RU2458025C1 - Method of producing heat-insulating material - Google Patents
Method of producing heat-insulating material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458025C1 RU2458025C1 RU2011108884/03A RU2011108884A RU2458025C1 RU 2458025 C1 RU2458025 C1 RU 2458025C1 RU 2011108884/03 A RU2011108884/03 A RU 2011108884/03A RU 2011108884 A RU2011108884 A RU 2011108884A RU 2458025 C1 RU2458025 C1 RU 2458025C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- sodium
- heat
- insulating material
- components
- Prior art date
Links
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 20
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-O triethanolammonium Chemical compound OCC[NH+](CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- JTDPJYXDDYUJBS-UHFFFAOYSA-N quinoline-2-carbohydrazide Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C(=O)NN)=CC=C21 JTDPJYXDDYUJBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 20
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052620 chrysotile Inorganic materials 0.000 claims description 10
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N dodecyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229940043264 dodecyl sulfate Drugs 0.000 claims description 7
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 8
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 4
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 239000004141 Sodium laurylsulphate Substances 0.000 abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 2
- 229910004883 Na2SiF6 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract 1
- CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;hydroxy(trioxido)silane;hydrate Chemical compound O.[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O[Si]([O-])([O-])[O-].O[Si]([O-])([O-])[O-] CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 229940029284 trichlorofluoromethane Drugs 0.000 description 5
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 4
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 4
- CYRMSUTZVYGINF-UHFFFAOYSA-N trichlorofluoromethane Chemical compound FC(Cl)(Cl)Cl CYRMSUTZVYGINF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- BWDBEAQIHAEVLV-UHFFFAOYSA-N 6-methylheptan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCO BWDBEAQIHAEVLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004338 Dichlorodifluoromethane Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019404 dichlorodifluoromethane Nutrition 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- -1 iso-octyl Chemical group 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- AHWALFGBDFAJAI-UHFFFAOYSA-N phenyl carbonochloridate Chemical class ClC(=O)OC1=CC=CC=C1 AHWALFGBDFAJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00215—Mortar or concrete mixtures defined by their oxide composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительной промышленности, в частности к способу изготовления теплоизоляционного материала, и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного материала, предназначенного для термоизоляции чердачных и подвальных перекрытий, фасадов зданий, трубопроводов горячего теплоснабжения, конденсационных и терморасширительных баков, технологических трубопроводов пожароопасных производств, емкостей для хранения нефтепродуктов.The invention relates to the construction industry, in particular to a method for the manufacture of heat-insulating material, and can be used for the manufacture of heat-insulating material intended for thermal insulation of attic and basement floors, building facades, pipelines of hot heat supply, condensation and thermal expansion tanks, process pipelines of fire hazardous industries, containers for storage of petroleum products.
Материал, полученный предлагаемым способом, может быть также использован как звукоизоляционный материал.The material obtained by the proposed method can also be used as soundproofing material.
Для теплоизоляционных материалов указанного назначения чрезвычайно важными показателями являются: коэффициент теплопроводности, экологическая и пожарная безопасность, температурный диапазон эксплуатации, механическая прочность.For thermal insulation materials of this purpose, extremely important indicators are: coefficient of thermal conductivity, environmental and fire safety, temperature range of operation, mechanical strength.
Известен способ изготовления теплоизоляционного материала, который включает вспенивание и отверждение композиции, состоящей из карбамидо-формальдегидной смолы, поверхностно-активного вещества, кислого отвердителя, наполнителя и пластификатора (Пат.RU №2317272). Однако недостатками известного способа являются:A known method of manufacturing a heat-insulating material, which includes foaming and curing of a composition consisting of urea-formaldehyde resin, a surfactant, an acidic hardener, filler and plasticizer (US Pat. No. 2317272). However, the disadvantages of this method are:
- выделение изделиями в процессе производства и эксплуатации экологически вредного формальдегида;- the allocation of products in the production and operation of environmentally harmful formaldehyde;
- низкие характеристики пожарной безопасности готового теплоизоляционного материала.- low fire safety characteristics of the finished heat-insulating material.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ изготовления теплоизоляционного материала, состоящий из подготовки исходной композиции материала, путем перемешивания ее компонентов, вспенивания композиции, ее разлива и отверждения в форме, при этом в состав композиции входят 30-50% натриевое жидкое стекло с силикатным модулем 2,8-4,5, отвердитель на основе соединений, выделяющих кислоту, пенообразователь, наполнитель и вода (Пат. US 3850650, по кл. С04В 38/00, 1974).Closest to the technical nature of the present invention is a method of manufacturing a heat-insulating material, consisting of preparing the initial composition of the material by mixing its components, foaming the composition, spilling and curing it in the form, while the composition of the composition includes 30-50% sodium liquid glass with silicate module 2.8-4.5, a hardener based on compounds releasing acid, a foaming agent, a filler and water (US Pat. US 3850650, according to CL 04B 38/00, 1974).
