предел прочности при сжатии в среднем в 1,3 раза при сохранении низкого коэффициент расширения по толщине при влагопоглощении.As can be seen from the examples of a specific implementation, the set of features of the claimed object in comparison with the prototype allows to increase the modulus of rupture, the modulus of elasticity, the ultimate compressive strength by an average of 1.3 times while maintaining a low coefficient of expansion in thickness during moisture absorption.

Добавление изоцианатной смолы в наружном поверхностном слое значительно повышает прочность неполярных полимеров, при этом улучшает структурные свойства древесного наполнителя и уменьшает полярность поверхности и дефект границы раздела между древесным наполнителем и пластиком. Изоцианат имеет практически нулевое влагопоглощение, является отличным изолятором от воды и пара.The addition of isocyanate resin in the outer surface layer significantly increases the strength of non-polar polymers, while improving the structural properties of the wood filler and reducing the surface polarity and interface defect between the wood filler and the plastic. Isocyanate has practically zero moisture absorption, is an excellent insulator from water and steam.

Добавление полиола для формирования пространства между поверхностными слоями обеспечивает создание плотной полимерной основы, за счет вступления в реакцию с изоцианатом.The addition of a polyol to form a space between the surface layers provides a dense polymer base by reacting with the isocyanate.

Использование САН-пластика в наружном поверхностном слое позволяет получить высокие адгезионные свойства с древесным волокном, так как данный пластик независим от типа связующего агента.The use of SAN plastic in the outer surface layer makes it possible to obtain high adhesive properties with wood fiber, since this plastic is independent of the type of binding agent.

Важнейшей задачей при получении наружных поверхностных слоев является обеспечение совместимости неполярной полимерной матрицы и древесного наполнителя. Данная задача решается путем введения в состав поверхностных слоев технологических добавок, которые повышают совместимость матрицы и наполнителя, что, в свою очередь, обеспечивает улучшение механических свойств поверхностных слоев.The most important task in obtaining the outer surface layers is to ensure the compatibility of the non-polar polymer matrix and wood filler. This problem is solved by introducing technological additives into the composition of the surface layers, which increase the compatibility of the matrix and filler, which, in turn, improves the mechanical properties of the surface layers.

Использование дорогостоящих модификаторов для достижения необходимых характеристик только при формировании наружного поверхностного слоя позволяет снизить ее себестоимость, при этом внутренний поверхностный слой имеет более простой состав.The use of expensive modifiers to achieve the required characteristics only when forming the outer surface layer makes it possible to reduce its cost, while the inner surface layer has a simpler composition.

Обработка древесного наполнителя в горячей щелочной среде способствует изменению структурного строения частиц, что в свою очередь позволяет получить наполнитель с высокими прочностными характеристиками и добиться формирования качественного межфазного слоя между матрицей и наполнителем, позволяющего значительно улучшить прочностные и эксплуатационные характеристики изделия.The processing of wood filler in a hot alkaline medium contributes to a change in the structural structure of the particles, which in turn makes it possible to obtain a filler with high strength characteristics and to achieve the formation of a high-quality interfacial layer between the matrix and the filler, which can significantly improve the strength and performance characteristics of the product.

Claims (7)

1. Теплоизоляционная панель, содержащая наружный и внутренний поверхностные слои, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным материалом, отличающаяся тем, что поверхностные слои сформированы методом соэкструзии из разных составов, а именно, наружный поверхностный слой содержит термопластичный полимер имеющий предел текучести расплава 4-12 г/10 мин и температуру плавления не более 200°С, древесные частицы волокнистого типа размерами от 1 до 2,5 мм, предварительно подверженные горячей обработке в щелочной среде, изоционат, технический углерод N330 и краситель при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. A heat-insulating panel containing outer and inner surface layers, the space between which is filled with a heat-insulating material, characterized in that the surface layers are formed by co-extrusion from different compositions, namely, the outer surface layer contains a thermoplastic polymer having a melt yield strength of 4-12 g / 10 min and a melting point of not more than 200 ° C, wood particles of a fibrous type with sizes from 1 to 2.5 mm, previously subjected to hot processing in an alkaline medium, isocyanate, carbon black N330 and a dye in the following ratio of components, wt.%: указанный термопластичный полимерspecified thermoplastic polymer 30–35 30–35 древесные частицы размерами от 1 до 2,5 ммwood particles with sizes from 1 to 2.5 mm 54–5654–56 изоционатisocyanate 7–10 7–10 технический углерод N330carbon black N330 2–3 2–3 красительdye 1–2, 1-2,
внутренний поверхностный слой содержит термопластичный полимер полиэтилентерефталата, имеющий предел текучести расплава 4-12 г/10 мин и температуру плавления не более 200°С, древесные частицы волокнистого типа размерами от 2,5 до 10 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:the inner surface layer contains a thermoplastic polymer of polyethylene terephthalate, having a melt yield strength of 4-12 g/10 min and a melting point of not more than 200°C, wood particles of a fibrous type with sizes from 2.5 to 10 mm, in the following ratio of components, wt.%: термопластичный полимер полиэтилентерефталатаthermoplastic polyethylene terephthalate polymer 20–2620–26 древесные частицы размерами от 2,5 до 10 мм wood particles from 2.5 to 10 mm in size 70–7670–76 технический углерод N330carbon black N330 2–3 2–3 красительdye 1–2, 1-2,
пространство между поверхностными слоями образовано смесью из полиола, древесных частиц размерами от 10 до 15 мм, изоционата, при следующем соотношении компонентов, мас.%:the space between the surface layers is formed by a mixture of polyol, wood particles ranging in size from 10 to 15 mm, isocyanate, with the following ratio of components, wt.%: полиолpolyol 10–12,5 10–12.5 древесные частицы размерами от 10 до 15 ммwood particles with sizes from 10 to 15 mm 75–8075–80 изоционатisocyanate 10–12,5 10–12.5
2. Панель по п.1, в которой термопластичный полимер наружного поверхностного слоя представляет собой один полимер из термопластичного полимера полиэтилена низкого давления, или полиэтилена высокого давления, или полипропилена, или САН пластика и изоционата.2. The panel of claim 1, wherein the thermoplastic polymer of the outer surface layer is one of a thermoplastic polymer of LDPE or LDPE or PP or SAN plastic and isocyanate.
RU2023105048A 2023-03-06 Thermal insulation panel RU2800911C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2800911C1 true RU2800911C1 (en) 2023-07-31

