Масса для изготовления теплоизоляционного материала

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 09) (11) 51)5 С 04 В 38/02 БРЕ ПАТЕНТ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и. огнеупоров "В Н И Иэнергоцветмет"(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 962271, кл. С 04 В 43/02; 1982.2, Авторское свидетельство СССРЬ. 534445, кл, С 04 В 43/02, 1975,Изобретение относится к области производства теплоизоляционных строительных материалов на основе минеральных волокон, а именно к составам для изготовления теплоизоляционных минераловатных изделий, предназначенных для тепловой изоляции тепловых агрегатов и оборудования, промышленных и гражданских строительных обьектов,Известна теплоизоляционная масса, включающая минеральную вату, фенолоспирты и концентрированный золь кремниевой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас,",:Минеральная вата 56,8 - 74,4 Фенолоспи рты 3,9 - 12,6 Концентрированный солькремниевой кислоты 13,0-39,2 Недостатком теплоизоляционной массы является ее токсичность в процессе 1)роизводства и токсичность изготовленного из нее теплоизоляционного материала при его эксплуатации, что предопределяется ис(54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛО- ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА(57) Сущность изобретения: масса содержит, мас.о/;: минеральную вату 77-88, в качестве связующего -золь кремниевой кислоты (на сухое вещество) 7,5 - 11 и дополнительно базальтовое супертонкое воЛокно 4,5 - 12. Прочность на изгиб 1,1 - 1,2 кг/см, прочность при сжатии 0,54-0,6 кг/см, а по 2 сле обжига 0,91-1,02 кг/см . 1 табл. пользованием фенолоспиртов. Другим недостатком является недостаточно высокая температура применения изделий, изготов- Я ленных из теплоизоляционной массы, что выражается в снижении прочности изделий при температурах, превышающих темпера-. туру применения фенолоспиртов, котораясущественно меньше температуры приме- ОО нения минеральной ваты. При этом прочно Ъ сть изделий определяется лишь связующим (,действием золя кремниевой кислоты по от- Д ношению к волокнаммйнеральной ваты. В (р дальнейшем, при росте темпЕратуры, прочность изделия возрастает засчет роста адгезии кремнезоля к волОкнам", однако при эксплуатации изделий под нагрузкой они 6 д будут разрушены еще дотого, как возрастет их прочность. По этой причине область применения изделий ограничена температурой применения фенолоспиртов, а их и рочность - недостаточно высока,Помимо этого использование изделий при температурах более высоких чем температура. применения фе10 15 20 30 35 40 50 55 нолоспиртов, влечет за собой выброс в атмосферу газообразных токсичных веществ, Еще один недостаток теплоизоляционной массы заключается в том, что изготовленный из нее материал обладает недостаточно низкими кажущейся плотностью и теплопроводностью, что объясняется высоким (от 25,6 до 43,2 мас.0) содержанием в ее составе неволокнистых компонентов - кремнезоля и фенолоспиртов, Высокому содержанию концентрированного кремнезоля (13 - 35,3 мас), устойчивость которого достигается его повышенной щелочностью, сопутствует также и низкая влагостойкость материала. Помимо этого используемый в составе известной теплоизоляционной массы концентрированный устойчивый кремнезоль - продукт трудоемкой и энергоемкой технологии, включающей длительную тепловую обработку или ультрафильтрацию кремнезоля низкой концентрации (3,5 - 4,5 мэс.%) по диоксиду кремния. Это удорожает теплоизоляционную массу.Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является масса для изготовления теплоизоляционного материала, включающая минеральную вату и связующее,Недостатком данной массы является низкая прочность на сжатие,Целью изобретения является повышение прочности на сжатие,Поставленная цель достигается тем, что теплоизоляционная масса, включающая минеральную вату и связующее содержит в качестве связующего золь кремниевой кислоты и дополнительно базальтовое супертонкое волокно при следующем соотношении компонентов, мэс,0 ь;, Минеральная вата 77-88 Золь кремниевойкислоты (на сухоевещество) 7,5 - 11 базальтовое супертонкое волокно 4,5 - 12 Теплоизоляционную массу получают следующим образом.