Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала

) ( 06 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(71) Институт механики ммерных систем АН Белорус(прототип),ДЛЯ И МАТЕ аполн ль иматертого н л полни онитрилотверд еля ельство СССР12, 1976.ьство СССР02, 1977,ьство СССР02, 1979,ьство СССР02, 1980 ошении 0 6-.5- 0 ОПИСАй 10 РССМЪ 5) С 04 В 28/26 С 04(54) (57) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ЛЕНИЯ ТЕШЮИЗОЛЯЦИОН НОГ содержащая волокнистый жидкое стекло, отвердит отличающаяся с целью повышения тепло свойств и долговечности она в качестве волокнис теля содержит полиакрил волокна, а в качестве мел при следующем соотн нентом, мас. ч.:Полиакрилонитрильные волокнаЖидкое стекло (сухой остаток) МелВодаИзобретение относится к изготовлению теплоизоляционных материалови может быть использовано в строительстве промышленных и гражданскихзданий, а также в сельском строительстве, теплоэнергетике в качестветепловой изоляции.Известны сырьевые смеси для изготовления теплоизоляционных материалов, включающие отходы переработкитростника (84-90%), лигнин (4-12%),карбамидную смолу (4-6 ) 1,Недостатками таких смесей являются малая механическая прочность,высокая объемная плотность теплоиэоляционного материала, несовершенность наполнителя, использование дефицитного полимерного связующего.Известна композиция для изготовления теплоизоляционных материалов, 20включающая" минеральное волокно (30 ЬО/), жидкое стекло (30-50 ) и нейтрализующую добавку - твердые кислыесоли ортофосфорной кислоты(10-20 Х) 23 .25Недостатком такой композиции является высокая теплопроводностьтеплоизоляционного материала и применение дорогостоящей дефицитнойнейтрализующей добавки, что увеличи- З 0вает стоимость теплоизоляционногоматериала.Известна смесь для изготовлениятеплоиэоляционного материала, содержащая отходы стрижки искусственного 35меха (25-35%), связующее " огнеупорную глину ( 15-25/) и воду (40-60 ) ГЗНедостатками известного теплоизоляционного материала являются высокие теплопроводность и объемная плот ность, а также низкая прочность приизгибе, Применение, глинистого связующего приводит к образованиюхрупкой матрицы после термообработ-,ки, При попадании влаги на теплоизоляционное изделие, изготовленноеиэ этой смеси, последнее теряет прочность из-эа обратимости глинистогось,зующего, так как отверждение глинистого связующего и термодеструкция 50отходов стрижки искусственного меха (полиакрилонитрильньцс волокон)находятся в разных температурных интервалах. Вследствие этого предложенная сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных материаловне может обеспечить долговечностьизготовленных из нее изделий,Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемо-,му результату является сырьеваясмесь, включающая жидкое стекло(4 1,88-44,86 мас.), очесыполиэфирного волокна (16,79-16,88 мас. ),гипс (3,49-8,64 мас. ) и воду (32,6-.34,86 мас, Х) Г 4 .Недостатком известного материалаявляются относительно низкие физико-механические и теплофизическиесвойства. Применение гипса в качестве отвердителя жидкого стекла приводит к малой жизнеспособности связующего, что усложняет технологиюполучения теплоизоляционных изделийспособом пропитки волокнистогохолста связующим и повторного егоиспользования, так как в этом случае гель кремниевой кислоты выделяется уже при обычной температуре ифильтруется в волокнистом слое, чтозатрудняет пропитку волокнистогохолста и не дает возможности получить материал с равномерными евойствами по сечению изделия,Цель изобретения - повышение теплозащитных свойств и долговечности,теплоизоляционного материала.Поставленная цель достигаетсятем, что сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала,содержащая волокнистый наполнитель,жидкое стекло и воду, содержит вкачестве волокнистого наполнителяполиакрилонитрильные волокна, а вкачестве отвердителя - мел при следующем соотношении. компонентов,мас. ч,Полиакрилонитрильные волокна 100Жидкое стекло 16-50Мел 5-20Вода 30-70,В качестве волокнистого наполнителя использовались полиакрилонитрильные волокна ГОСТ 13232-79, которые отличаются высокими теплоизоля-ционными свойствами, устойчивостью к действию гнилостных бактерий и достаточно высокой химической стойкостью. Использование их в качестве волокнистого наполнителя для изготовления теплоизоляционных материалов позволяет повысить качество теплоизоляции.П. р и м е р. В качестве волокнистого наполнителя может быть исполь-4 Са% О+ Мо СО ф Н О1 З й Теплоизоляционный материал из предлагаемой сырьевой смеси обладает 45 повышенными теплозащитнымИ свойствами, необходимой прочностью, долговечностью, хорошей транспортабельностью.