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3480594A (en) * 1966-04-15 1969-11-25 Stauffer Chemical Co Phosphorus containing urethane foams
RU2208110C2 (en) * 2001-05-22 2003-07-10 ЗАО "ГЛИМС-Продакшн" Process of manufacture of heat insulation plate for wall facing
WO2004055286A2 (en) * 2002-12-13 2004-07-01 G-P Gypsum Corporation Gypsum panel having uv-cured moisture resistant coating
RU2527417C1 (en) * 2013-03-13 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" Method of obtaining porous heat-insulating material
RU2657571C1 (en) * 2017-05-23 2018-06-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Heat-insulating panel
RU2731598C1 (en) * 2019-12-23 2020-09-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Heat insulating panel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3480594A (en) * 1966-04-15 1969-11-25 Stauffer Chemical Co Phosphorus containing urethane foams
RU2208110C2 (en) * 2001-05-22 2003-07-10 ЗАО "ГЛИМС-Продакшн" Process of manufacture of heat insulation plate for wall facing
WO2004055286A2 (en) * 2002-12-13 2004-07-01 G-P Gypsum Corporation Gypsum panel having uv-cured moisture resistant coating
RU2527417C1 (en) * 2013-03-13 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" Method of obtaining porous heat-insulating material
RU2657571C1 (en) * 2017-05-23 2018-06-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Heat-insulating panel
RU2731598C1 (en) * 2019-12-23 2020-09-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Heat insulating panel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6204312B1 (en) Process for manufacturing organic and inorganic compositions, moulded flat or extruded to give complex formation, dimensional stability, added strength, biological resistance, using non toxic resin formulations
KR100983970B1 (en) Environment friendly and incombustible wood plastic composites and manufacturing method thereof
US20070267609A1 (en) Composite Materials Comprising Plastics and Wood
EP2447435A2 (en) Bagasse composite, method for preparing same and interior material using same
CN110437521A (en) A kind of expansion type core-shell structure wood plastic composite and preparation method
EP1463773B1 (en) Method of making a finished product
CN112976453A (en) Preparation method of ultra-silent floor
WO2009072914A1 (en) Cork-polymer composite (cpc) materials and processes to obtain the same
RU2800911C1 (en) Thermal insulation panel
CN106280185A (en) A kind of light wood-plastic composite fiber plate and preparation method thereof
Gozdecki et al. Effects of wood particle size and test specimen size on mechanical and water resistance properties of injected wood–high density polyethylene composite
US4999064A (en) Process for producing weather resistant construction elements
KR101821568B1 (en) Method for manufacturing hybrid plywood and hybrid plywood manufactured by the same
CA1279566C (en) Weather resistant substrates having protective elastomeric layers
EP1070782A1 (en) Lignocellulose fiber filler for thermoplastic composite compositions
Bekhta et al. Effects of Different Kinds of Coating Materials on Properties of Flat Pressed WPC Panels
US20180339425A1 (en) Process for preparing a wood chip board
KR102137916B1 (en) Method for manufacturing plate type material for architecture containing synthetic board of composition of coffee sludge
KR100936316B1 (en) Polypropylene/soy?protein compositions of bio composite materials, Bio composite sheet using that and Preparing method thereof
KR102134453B1 (en) Method for manufacturing plate type material for furniture containing synthetic board of composition of coffee sludge
KR20000030294A (en) Manufacturing method of construction material for human health improvement
RU2678675C1 (en) Biodegradable polymer composition material based on recycled polypropylene
Meekum et al. Manufacturing engineered wood panels from rice husk flake reinforced with glass and carbon fibers using epoxy adhesive
Mohsen et al. Review on the Manufacture of Particleboard from Agro-Wastes Using Different Adhesives
JPH11115123A (en) Cork powder-containing polyolefin resin laminate