Теплоизоляционная масса

Изобретение относится к областиогнеупорных теплоизоляционных материалов, предназначенных для изоляциитепловых агрегатов, а также длятеплоизоляции прибыльных надставокпри разливке стали.Выпускаемые в настоящее времяпромышленностью теплоизоляционные изделия на основе каолинового волокнаи дисперсии поливинилацетата в качестве связки обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, однакоимеют недостатки. Во-первых, этиизделия используются одноразово,так как органическая связка - поливинилацетатная дисперсия - разрушается при 260 С, что ведет к потере прочности и разрушению самих из-делий, Во-вторых, стоимость такихиэделий очень высокая (каолиновоеволокно и поливинилацетатная связка дорогостоящие материалы). Необходимо получить теплоизоляционныеизделия многократного использования для службы при высоких температурах и значительно удешевить такиеизделия путем замены связующего наболее огнестойкое и дешевое, атакже частичной замены дорогого каолинового волокна более дешевымиматериалами, обладающими э то жевремя хорошими огнеупорными и теплоизоляционными свойствами,Известен состав теплоизоляционных материалов, включающий алюмоси,ликатные волокна и неорганическуютонкодисперсную связку 13 . 35Недостатком этой массы являетсямногокомпонентность и сложность технологии. Кроме того, теплоиэоляционные иэделия,из этой массы характеризуются большой кажущейся плотностью, 40повышенными теплопроводными и сравнительно низкими термостойкими свойствами,Известна также масса 22 для теплоизоляционных материалов, содержащая 45следующие компоненты, мас,В:Шамот ОсноваГлина огнеупорная 8"9Волокно каолиновое 10-1250ПАВ 0,5-1,0Недостатком этой массы является.повышенная кажущаяся плотность, Недостаточно высокая механическая проч-ность в необожженном виде, сравнитель-.но невысокая термостойкость, а такжеповышенная теплопроводность, Крометого, введенное каолиновое волокнов сухую массу распределяется неравномерно по объему массы, что обуславливает неравнозначность свойств., 60Волокна, обладая низкими адгезионными свойствами, как бы разъединяютисходные компоненты, что ведет. кснижению механической прочности иэделий в необожженном виде. 65 Наиболее близкой к изобретении по технической сущности и достигаемому результату является теплоиэоляционная масса 31 ,включающая, мас.Ъ:Каолиновое волокно 76-90Огнеупорная глина 4-9Полиакриламид 1-3Органическая связка 4-9Тонкодисперсный огнеупорный наполнитель 1-3Недостатком данной массы является то, что содержащаяся в ней органическая связка (поливинилацетат,сопблимер винилацетата с дибутилмалеинатом) при нагревании до 260 фС разрушается, аизделия из такой массы теряют способность упруго деформировать- ся, Дальнейшее повышение температуры ведет к выгоранию органики и к дальнейшей усадке, потере механической прочности, повышению пористос. ти и газопроницаемости массы, Изделия из такой массы не могут исполь эоваться многократно, а также непосредственно в соприкосновении с огнем, так как очень низкий предел прочности при сжатии (0,76-2,0 кг/см ) потенциальная причина создания,аварийной ситуации.Цель изобретенияповышение механической прочности и термостойкости.цель достигается тем, что тепло- изоляционная масса, включающая каолиновое волокно, огнеупорную глину, полиакриламид, связующее и тонкодисперсный наполнитель, содержит в качестве связующего водный раствор алюмохромфосфата, а.в качестве тонкодисперсного наполнителя - тальк при следующем соотношении компонентов, мас.ЪКаолиновое волокно 23,8-56,5Огнеупорная глина 2,0-15,0Полиакриламид 0,2-1,0Водный. раствор алюмохромфосфата 17,5-35,0Тальк10,0-40,0Приготовление теплоизоляционной массы осуществляют следующим образом.Последовательно смешивают глинисный шликер с полиакриламидом, а затем с предварительно измельченным до 5-10 мм каолиновым волокном в течение 5-.7 мин. После коагуляции и осаждения глинистых частиц на во" локнах избыток воды удаляют. Созданная таким образом глинистая пленка способствует адгезионному склеиванию волокон как между собой, так и с другими твердыми частицами массы. Водный раствор алюмохромфосфатной связки ЛХФС) смешивают с талькам, а затем с ранее приготовленным волокном., покрытым глинистой пленкой, Из полученной массы формуют образцы, выдерживают на возду, при сжатии 77,689,1 0,76-2,0 2,4-3,2 57,764,.3 83,7 79,4 при изгибе Термостойкость, циклы800 - воздух 150 150 150 0,390 0,298 0,309 Теплопроводность,Вт/м,фС 0,33-0,28 Температура применения,фС 1150 . 1200 1250 900-1200 ВНИИПИ Заказ 36/19 Тираж 606. ПодПисное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4. хе в течение 1 сут, а затем подвергают термообработке в сушильном шкафу при 250-350 фС. Образцы вы-держивают до полного удаления влаги.При введении в массу водного раствора алюмохромфосфатов, талька и глины происходит химическое взаимодействие молекул смазки с окислари наполнителей, а также полимеризация и поликонденсация молекул фосфатов, что способствует повышению механической прочности необожженных изделий.При нагревании массы в процесссе сушки повышается концентрация алюмохромфосфатов в результате удаления физической и частично химически связанной воды. Это .способствует образованию в связке новых химических соединений и усилению адгезионных связей. В результате прочность массы возрастает.П р и м е р 1. Иэ 2 глины готовят шликер с 0,2 полиакриламида и перемешивают его с 23,8 предварительно измельченным каолиновым волокном в течение 5-7 мин. .После образования на волокнах глинистой пленки избыток воды удаляют. 35 водного раствора алюмохромфосфатов перемешивают с 40 таль каа затем с ранее приготовленным волокном в течение 5-.7 мин. Из полученной таким образом массы формуют образцы размером 110 х 110 х 20 мм,вы- держивают их сначала на воздухе в течение 1 сут, а затем подвергают термообработке в сушильном шкафу при 350 С до полного удаления влаги. В примерах 2 и 3 образцы готовят.по технологии примера 1, составымасс по примерам 2 и 3 соответственно, мас.:Каолиновоеволокно 23,8 56,5 76-90Глинаогнеупорная 2 15 8Полиакрилю 0,5Тальк 25АХФС гбОрганическая связка 4-9 15 Тонкодиспер-сный огнеупорный наполнитель 1-36 осле сушки образцы подвергают 2 О испытаниям, результаты которых приве.дены в таблице.При снижении содержания каолинового волокна масса характеризуетсявысокими значениями кажущейся плотности и теплопроводности, а приувеличении содержании волокна и глины - значительным снижением механической прочности и ростом теплопроводности, что снижает эффективностьмассы как теплоизоляции;Таким образом, данная теплоизоля. ционная масса на основе каолиновоговолокна характеризуется высокими значениями эксплуатационных свойств,которые позволяют многократно исЗ 5 пользовать изделия, применять их вконтакте с высокой температурой изначительно снизить их стоимость.