В известном способе смешивают водный раствор водорастворимого силиката - натриевого жидкого стекла, отвердитель, который выделяет кислоту в воду, и, по крайней мере, один вспенивающий агент, выбранный из группы, включающей алканы, алкены, галогенозамещенные алканы, галогенозамещенные алкены и алкиловые эфиры.In the known method, an aqueous solution of a water-soluble silicate - sodium water glass, a hardener that releases acid into water, and at least one blowing agent selected from the group consisting of alkanes, alkenes, halogen-substituted alkanes, halogen-substituted alkenes and alkyl ethers are mixed.
В известном способе вспенивание полученной композиции с одновременным ее отверждением ведут путем доведения температуры композиции выше точки кипения вспенивающего агента.In the known method, the foaming of the resulting composition while curing it is carried out by bringing the temperature of the composition above the boiling point of the blowing agent.
Названный водный раствор может содержать до 95% наполнителя.The named aqueous solution may contain up to 95% filler.
Однако известный способ обладает рядом недостатков:However, the known method has several disadvantages:
1. Высокая экологическая опасность как в процессе производства, так и при использовании готовых изделий, так как:1. High environmental hazard both in the production process and in the use of finished products, as:
- вспенивание растворов жидкого стекла достигают введением в состав отверждаемой композиции экологически вредных органических жидкостей (трихлорфторметана, дихлордифторметана, хлороформа, винилхлорида, трихлорэтилена), которые в процессе производства и при последующем использовании полученных изделий выделяют в атмосферу в количествах, в десятки раз превышающих предельно допустимые концентрации;- foaming of liquid glass solutions is achieved by introducing into the composition of the curable composition environmentally harmful organic liquids (trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, chloroform, vinyl chloride, trichlorethylene), which are released into the atmosphere in the manufacturing process and subsequent use of the products in quantities ten times higher than the maximum permissible concentrations ;
- в качестве отверждающих реагентов используют органические соединения, например, бутиловый, изо-октиловый, фениловый эфиры хлормуравьиной кислоты, реагирующие с жидким стеклом, выделяя бутанол, изо-октанол, фенол в количествах, не совместимых с требованиями техники безопасности.- organic compounds are used as curing reagents, for example, butyl, iso-octyl, phenyl chloroformic acid esters that react with liquid glass, releasing butanol, iso-octanol, phenol in amounts that are not compatible with safety requirements.
2. Низкие характеристики пожарной безопасности получаемого теплоизоляционного материала, теряющего при воздействии пламени в течение 30 мин с температурой 850°С более 50% массы (группа горючести Г2).2. Low fire safety characteristics of the resulting heat-insulating material, which loses more than 50% of the mass (combustibility group G2) during 30 minutes with a temperature of 850 ° C.
3. Низкое значение допустимой разности температур «холодной» и «горячей» поверхности теплоизоляционных изделий (не более 100°С при толщине теплоизолирующего слоя более 50 мм).3. The low value of the permissible temperature difference between the “cold” and “hot” surfaces of heat-insulating products (not more than 100 ° C with a thickness of the insulating layer more than 50 mm).
4. Низкие характеристики термостойкости теплоизоляционного материала, разрушающегося при температуре свыше 70°С.4. Low characteristics of heat resistance of heat-insulating material, which collapses at temperatures above 70 ° C.
