RU86906U1

RU86906U1 - SANDWICH PANEL

Info

Publication number: RU86906U1
Application number: RU2008134642/22U
Authority: RU
Inventors: Виталий Борисович Ивашевский
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2009-09-20

Abstract

1. Сэндвич-панель, включающая два поверхностных слоя и центральный слой из жесткого заливочного пенополиуретана, отличающаяся тем, что поверхностный слой образован стеклотканью, пропитанной изоцианатным предполимером, синтезированным на основе простого гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярной массой 1600-2800 и функциональностью 2-3, полиизоцианата и катализатора уретанообразования, взятых в массовом соотношении соответственно: 30-60:67-37:0,1-3,0, при этом изоцианатный предполимер имеет массовую долю изоцианатных групп 3,9-18,0 и условную вязкость 0,1-40 мин. ! 2. Сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что изоцианатный предполимер содержит органический растворитель в количестве 0,5-70 мас.%. ! 3. Сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что при заливке центрального слоя поверхностный слой сэндвич-панели является неотвержденным.1. A sandwich panel comprising two surface layers and a central layer of hard pouring polyurethane foam, characterized in that the surface layer is formed of fiberglass impregnated with an isocyanate prepolymer synthesized based on a simple hydroxyl-containing polyester with a molecular weight of 1600-2800 and a functionality of 2-3, polyisocyanate and urethane formation catalyst, taken in a mass ratio, respectively: 30-60: 67-37: 0.1-3.0, while the isocyanate prepolymer has a mass fraction of isocyanate groups of 3.9-18.0 and conditional elm spine 0.1-40 minutes. ! 2. The sandwich panel according to claim 1, characterized in that the isocyanate prepolymer contains an organic solvent in an amount of 0.5-70 wt.%. ! 3. The sandwich panel according to claim 1, characterized in that when pouring the Central layer, the surface layer of the sandwich panel is uncured.

Description

Полезная модель относится к конструкциям строительных панелей типа "сэндвич" и может найти применение в современном промышленном и гражданском строительстве для изготовления теплоизоляционных и ненесущих конструкций зданий и сооружений стен, в частности, различного рода панелей, внутренних и внешних перегородок, различного рода покрытий.The utility model relates to the construction of sandwich type building panels and can be used in modern industrial and civil engineering for the manufacture of heat-insulating and non-load-bearing structures of buildings and wall structures, in particular, various kinds of panels, internal and external partitions, various kinds of coatings.

Современное разнообразие и сложность технических проблем формируют новые задачи по совершенствованию строительных материалов и конструкций. Одним из решений подобных задач является создание и применение полимерных материалов для строительства, рационально сочетающих необходимые технологические и эксплуатационные характеристики.The modern variety and complexity of technical problems form new challenges for improving building materials and structures. One of the solutions to such problems is the creation and use of polymeric materials for construction, rationally combining the necessary technological and operational characteristics.

Известны конструкции сэндвич-панелей, включающие два жестких поверхностных слоя, выполненных, как правило, из листового металла и центральный слой, выполненный из теплоизоляционного материала - стекловаты. соединенных посредством полиуретанового клея (Патенты РФ на изобретение №2066635,2156340, патент Германии №3824842). Отсутствие конкретной рецептуры полиуретанового клея не может обеспечить высокую адгезионную прочность соединения элементов сэндвич-панели. Кроме того, недостатками указанных конструкций является их большой вес и низкая технологичность при изготовлении.Sandwich panel constructions are known, including two rigid surface layers, made, as a rule, of sheet metal, and a central layer made of heat-insulating material - glass wool. connected by means of polyurethane adhesive (RF patents for the invention No. 2066635,2156340, German patent No. 3824842). The absence of a specific formulation of polyurethane adhesive cannot provide high adhesive strength of the connection elements of the sandwich panel. In addition, the disadvantages of these structures is their high weight and low manufacturability.

Известен клеящий состав на основе полиизоцианата для применения. в панелях типа «сэндвич» по заявке на изобретение РФ №2005139123. Указанный клей представляет собой продукт реакции водного раствора силиката щелочного металла с органическим полиизоцианатом, содержащий катализатор, и предназначен для соединения поверхностного слоя сэндвич-панели, выполненного из металла, гипса или керамики, с центральным слоем, выполненным из негорючего минерального волокна. Заявленный клей безусловно должен обладать высокими прочностными свойствами по отношению к минеральным волокнам. используемым для изготовления центрального слоя и неорганическим материалам поверхностного слоя, но не обеспечивает высоких прочностных показателей для облегченных конструкций сэндвич-панелей.Known adhesive composition based on polyisocyanate for use. in panels of the "sandwich" type according to the application for the invention of the Russian Federation No. 2005139123. The specified adhesive is a reaction product of an aqueous solution of alkali metal silicate with an organic polyisocyanate containing a catalyst, and is intended to connect the surface layer of a sandwich panel made of metal, gypsum or ceramic with a central layer made of non-combustible mineral fiber. The declared glue must certainly have high strength properties with respect to mineral fibers. used for the manufacture of the central layer and inorganic materials of the surface layer, but does not provide high strength properties for lightweight sandwich panel designs.

