SI8711223A8 - Postopek za izdelavo penastega termoizolacijskega materiala - Google Patents

Description

Postopek za izdelavo penastega termoizolacijskega materiala

Področje tehnike, v katero spada izum

Predloženi izum je s področja izolacijskih materialov oz. polimerne kemije in se nanaša na postopek za pripravo novega penastega termoizolacijskega materiala na osnovi ekspandiranega polistirena in poliuretana.

Tehnični problem

Tehnični problem, ki se z navedenim izumom rešuje, je sledeč:

Poliuretan je kot termoizolacijski material drag, zato pomeni kombinacija s penjenim polistirenom pocenitev, pri čemer se lastnosti poliuretana ne spremenijo. Ciklusi izdelave so krajši kot pri samem poliuretanu, ker se dobršen del reakcijske toplote, ki se sprošča, porablja za ekspandiranje polistirena in je zato možno hitrejše razkalupljenje izdelka. Vodovpojnost je manjša kot pri samem poliuretanu, ker ima penjen polistiren zaprto strukturo celic, poliuretan pa ima okoli 7 % odprtih celic. Poleg tega se z izumom rešuje tudi ekološki problem razgradnje ozonskega sloja v

-λ— atmosferi, ker se npr. pri mešan ju-p©iiurefanain'p-olistirena v razmerju 50:50 za 50 % zmanjša uporaba freona, ki je eden od glavnih uničevalcev ozona.

Stanje tehnike

Prijavitelju podobne rešitve niso znane.

Znani so postopki za izdelavo poliuretanskih termoizolacijskih materialov (trdih pen), pri katerih dodajajo v poliuretan aditive, kot kredo, titanov dioksid, steklena vlakna ipd., ki delno pocenijo poliuretan, vendar pa mu s tem znatno poslabšajo fizikalno-mehanske lastnosti.

Opis rešitve tehničnega problema z izvedbenimi primeri

Postavljeni tehnični problem rešimo s postopkom uvodoma omenjene vrste, pri čemer kot aditiv uporabimo polistiren ter pri izdelavi tega materiala izkoristimo reakcijsko toploto pri formiranju pene.

Izvedemo ga tako, da v eno poliuretansko komponento za trdo poliuretansko peno z gostoto od 35 do 80 kg/m³, ki je bodisi poliol ali izocianat, ali v obe vmešamo polistiren za ekspandiranje z granulacijo od 0,4 do 2,3 mm v količini do 70 % glede na skupno maso končnega proizvoda, pri čemer je polistiren impregniran s penilnim sredstvom v količini od 5 do 8 %, v danem primeru dodamo drugo poliuretansko komponento, homogeniziramo z mešanjem, vlijemo v želeno obliko in pustimo, da nastane pena.

Delamo v prisotnosti penilnega sredstva, npr.freona (freon 11). K poliolu damo katalizator na bazi aminov. Delamo v prisotnosti regulatorja velikosti celic v peni, npr. silikonskega olja.

Polistiren je impregniran s penilnim sredstvom, npr.pentanom.

Vsebnost pentana v tržnem polistirenu te vrste je 5 do 8 %.

Vse surovine so tržno dostopne.

- 3 Povprečna volumska masa novega materiala je od 35 do 50 kg/m³ (odvisno od potrebe tržišča). Gostota polistirena v poliuretanu se da regulirati s količino dodanega katalizatorja s Dremerom polistirenskih kroglic, z vrsto polistirena (polisti reni z različnimi molekulskimi masami in s tem tudi različnimi temperaturami zmehščišča), s količino pentana in z odstotkom polistirena v poliuretanu.

Za dosego želene oblike vlivamo maso v kalup, v katerem se po določenem času začne formirati poliuretanska pena. Začetek formiranja pene je okoli 20 do 30 sekund po pomešanju vseh komponent. Hkrati se pod vplivom reakcijske toplote poliuretana, t.j. pri okoli 120 do 160 °C, ekspandira enakomerno porazdeljeni polistiren v poliuretanu. Nastala pena se utrjuje okoli 4 minute.

Tako dobimo nov termoizolacijski material, ki je, kot že rečeno, kombinacija poliuretanske pene in ekspandiranega polistirena.

Lastnosti novega proizvoda so: toplotna prevodnost 0,026 W/mK volumska masa okoli 40 kg/m³ tlačna trdnost pri 10 % deformacije 0,16-2,0 N/mm² upogibna trdnost okoli 0,3^ N/mm²

Pri enaki volumski masi in različnih razmerjih polistirena in poliuretana ni velikih razlik v mehanskih lastnostih končnega proizvoda.

Novi material, ki kljub dodatku polistirena obdrži dobre fizikalne lastnosti, je uporaben npr. _v gradbeništvu za najrazličnejše toplotne izolacije.

Izum podrobneje pojasnjujemo z naslednjim izvedbenim primerom.

PRIMER

Surovine:

poliol: Baytherm A/135 (Bayer) izocianat: Desmodur (Bayer) polistiren: Okirol E 4 S” (OKI Zagreb)

Razmerje komponent:

poliol: 100 mas. delov izocianat: 104 mas. deli polistiren: 100 mas. delov

V poliol ali izocianat (ali v oba) vmešamo polistiren granulacije od 0,3 do 2 mm. Nato poliol in izocianat pomešamo. Po določenem času pride do formiranja poliuretanske pene (15 do 30 s). Pri tem se sprošča toplota (eksotermna reakcija) v poliuretanski peni, temperatura je med 110 in 160 °C odvisno od količine katalizatorja (alifatski amini), vmešanega v poliolu, in od debeline poliuretanske pene. Pod vplivom te toplote pride do ekspandiranja polistirena, tako da dobimo kombinacijo dveh penastih termoizolacijskih materialov.

Poliuretanska pena se ekspandira z pomočjo freona kot pecilnega sredstva. Formirajo se mehurčki (celice), katerih velikost se uravnava z dodanim silikonskim oljem. Freon in silikonsko olje sta vmešana v poliolu.

- 5 Podobne rezultate dosežemo ob uporabi vsake znane mešanice poliuretanskih komponent, ki daje trdo peno z gostoto od 35 do 80 kg/m³.

Claims (2)

1. PATENTNA ZAHTEVKA

   1. Postopek za izdelavo penastega termoizolacijskega materiala, označen s tem, da v eno poliuretansko komponento za trdo poliuretansko peno z gostoto od 35 do 80 kg/m³, ki je bodisi poliol ali izocianat, ali v obe vmešamo polistiren za ekspandiranje z granulacijo od 0,4 do 2,3 mm v količini do 70 % glede na skupno maso končnega proizvoda, pri čemer je polistiren impregniran s penilnim sredstvom v količini od 5 do 8 %, v danem primeru dodamo drugo poliuretansko komponento, homogeniramo z mešanjem, vlijemo v želeno obliko in pustimo, da nastane pena.
2. 2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da je penilno sredstvo, s katerim je impregniran polistiren, pentan.