5. Низкая механическая прочность отвердевшей пены, имеющей предел прочности при сжатии менее 50 кПа, что не позволяет использовать ее в качестве конструкционного теплоизоляционного материала.5. Low mechanical strength of the hardened foam having a compressive strength of less than 50 kPa, which does not allow its use as a structural heat-insulating material.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа изготовления теплоизоляционного материала, обладающего одновременно низким коэффициентом теплопроводности, экологической и пожарной безопасностью, широким температурным диапазоном эксплуатации, высокими показателями механической прочности.The technical result of the invention is the creation of a method of manufacturing a heat-insulating material having both a low coefficient of thermal conductivity, environmental and fire safety, a wide temperature range of operation, and high rates of mechanical strength.
Технический результат в предлагаемом изобретении достигают созданием способа изготовления теплоизоляционного материала, состоящего из подготовки исходной композиции материала, путем перемешивания ее компонентов, вспенивания композиции, ее разлива и отверждения в форме, при этом в состав композиции входят 30-50% натриевое жидкое стекло с силикатным модулем 2,8-4,5, отвердитель на основе соединений, выделяющих кислоту в воду, пенообразователь, наполнитель и вода, в котором согласно изобретению подготовку компонентов композиции для их смешивания производят раздельно путем предварительного нагрева натриевого жидкого стекла, замачивания длинноволокнистого наполнителя, например, асбеста-хризотила в воде, подготовку пены из пенообразующего раствора, представляющего собой водный 1,5-3,2%-ный раствор триэтаноламмонийной или натриевой соли лаурилсульфата, при этом смешивание компонентов композиции ведут с одновременным вводом пены, кратность которой зависит от заданной плотности готового теплоизоляционного материала, причем перемешивание продолжают до образования однородной смеси, затем заполняют вспененной композицией термоизолированную форму и подвергают воздействию электромагнитного излучения с последующей сушкой, при этом композиция содержит компоненты или их смеси (при любом их соотношении) при следующем содержании компонентов в композиции, мас.%:The technical result in the present invention is achieved by creating a method of manufacturing a heat-insulating material, consisting of preparing the initial composition of the material by mixing its components, foaming the composition, spilling and curing it in the form, while the composition of the composition includes 30-50% sodium liquid glass with a silicate module 2.8-4.5, a hardener based on compounds releasing acid in water, a foaming agent, a filler and water, in which according to the invention the preparation of the components of the composition for mixing The preparations are carried out separately by preheating sodium liquid glass, soaking a long-fiber filler, for example, asbestos-chrysotile in water, preparing the foam from a foaming solution, which is an aqueous 1.5-3.2% solution of triethanolammonium or sodium salt of lauryl sulfate, while mixing the components of the composition is carried out with the simultaneous introduction of foam, the multiplicity of which depends on the given density of the finished heat-insulating material, and mixing continues until a uniform the mixture is then filled with a foamed composition in a thermally insulated form and exposed to electromagnetic radiation, followed by drying, the composition contains components or mixtures thereof (at any ratio) with the following components in the composition, wt.%:
Нагрев натриевого жидкого стекла до температуры 35-45°С обеспечивает технологически приемлемое время отверждения пеномассы (15-40 мин), которое не должно превышать 40 мин, иначе происходит усадка пеномассы в процессе ее отверждения, и не должно быть менее 15 мин, иначе существенно уменьшается механическая прочность готового теплоизоляционного материала и возможно отверждение пеномассы в аппарате-смесителе.Heating sodium liquid glass to a temperature of 35-45 ° C provides a technologically acceptable curing time of the foam mass (15-40 min), which should not exceed 40 minutes, otherwise the foam mass shrinks during curing, and should not be less than 15 minutes, otherwise the mechanical strength of the finished heat-insulating material is reduced and the foam mass can be cured in the mixer.
Замачивание длинноволокнистого наполнителя, например асбеста-хризотила, в воде необходимо для получения однородной по составу вспененной композиции.Soaking a long-fiber filler, such as asbestos-chrysotile, in water is necessary to obtain a foam composition that is uniform in composition.
Обработка композиции электромагнитным излучения с частотой колебаний от 434 до 9100 МГц в течение 30-120 мин необходима для снятия внутренних напряжений в готовом теплоизоляционном материале.Processing the composition with electromagnetic radiation with an oscillation frequency from 434 to 9100 MHz for 30-120 minutes is necessary to relieve internal stresses in the finished heat-insulating material.