Наиболее близким изобретением к заявляемому является строительная сэндвич-панель по патенту на изобретение РФ №2280132, включающая два жестких поверхностных слоя из металла и центральную часть, содержащую полосы заливочного пенополиуретана; для соединения поверхностных слоев и центральной части сэндвич-панели применяется двухкомпонентный полиуретановый клей. Конструкция сэндвич-панели по прототипу имеет следующие недостатки. Указанная конструкция обладает большим весом, соединение поверхностных слоев и центральной части посредством клея требует дополнительной технологической операции с предварительной обработкой металлической поверхности; отсутствие конкретной рецептуры применяемого клея не гарантирует высоких прочностных показателей соединения слоев сэндвич-панели и ее долговечности.The closest invention to the claimed is a building sandwich panel according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2280132, including two hard surface layers of metal and a central part containing strip filling polyurethane foam; two-component polyurethane adhesive is used to connect the surface layers and the central part of the sandwich panel. The design of the sandwich panel of the prototype has the following disadvantages. The specified design has a large weight, the connection of the surface layers and the Central part by means of glue requires additional technological operations with pre-treatment of the metal surface; the absence of a specific formulation of the adhesive used does not guarantee high strength characteristics of the connection of the layers of the sandwich panel and its durability.

Суть полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленная полезная модель, является разработка состава материала поверхностного слоя конструкции сэндвич-панели.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to develop the composition of the material of the surface layer of the sandwich panel structure.

Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение веса сэндвич-панели при ее высоких прочностных показателях.The technical result of the claimed utility model is to reduce the weight of the sandwich panel with its high strength characteristics.

Указанный технический результат достигается за счет применения в качестве материала поверхностного слоя сэндвич-панели стеклоткани, пропитанной изоцианатным предполимером с массовой долей изоцианатных групп 3,9-18,0, синтезированным на основе простого гидроксилсодержащего полиэфира молекулярной массы 1600-2800 с функциональностью 2-3 (30-60 мас.ч.), полиизоцианата (67-37 мас.ч.), катализатора уретанообразования (0,1-3,0 мас.ч.), при этом указанный предполимер имеет условную вязкость 0,1-40 мин. При частном случае реализации полезной модели изоцианатный предполимер содержит органический растворитель в количестве 0,5-70 мас.%. Другим частным случаем реализации является то, что при заливке центрального слоя поверхностный слой сэндвич-панели является неотвержденным.The specified technical result is achieved due to the use of a fiberglass sandwich panel as a surface layer material, impregnated with an isocyanate prepolymer with a mass fraction of isocyanate groups of 3.9-18.0, synthesized based on a simple hydroxyl-containing polyester of molecular weight 1600-2800 with a functionality of 2-3 ( 30-60 parts by weight), polyisocyanate (67-37 parts by weight), a urethane formation catalyst (0.1-3.0 parts by weight), wherein said prepolymer has a nominal viscosity of 0.1-40 minutes. In the particular case of the implementation of the utility model, the isocyanate prepolymer contains an organic solvent in an amount of 0.5-70 wt.%. Another particular implementation is that when the center layer is poured, the surface layer of the sandwich panel is uncured.

Достижение технического результата обусловлено следующим. Использование полиуретановго предполимера заданного состава в качестве связующего для образования жесткого поверхностного слоя и пенополиуретана в качестве центрального слоя предполагает единую химическую природу соединяемых элементов сэндвич-панели, что приводит к повышению адгезионной прочности центрального и поверхностного слоев при их отверждении, а, следовательно, повышению конструкционной прочности в целом, а также ее долговечности. Выбор состава связующего полиуретанового типа обусловлен сочетанием технологических (вязкость, время отверждения) и эксплуатационных свойств (в частности адгезионной прочности). Кроме того, применение стеклоткани, пропитанной указанным составом, позволяет исключить из процесса производства сэндвич-панели технологическую стадию проклеивания центрального и поверхностного слоев.The achievement of the technical result is due to the following. The use of a polyurethane prepolymer of a given composition as a binder for the formation of a hard surface layer and polyurethane foam as a central layer suggests a unified chemical nature of the connected elements of the sandwich panel, which leads to an increase in the adhesive strength of the central and surface layers during their curing, and, consequently, an increase in structural strength in general, as well as its durability. The choice of the composition of the binder polyurethane type is due to a combination of technological (viscosity, curing time) and operational properties (in particular adhesive strength). In addition, the use of fiberglass impregnated with the specified composition allows us to exclude from the process of manufacturing a sandwich panel the technological stage of sizing the central and surface layers.