Технология изготовления теплоизо ляционных изделий из предлагаемой сырьевой смеси заключается в следующем.Жидкое стекло тщательно перемешивают с мелом, разводят водой в со-. 55 отношении 1:1. Сформированные поли- акрилонитрильные волокна или остриг искусственного меха иэ полиакрилозован остриг искусственного меха из полиакрилонитрильных волокон, имеющий длину 1-50 мм, Жлобинской фабрики искусственногомеха,. который образуется в процессе производства в большом количестве и до сих пор не нашел практического применения. Полиакрилонитрильные волокна образуют легкий каркас, а связующее при вакуумировании в результате сил.поверхностного натяжения отлагается только в местах контакта волокон, что. дает возможность получить материал с. высокой пористостью и обеспечи- вает улучшение его теплоизоляцион ных свойств.В качестве связукицего в сырьевую смесь введено жидкое стекло ГОСТ 13078-81, преимуществом которого является доступность, низкая стоимость, 0 огнестойкость и нетаксичность.Чтобы придать долговечность теплоизоляционным материалам и упрос. тить технологию их получения, в сырьевую смесь. введен мел ГОСТ 12085-щ 73 в качестве отвердителя жидкого стекла. Преимуществом . выбранного отвердителя является его доступность, низкая стоимость, нетоксичность, ог-. нестойкость. Мел смешивается с жид-, З 0 ким стеклом без коагуляции и отверждает его лишь при нагревании, Отверждение жидкого. стекла происходит.в результате. образования нерастворимого силиката кальция, который с течением времени превращается в монолит. Реак 35 ция идет по схемеРйс,О 510 СОСОн 0Ф. 3 ц адсвРвсиаСОСО 610 2 ИоОН нитрильных волокон в ниде плит пропитывают раствором связующего, избыток отсасывают способом вакуумирования и проводят тепловую обработку при 120-130 С.Изготовлено три состава. смеси по предлагаемому изобретению и одна по известному, чз которых :формировали образцы для проведения исследований на долговечность,При испытаниях на долговечность предусматривалось воздействие на образец резкой смены плюсовых и минусовых температур. Образцы помещались в термоклав "Юеша" где выдер 0.Уживались при +50 С в течение 1 сут, затем переносились в холодильную камеру НС 1. 250/70 и.выдерживалисьопри -40 С .в течение 9 ч. Затем холодильник с образцами отключали на 15 ч, образцы отдыхали. Затем процесс,повторялся сначала. После проведенных исследований в данном режиме в течение месяца определялись прочностные и теплофизические характеристики после воздействия перепада температурВнешний вид, цвет определялся визуально. Предел прочности при изгибе определялся по ГОСТ 17177-71. Коэффициент теплопро-водности определялся по ГОСТ 7076-78,В образцах прошедших испытания визуально никаких изменений не обнаружено. Численные показатели предела прочности при изгибе и коэффициента теплопроводности после испытания соответствовали данным до испытания и находились в пределах ошибки.Исследованные составы известной и предлагаемой композиции приведены в табл. 1, а ее основные физико-механические и теплофизические свойства - в. табл, 2.Как видна из табл. 2, сочетаниевыбранных компонентов композициипозволяет получить новый техникоэкономический эффект, обусловленный снижением коэффициента теплопроводности в, 1,5 раза, повышением предела прочности при изгибе в 1,5-2 раза. При этом в течение длительного времени при воздействии высоких и низких температур физико-механические итеплофизические свойства теплоизоляционных материалов практичес-ки не изменялись.1159912 б Разработанная сырьевая смесь для из- готовленных материалов в качестве утепготовления теплоизоляционных матерна- лителя. в конструкциях при строительстлов предназначена для использования из- ве сельскохозяйственных сооружений,. Таблица 1 Композиции, мас. ч. попримерам Компоненты Предлагаемая Известная Полиакрилонитрильныеволокна 100 100 100 бчесы полиэфирноговолокна 16,83 12, 5. 20 Мел 50 33 41,87 Жидкое стекло 6,06 Гипс 30 50 33,73 Вода 70 Материал Показатели Предлагаемый Известный 3 Объемная масса,75 мз 2 17 170 плопровод 298 +5 К, 0,031 0,0 3 0,0.Рошко Редактор Е,Лушникова Заказ ЗЬЯЬ Коэффициент тности при Т =Вт(М.К,) Таблица 2 Основные физико-механические и теплофизические свойства теплоизоляционных материалов гщСоставитель Л.БулгаковаТехред Т.фанта Коррек/21 Тираж 605 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 11303 э., Москва, Ж, РаушскаПодписно митета СССР открытий наб д. 4/5