Дополнительная кавитация пены перед заливкой позволяет увеличить ее дисперсность, что способствует снижению коэффициента теплопроводности и увеличению предела прочности при сжатии готового теплоизоляционного материала.Additional cavitation of the foam before pouring allows increasing its dispersion, which helps to reduce the thermal conductivity and increase the compressive strength of the finished heat-insulating material.
Ведение сушки композиции путем плавного поднятия температуры воздуха от 50 до 100°С при одновременном снижении его влажности от 100 до 0,5% дополнительно снижает внутренние напряжения в материале, что позволяет увеличить предельную температуру эксплуатации готовых теплоизоляционных изделий до 250°С и увеличить допустимую величину разности температур «холодной» и «горячей» поверхности теплоизоляционных изделий, например, более 100°С при толщине слоя теплоизолятора 100 мм.Conducting the drying of the composition by gradually raising the air temperature from 50 to 100 ° C while reducing its humidity from 100 to 0.5% further reduces the internal stresses in the material, which allows to increase the operating temperature limit of finished insulation products to 250 ° C and increase the allowable value the temperature difference between the “cold” and “hot” surfaces of heat-insulating products, for example, more than 100 ° С with a thickness of the heat insulator layer 100 mm
Кратность закономерно увеличивают от 10 до 30 при увеличении заданной плотности готового теплоизоляционного материала от 100 до 250 кг/м3, потому что при высокой заданной плотности пеномасса с высокой кратностью пены не имеет достаточной механической прочности и дает усадку в процессе ее отверждения.The multiplicity naturally increases from 10 to 30 with an increase in the set density of the finished heat-insulating material from 100 to 250 kg / m 3 , because at a high set density, the foam mass with a high foam multiplicity does not have sufficient mechanical strength and shrinks during curing.
Предлагаемый способ изготовления теплоизоляционного материала обладает высокой экологической безопасностью производства, так как в предлагаемом способе используют компоненты, не содержащие вредных легколетучих органических соединений.The proposed method for the manufacture of heat-insulating material has a high environmental safety of production, since the proposed method uses components that do not contain harmful volatile organic compounds.
Теплоизоляционный материал, получаемый предлагаемым способом, также обладает рядом существенных отличий от ранее известных:The heat-insulating material obtained by the proposed method also has a number of significant differences from previously known:
материал пожарнобезопасностный, имеющий группу горючести НГ (несгораемый);fireproof material having a flammability group of NG (fireproof);
- широкий температурный интервал эксплуатации от -60 до 250°С;- wide temperature range of operation from -60 to 250 ° C;
- высокое значение допустимой разности температур «холодной» и «горячей» поверхности теплоизоляционных изделий (более 100°С при толщине теплоизолирующего слоя 100 мм);- a high value of the permissible temperature difference between the “cold” and “hot” surfaces of the insulating products (more than 100 ° C with a thickness of the insulating layer of 100 mm);
- возможность регулирования предела прочности при сжатии в интервале от 100 до 250 кПа путем изменения плотности материала от 100 до 250 кг/м3.- the ability to control the tensile strength in compression in the range from 100 to 250 kPa by changing the density of the material from 100 to 250 kg / m 3 .
Для реализации заявленного способа можно использовать следующие экологически чистые вещества (компоненты).To implement the inventive method, you can use the following environmentally friendly substances (components).
В качестве жидкого стекла используют, например, 40%-ное натриевое жидкое стекло с силикатным модулем 3 (ГОСТ 13078-81).As liquid glass, for example, 40% sodium liquid glass with a silicate module 3 (GOST 13078-81) is used.
В качестве отвердителя используют, например, натрия гексафторсиликат (ТУ 113-08-587-86), или натрия гексафтортитанат (ТУ 6-09-01425-77), или их смеси при любом соотношении компонентов.As a hardener, for example, sodium hexafluorosilicate (TU 113-08-587-86), or sodium hexafluorotitanate (TU 6-09-01425-77), or a mixture thereof at any ratio of components, is used.
В качестве наполнителя используют, например, асбест-хризотил (ГОСТ 12871-93).As a filler, for example, asbestos-chrysotile (GOST 12871-93) is used.
В качестве пенообразователя используют, например, триэтаноламмонийную соль лаурилсульфата (торговое название пенообразователь №3, ТУ 6-14-508-80, изменение №1) или натриевую соль лаурилсульфата.As the foaming agent, for example, triethanolammonium salt of lauryl sulfate (trade name foaming agent No. 3, TU 6-14-508-80, change No. 1) or sodium lauryl sulfate is used.