Для осуществления полезной модели синтезируют изоцианатный предполимер на основе простого гидроксилсодержащего полиэфира молекулярной массы 1600-2800 и функциональностью2-3 в количестве 30-60 мас.ч., полиизоцианата (67-37 мас.ч.) и катализатора уретанообразования (0,1-3,0 мас.ч.). При необходимости в полученный состав вводят органический растворитель:To implement a useful model, an isocyanate prepolymer is synthesized based on a simple hydroxyl-containing polyester of molecular weight 1600-2800 and a functionality of 2-3 in the amount of 30-60 parts by weight, polyisocyanate (67-37 parts by weight) and a urethane formation catalyst (0.1-3 , 0 parts by weight). If necessary, an organic solvent is introduced into the resulting composition:

толуол, ксилол и т.п.в количестве от 0,5 до 70 мас.ч. на 100 мас.ч предполимера. Полученным изоцианатным предполимером пропитывают стеклоткань, помещенную в соответствующую форму, любым известным приемом:toluene, xylene and the like in an amount of from 0.5 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of prepolymer. The obtained isocyanate prepolymer is impregnated with fiberglass, placed in the appropriate form, by any known method:

напылением, кистью, валиком. Не дожидаясь окончания отверждения состава связующего, в полость сэндвич-панели подают заливочный пенополиуретан, после чего выдерживают получаемую сэндвич-панели при температуре помещения до полного отверждения.spraying, brush, roller. Without waiting for the curing of the binder composition to finish, polyurethane foam is fed into the cavity of the sandwich panel, after which the resulting sandwich panel is held at room temperature until it is completely cured.

Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:For the implementation of the invention can be used the following substances:

Простой полиэфир, в частности, Лапрол 1002, Лапрол 2002, Лапрол 3002 Полиизоцианат Стеклоткань Заливочный жесткий пенополиуретан, в частности, ППУ-317 ПPolyester, in particular, Laprol 1002, Laprol 2002, Laprol 3002 Polyisocyanate Fiberglass Filling rigid polyurethane foam, in particular PPU-317 P

4 Катализатор уретанообразования: ДАБКО, метил-ДАБКО, триэтиламин, триэтаноламин, любые другие традиционные катализаторы уретанообразования.4 Urethane catalyst: DABCO, methyl DABCO, triethylamine, triethanolamine, any other traditional urethane catalyst.

Заявленная сэндвич панель представлена на фигуре, где 1 - поверхностный слой, 2 - центральный слой из жесткого заливочного пенополиуретана.The claimed sandwich panel is presented in the figure, where 1 is the surface layer, 2 is the central layer of hard pouring polyurethane foam.

Полученная в соответствии с заявленной полезной моделью сэндвич-панель обладает безусловно меньшим весом по сравнению с известными и имеет предел прочности при растяжении 140-180 МПа, а также обладает высокой технологичностью при ее изготовлении.The sandwich panel obtained in accordance with the claimed utility model has an unconditionally lower weight in comparison with the known ones and has a tensile strength of 140-180 MPa, and also has high manufacturability in its manufacture.

Библиографические данныеBibliographic data

1. Патент РФ на изобретение№2066635.1. RF patent for invention No. 2066635.

2. Патент РФ на изобретение №2156340.2. RF patent for the invention No. 2156340.

3. Патент Германии №2005139123.3. German patent No. 2005139123.

4. Заявка РФ на изобретение №2005139123.4. RF application for the invention No. 2005139123.

5. Патент РФ на изобретение №2280132 (опубл.2006 г.).5. RF patent for the invention No. 2280132 (publ. 2006).

Claims

1. A sandwich panel comprising two surface layers and a central layer of hard pouring polyurethane foam, characterized in that the surface layer is formed of fiberglass impregnated with an isocyanate prepolymer synthesized based on a simple hydroxyl-containing polyester with a molecular weight of 1600-2800 and a functionality of 2-3, polyisocyanate and urethane formation catalyst, taken in a mass ratio, respectively: 30-60: 67-37: 0.1-3.0, while the isocyanate prepolymer has a mass fraction of isocyanate groups of 3.9-18.0 and conditional elm spine 0.1-40 minutes.

2. The sandwich panel according to claim 1, characterized in that the isocyanate prepolymer contains an organic solvent in an amount of 0.5-70 wt.%.

3. The sandwich panel according to claim 1, characterized in that when pouring the Central layer, the surface layer of the sandwich panel is uncured.