Из исходных компонентов готовят гидромассу с твердожидким отношением 1:(1 00 - 200). В качестве компонентов используют: минеральную вату по ГОСТ 4640-84 типа А, предназначенную для производства теплоизоляционных изделий из гидромассы и имеющую средний диаметр волокон 7 мкм, плотность 80 кг/м и содержанием неволокнистых включений до 120:- базальтовое супертонкое волокно по РСТ УССР 1970-86 диаметром 0,6-2,0 мкм,плотностью 8 - 15 кг/м и содержанием не 3волокнистых включений 2-5%;- золь кремниевой кислоты по ТУ 48- 1919-02-86 с концентрацией 3,5-4,5 мас,0 ь по диоксиду кремния, 0,03 мас. по оксиду натрия, плотностью 1,015 - 1,025 г/см размерами мицелл ЗО - 50 А и водородным показателем рН 8,2 - 10,0.Теплоизоляционную массу получают путем отливки гидромассы на сетку с последующей подпрессовкой с усилием прессования 0,06 - 0,08 МПа и вакуумированием с разрежением 0,08 - 0,1 МПа. Твердожидкое отношение отжатой от избытка связующего массы составляет 1:(1,5 - 2,5). Отжатый избыток связующего направляют в отстойник, где осаждаются вымытые из ваты "корольки" (неволокнистые включения, представляющие собой.каплеобразные частицы минерального расплава); а затем раствор вновь используют для приготовления гидро- массы. Сформовэнную влажную заготовку изделия подвергают тепловой обработке при температуре 180-220 С. Примеры оптимальных составов теплоизоляционной массы и результаты испытаний образцов изделий, изготовленных в виде плит, приведены в таблице,Структура теплоизоляционного материала, полученного из предложенной массы,представляет собой равномерно по объему распределенные минеральные волокна,между которыми размещены и обволакивают их базальтовые супертонкие волокна, Эти волокна оплетают точки соприкосновения минеральных волокон между собой, образуя узелковые участки со слабо выраженной повышенной плотностью. Клеющая способность золя кремниевой кислоты более высока по отношению к базальтовым супертонким волокнам по сравнению с минеральными волокнами, что объясняется меньшими диаметром супер- тонких волокон и размерами пор между ними, По этой причине большее количество связующего удерживается у поверхности супертонких волокон и большее количество коллоидных частиц связующего контактирует с этим волокном, чем с минеральным волокном.Как следует из таблицы, теплоизоляционный материал, изготовленный из предложенной массы, обладает более высокими эксплуатационными характеристиками, чем материал из смесей иЗвестных составов.В предложенной теплоизоляционной массе и изделиях из нее исключена необходимость использования органических компонентов (фенолоспиртов), в результате чего материал нетоксичен как в производст1784038 ве, так и в эксплуатации, а температура применения изделий возрастает до 700 С и ограничивается лишь температурой применения минеральной ваты,Формула изобретения Масса для изготовления теплоизоляционного материала, включающая минеоаль. ную вату и связующее, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения прочности, йа сжатие, она содержит в качестве свяэую 4,5 - 12 10 Содержание компонентов и значение теплофиэических показателейСостав массы Известный 88 . 34-40 60-66 83 7,5 8,0 157 4,5 160 12153 160 - 170 0,046 0,120 0,046 0,121 10,54 0,91 700 98 0,045 0,117 0,550,9570097 0,61,0270098 0,12-0,15 Составитель Н. ИльиныхТехред М.Моргентал Корректор И. Мускат Редактор Г. Бельская Заказ 4526 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Минеральная вата, мас. % Кремнезоль (на сухое вещество), мас,%Бесщеночное жидкое стекло Базальтовое супер 1 онкое волокно, мас,%Плотность, кг/мТеплопроводность, Вт/(мК)при температуре 25 С при температуре 300 С Прочность на сжатие, кгс/смпосле сушки при 200 Спосле обжига при 600 С Температура применения, С Влагостойкость,щего золь кремниевой кислоты и дополнительно - базальтовое супертонкое волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%:5 Минеральная вата77 - 88Золь кремниевойкислоты (на сухоевещество), 7,5 - 11 Базальтовое супертонкое волокно