Предлагаемый способ изготовления теплоизоляционного материала осуществляют следующим образом:The proposed method of manufacturing a heat-insulating material is as follows:
Предлагаемый способ можно осуществлять, например, при атмосферном давлении.The proposed method can be carried out, for example, at atmospheric pressure.
Сначала компоненты композиции перед их смешиванием готовят раздельно:First, the components of the composition before mixing them are prepared separately:
1) нагревают натриевое жидкое стекло до температуры 35-45°С, при которой обеспечивается технологически приемлемое время отверждения пеномассы (15-40 мин).1) sodium liquid glass is heated to a temperature of 35-45 ° C, at which a technologically acceptable foam mass curing time is provided (15-40 min).
2) замачивают длинноволокнистый наполнитель, например, асбест-хризотил в воде при соотношении асбест-хризотил - вода 1:4÷1:8 в течение 1-4 час для обеспечения последующего образования однородной по составу вспененной композиции.2) soak a long-fiber filler, for example, asbestos-chrysotile in water with a ratio of asbestos-chrysotile - water 1: 4 ÷ 1: 8 for 1-4 hours to ensure the subsequent formation of a foam composition that is homogeneous in composition.
Жидкое стекло, водную взвесь асбеста-хризотила и отвердитель последовательно загружают в аппарат-смеситель при работающей мешалке и с помощью пеногенератора включают подачу пены.Liquid glass, an aqueous suspension of asbestos-chrysotile and a hardener are sequentially loaded into the mixer apparatus with the mixer operating and using the foam generator turn on the foam supply.
Пену готовят из пенообразующего раствора, представляющего собой водный 1,5-3,2%-ный раствор триэтаноламмонийной или натриевой соли лаурилсульфата. Кратность пены регулируют в зависимости от заданной плотности готового теплоизоляционного материала. Более плотному конечному продукту соответствует пена с низкой кратностью. Например, при плотности теплоизоляционного материала 100 кг/м3 следует использовать пену с кратностью примерно 30, при плотности 150 кг/м3 - 15, при плотности 250 кг/м3 - 10.The foam is prepared from a foaming solution, which is an aqueous 1.5-3.2% solution of triethanolammonium or sodium lauryl sulfate. The multiplicity of the foam is regulated depending on the given density of the finished heat-insulating material. A denser final product corresponds to a foam with a low ratio. For example, with a density of thermal insulation material of 100 kg / m 3 , foam with a multiplicity of about 30 should be used, with a density of 150 kg / m 3 - 15, with a density of 250 kg / m 3 - 10.
С увеличением кратности пены, с одной стороны, уменьшается ее механическая прочность и при получении материала с высокой конечной плотностью твердеющая пена будет давать нежелательную усадку.With an increase in the multiplicity of the foam, on the one hand, its mechanical strength decreases, and when a material with a high final density is obtained, the hardening foam will produce undesirable shrinkage.
С другой стороны, при низкой кратности пены в композиции уменьшается содержание воды, которую впоследствии необходимо испарить, что требует дополнительных энергозатрат.On the other hand, with a low foam ratio in the composition, the water content decreases, which subsequently needs to be evaporated, which requires additional energy consumption.
Смешивание компонентов композиции ведут в течение 5-6 мин до образования однородной смеси.Mixing the components of the composition is carried out for 5-6 minutes until a homogeneous mixture is formed.
Вспененную композицию выливают в термоизолированную форму и подвергают воздействию электромагнитного излучения с последующей сушкой.The foamed composition is poured into a thermally insulated form and subjected to electromagnetic radiation, followed by drying.
Вспененная композиция может быть подвергнута воздействию электромагнитного излучения с частотой электромагнитных колебаний от 434 до 9100 МГц в течение 30-120 мин.The foamed composition may be exposed to electromagnetic radiation with a frequency of electromagnetic waves from 434 to 9100 MHz for 30-120 minutes
Сушку композиции могут вести в сушилке туннельного типа путем плавного поднятия температуры воздуха от 50 до 100°С при одновременном снижении его влажности от 100 до 0,5% в зависимости от технологических возможностей производства и технических требований, предъявляемых к теплоизоляционному материалу.Compositions can be dried in a tunnel-type dryer by gradually raising the air temperature from 50 to 100 ° C while reducing its humidity from 100 to 0.5%, depending on the technological capabilities of the production and the technical requirements for the insulating material.
Рассмотрим пример выполнения способа изготовления теплоизоляционного материала.Consider an example of a method of manufacturing a heat insulating material.
В аппарат-смеситель емкостью 10 л заливают предварительно подготовленные 1,5 л 40%-ного натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 3, включают мешалку и загружают 100 г асбеста-хризотила, предварительно суспендированного в 500 мл воды, и 300 г натрия кремнефтористого, через 2-3 мин с помощью пеногенератора в аппарат подают пену с кратностью, равной 25, полученную из раствора 50 г триэтаноламмонийной соли лаурил-сульфата в 450 мл воды до заполнения аппарата. Суммарное время перемешивания составляет 5-6 мин.Pre-prepared 1.5 l of 40% sodium liquid glass with silicate module 3 is poured into a mixer apparatus with a capacity of 10 l, a stirrer is turned on, and 100 g of asbestos-chrysotile, previously suspended in 500 ml of water, and 300 g of sodium silicofluoride are charged through For 2-3 minutes, using a foam generator, a foam is fed into the apparatus with a multiplicity of 25 obtained from a solution of 50 g of triethanolammonium salt of lauryl sulfate in 450 ml of water until the apparatus is filled. The total mixing time is 5-6 minutes.
Для увеличения дисперсности полученной пены и уменьшения размеров пузырьков, ее образующих, вспененную композицию подвергают дополнительной кавитации.To increase the dispersion of the resulting foam and reduce the size of the bubbles forming it, the foam composition is subjected to additional cavitation.
Полученную пену выливают в термоизолированную форму размерами 210×215×220 мм и подвергают электромагнитному излучению с частотой 433,92±0,87 МГц и мощностью 1 КВт в течение 40 минут. Отвердевшую композицию перекладывают на поддон и высушивают, плавно поднимая температуру до 95-100°С при одновременном снижении влажности воздуха от 100 до 10% в течение 6-8 час.The resulting foam is poured into a thermally insulated form with dimensions of 210 × 215 × 220 mm and subjected to electromagnetic radiation with a frequency of 433.92 ± 0.87 MHz and a power of 1 kW for 40 minutes. The hardened composition is transferred to a pallet and dried, gradually raising the temperature to 95-100 ° C while reducing air humidity from 100 to 10% for 6-8 hours.
В аппарат-смеситель емкостью 10 л заливают 2,2 л 40%-ного натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 2,8, включают мешалку и засыпают 80 г асбеста-хризотила и 400 г натрия гексафтортитаната, через 2-3 мин с помощью пеногенератора в аппарат подают пену с кратностью, равной 15, полученную из раствора 50 г натриевой соли лаурилсульфата в 450 мл воды до заполнения аппарата. Суммарное время перемешивания составляет 5-6 мин.2.2 l of 40% sodium liquid glass with a silicate module of 2.8 are poured into a 10-liter mixer, the mixer is turned on and 80 g of asbestos-chrysotile and 400 g of sodium hexafluorotitanate are poured, after 2-3 minutes using a foam generator in the apparatus serves foam with a multiplicity of 15 obtained from a solution of 50 g of sodium salt of lauryl sulfate in 450 ml of water until the apparatus is filled. The total mixing time is 5-6 minutes.
Для увеличения дисперсности полученной пены и уменьшения размеров пузырьков, ее образующих, вспененную композицию подвергают дополнительной кавитации.To increase the dispersion of the resulting foam and reduce the size of the bubbles forming it, the foam composition is subjected to additional cavitation.
Полученную вспененную композицию выливают в термоизолированную форму размерами 210×215×220 мм и воздействуют на нее электромагнитным излучением с частотой 2375±50 МГц и мощностью 1 КВт в течение 30 минут.The resulting foamed composition is poured into a thermally insulated mold with dimensions of 210 × 215 × 220 mm and exposed to it by electromagnetic radiation with a frequency of 2375 ± 50 MHz and a power of 1 kW for 30 minutes.
Отвердевшую композицию перекладывают на поддон и высушивают, плавно поднимая температуру до 95-100°С при одновременном снижении влажности воздуха от 100 до 5% в течение 6-8 час.The hardened composition is transferred to a pallet and dried, gradually raising the temperature to 95-100 ° C while reducing air humidity from 100 to 5% for 6-8 hours.
Все приведенные режимы способа получения теплоизоляционного материала были получены экспериментальным (лабораторным) путем.All of the above modes of the method of obtaining heat-insulating material were obtained experimentally (laboratory) by.
Полученные изделия подвергали испытаниям: теплопроводность определяли по ГОСТ 7076-99, показатели пожарной опасности - по ГОСТ 30244-94, механические характеристики - по ГОСТ 17177-94.The resulting products were tested: thermal conductivity was determined according to GOST 7076-99, fire hazard indicators - according to GOST 30244-94, mechanical characteristics - according to GOST 17177-94.
Показатель горючести определяли по двум параметрам: 1) убыль массы (в процентах) образцов диаметром 45 мм и высотой 50 мм и 2) прирост температуры пламени над образцами (°С).The combustibility index was determined by two parameters: 1) the mass loss (in percent) of samples with a diameter of 45 mm and a height of 50 mm; and 2) an increase in the flame temperature above the samples (° C).
Предельную допустимую разность температур «холодной» и «горячей» поверхности теплоизоляционных изделий определяли следующим образом. Образцы изделий размерам 220×210×100 мм помещали между стеклянной и стальной пластинами, температура стеклянной оставалась постоянной в пределах (0±0,1°С), а стальной постепенно повышалась на 10°С в час. При этом фиксировали разность температур, при которой появлялась первая трещина в материале.The maximum permissible temperature difference between the “cold” and “hot” surfaces of heat-insulating products was determined as follows. Samples of products measuring 220 × 210 × 100 mm were placed between glass and steel plates, the temperature of the glass remained constant within (0 ± 0.1 ° C), and the steel gradually increased by 10 ° C per hour. In this case, the temperature difference was fixed at which the first crack appeared in the material.
Эта разность, обозначаемая в табл.2 как Δt, определяет возможность использования изделий в качестве строительных теплоизоляторов.This difference, denoted in table 2 as Δt, determines the possibility of using products as building heat insulators.
Для сравнения изготавливали изделия способом-прототипом, используя следующие компоненты, мас.%:For comparison, products were manufactured by the prototype method using the following components, wt.%:
Для получения корректных сравнительных данных изделия, полученные способом-прототипом, испытывали в условиях, аналогичных условиям испытаний изделий, полученных заявляемым способом.To obtain the correct comparative data, the products obtained by the prototype method were tested under conditions similar to the test conditions of products obtained by the claimed method.
Примеры способов получения теплоизоляционных изделий заявленным способом при разном содержание различных компонентов смесей и режимов их обработки электромагнитным излучением приведены в табл.1.Examples of methods for producing heat-insulating products by the claimed method for different contents of various components of mixtures and modes of their processing by electromagnetic radiation are given in table 1.
Результаты сравнительных испытаний изделий, указанных в табл.1, и изделий по прототипу представлены в табл.2.The results of comparative tests of the products indicated in table 1, and products of the prototype are presented in table 2.
Как с очевидностью следует из представленных данных, заявленный способ позволяет получать изделия с высокими качественными характеристиками.As obviously follows from the data presented, the claimed method allows to obtain products with high quality characteristics.
Примеры заявленного способаTable 1
Examples of the claimed method
Качественные показателиtable 2
Qualitative indicators
Claims (6)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011108884/03A RU2458025C1 (en) | 2011-03-10 | 2011-03-10 | Method of producing heat-insulating material |
| EA201201549A EA023002B1 (en) | 2011-03-10 | 2011-06-02 | Method for manufacturing a heat-insulating material |
| PCT/RU2011/000385 WO2012121619A1 (en) | 2011-03-10 | 2011-06-02 | Method for manufacturing a heat-insulating material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011108884/03A RU2458025C1 (en) | 2011-03-10 | 2011-03-10 | Method of producing heat-insulating material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2458025C1 true RU2458025C1 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=46798423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011108884/03A RU2458025C1 (en) | 2011-03-10 | 2011-03-10 | Method of producing heat-insulating material |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA023002B1 (en) |
| RU (1) | RU2458025C1 (en) |
| WO (1) | WO2012121619A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3850650A (en) * | 1971-12-31 | 1974-11-26 | Bayer Ag | Production of silicate foams |
| SU1680665A1 (en) * | 1988-11-09 | 1991-09-30 | Трест "Монтажхимзащита" | Method for manufacturing glassy thermal insulation articles |
| RU2005731C1 (en) * | 1992-02-28 | 1994-01-15 | Геннадий Иванович Кредышев | Process for manufacture of insulating polymer concrete material |
| RU2017605C1 (en) * | 1991-04-09 | 1994-08-15 | Завадский Дмитрий Владимирович | Method of making heat-insulating material |
| RU2140943C1 (en) * | 1997-05-22 | 1999-11-10 | Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИжелезобетон" | Composition for preparation of heat-insulating material |
-
2011
- 2011-03-10 RU RU2011108884/03A patent/RU2458025C1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-06-02 WO PCT/RU2011/000385 patent/WO2012121619A1/en not_active Ceased
- 2011-06-02 EA EA201201549A patent/EA023002B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3850650A (en) * | 1971-12-31 | 1974-11-26 | Bayer Ag | Production of silicate foams |
| SU1680665A1 (en) * | 1988-11-09 | 1991-09-30 | Трест "Монтажхимзащита" | Method for manufacturing glassy thermal insulation articles |
| RU2017605C1 (en) * | 1991-04-09 | 1994-08-15 | Завадский Дмитрий Владимирович | Method of making heat-insulating material |
| RU2005731C1 (en) * | 1992-02-28 | 1994-01-15 | Геннадий Иванович Кредышев | Process for manufacture of insulating polymer concrete material |
| RU2140943C1 (en) * | 1997-05-22 | 1999-11-10 | Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИжелезобетон" | Composition for preparation of heat-insulating material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201201549A1 (en) | 2013-11-29 |
| EA023002B1 (en) | 2016-04-29 |
| WO2012121619A1 (en) | 2012-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102936327B (en) | Preparation method of glass bead polyurethane foam composite material | |
| EP4105190A1 (en) | Fire-resistant and thermal insulation material and preparation process therefor | |
| KR101782845B1 (en) | High thermal insulating and light-weight aerated concrete mix using hydrophilic nano aerogel powder and preparing method of light-weight aerated concrete | |
| CN112661429B (en) | Preparation method of non-combustible polystyrene particle composite insulation board and product prepared by same | |
| CN114853439B (en) | Phosphogypsum-based fireproof door core board and preparation process thereof | |
| CN103525074A (en) | Fireproof polyurethane material and fireproof structure | |
| CN109956726B (en) | Raw material composition and flexible heat-insulation board | |
| CN108410122A (en) | A kind of rock wool fibers enhancing phenolic foam composite material and preparation method thereof | |
| RU2458025C1 (en) | Method of producing heat-insulating material | |
| CN104327448A (en) | Phenolic foam thermal-insulating fire-proof material and production method thereof | |
| RU2251540C1 (en) | Foam-ceramic items production method | |
| WO1999064503A1 (en) | Foamed styrol product and process for producing the same | |
| DE2853333C2 (en) | Process for the production of a mineral foam | |
| US8409345B1 (en) | Gaseous concrete raw mixture | |
| CN108203260A (en) | A kind of foaming insulation board containing nano powder | |
| CN115677292A (en) | Inorganic composite polyphenyl particle foaming insulation board and preparation method thereof | |
| CN111285657B (en) | Thermal insulation wall material and manufacturing process thereof | |
| RU2455252C2 (en) | Composition for producing heat- and sound-insulating material | |
| RU2704754C1 (en) | Composition for making heat-insulating material | |
| CN112521034A (en) | Carbon fiber based SiO2Aerogel foam cement and preparation method thereof | |
| CN112374834B (en) | Treatment process for improving cracking tendency of foaming cement fireproof door core board caused by non-uniformity of heat conduction | |
| CN112079610A (en) | Manufacturing process of foaming insulation board | |
| RU1282468C (en) | Raw materials mixture for production heat insulating materials | |
| JPS609986B2 (en) | Manufacturing method of inorganic foam | |
| CN117264339A (en) | Thermosetting composite modified polystyrene board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150311 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160227 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210311 |