Композиция для изготовления тепло-изоляционного материала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл.С 04 В 43/00 с присоединением заявки М -3 Ъауддрственный комитет СССР в девам изобретоиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 07,02,81, Бюллетень М 5 Дата опубликования описания 09.02,81е Г. Д. Семченко, Л, Д, Зобина, И, В, Куликов и Ю, М, Кондратюк 1 Харьковский ордена Ленина политехничес 1(ий институт им. В, И. Ленина(54) ТЕ ПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕ РИАЛА Изобретение относится к области теплоизоляционных огнеупорных изделий,предиаэаченных для изоляции тепловыхагрегатов, которые могут применятьсякак в обожженном состоянии, так и безобжиговыми,Изготовление таких изделий основанона использовании органических связующихматериалов и минеральных наполнителей.Известна композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая огнеупорный наполнитель-шамоти алкилсиликатную связку 11.Из этой композиции возможно изготавливать крупногабаритные изделия различной конфигурации с однородными качественными показателями. Однако изделия обладают высоким объемным весоми недостаточно хорошими тепдо- и звукоизоляционными свойствами.Алкилсиликаты гидролнзуются любымколичеством воды, что, в конечном итоге, определяет свойстве подученных связующих растворов. Кроме того, на физи ческие и технологические свойства гидролизатов оказывают влияние температураисходных компонентов, наличие примесейв них, рН среды, катализатор реакциии пр.Ввиду того, что алкилсиликаты и водене растворяются друг в друге реакциягидролиза может идти только на поверх ности раздела жидкостей, то обычно проводят такие реакции в присутствия органических растворителей (спирт, ацетон,эфиро-альдегидная фракция и др,), общихдля алкилсиликата и воды. Применениеуказанных органических растворителей 15при гидролизе этилсиликата в известнойкомпозиции вызывается лишь необходимостью создания лучших условий для про фтекания реакции, т. е. они являются вданном случае второстепенными материалами, Присутствие их в огнеупорной суспензия необязательно и даже нежелательно, так как в дальнейшем процессе формирования структуры керамики принимаютучастке неорганические полимеры с си8 2 2 доксановой связью, обладаюшие связующими свойствами. Присутствие избытка спирта или цругого органического растворителя в суспензии усложняет технологический процесс изготовления огнеупоров .в частности в периоц их затверцевания и сушки, вызывает интенсивное растрескивание отливок в результате испарения органических растворителей. Кроме того, использование таких органических растворителей уцорожает и усложняет процесс приготовления связок,Цель изобретения - упрощение процесса изготовления и улучшение тепло- и эвукоизодирующих свойств материала.Это цостигается тем, что, композиция для изготовления теплоизоляционного материала; включающая шамот и алкилсиликатную связку, соцержит дополнительно гидрофобизированный перлит, а алкилсиликатную связку гидролиэованную дистиллированцой водой в присутствии кис; лотного активатора при следующем соотношении компонентов, вес.%:ламот 9-1 8Адкилсидикатная 10 15 20 52,0-70,0 связкаГидрофобилизированный перлит 205-30.Гидролиз этидсиликата без органических растворителей цистиллированной водой в присутствии катализатора реакции- концентрированной НСХ - осуществляется в такой последовательности, П 11 дкисленную соляной кислотой дистиллированную воду соединяют с расчетным количеством З 5 этилсиликата. Гидролиз проводят при помощи пропеллерной мешалки. При перемешивании не цопускается разогревание раствора выше 50 С (реакция гицролиза0этилсиликата экзотермическая). На прак тике считают, что реакция гицролиза завершена, когда наблюдается понижение температуры раствора цо комнатной. Гидролиз этидсиликата может проходить от 5 до 45 мин в зависимости от соотноше ния компонентов. Использование солянокислого катализатора гидролиза является более рациональным по сравнению с щелочными ката 50 дизаторами, как в известной композиции, по следующим причинам, Во-первых, введение в огнеупорные массы щелочных компонентов приведет к загрязнению этилсиликатных связок нежелательными легкоплавкими элементами, а во-вторых, использование сильных органических осчований адифатического или гетероцикди 14ческого т( 5 я.тСя;коомфск. выоцным,Приготовленный идох;ат может храниться без изменения свойств в течение длительного времени (цо 30 суток) в эависимости от соотношения алкилсиликат:вода,В описываемом изобретении новыйположительный эффект (тепло- и звукоизоляционные свойства материала) достигается путем нового количественного соотношения известных компонентов и использования заранее приготовленного гицродизата-алкилсиликата при соотношенииалкилсиликат:вода от 87;13 до 55:45.ФКроме того, цля получения огнеупорной массы в смесь шамота со связкойвводится гидрофобизированный перлит, иесли осуществлять совмещенный способгицролиэа, то кремнийорганическая жидкость может служить ускорителем охватывания и тверцеция массы, изменяярН срецы. В этом случае процесс коагуляции раствора буцет опережать процессгицролиэа, связка получится некачественной,Конкретные примеры составов композиции и примеры изготовления образцовследующие,П р и м е р 1. В специально приготовленную алкилсиликатную связку гицролиэованную дистиллированной водой в присутствии кислотного активатора, взятуюи количестве ЬО,О вес.% от веса всеймассы, вводили при постоянном перемешивании в пропеллерной мешалке шамотфр, 0,5-0,088 мм в количестве 13,013,0 вес.%, В полученную смесь добавляли предварительно гидрофобизированныйкремнийорганической жидкостью вспученный перлитовый горошок в количестве27,0 вес.%. Смешение проводиди в течение 4 минут до получения однородноймассы. Полученной самотвердеющейсмесью, обладаюшей тиксотропными свойствами, заполняли раэборные металлические формы, которые подвергали вибрированию в течение 2 минут (амплитуда -0,1 мм). Спустя 12 час образцы затвердели, после изъятия из форм они имеличеткие грани, острые кромки и гладкуюповерхность.П р и м е р 2, Шамот фракции0,5-0,088 мм в количестве 18 вес.%от веса всей щихты тшательно смешивади с приготовленной алкилсиликатнойсвязкой (52,0 вес,%), В полученнуюсмесь постепенно при постоянном перемешивании ввоцили вспученный перлит( 30 вес.%), предварительно обработанный кремнийорганической жидкостью,взятой в количестве 09 вес.%. Смешение проводили в пропеллерной мешалке втечение 3 мин. Затвердевание массыпроисходило в металлических разборныхформах, которые вибрировали в течение3 мин с амплитудой 0,1 мм. Образцызатвердели через 14 час, после чего ихизвлекли из форм. 1 О П р и м е р 3, В шликер, состоящийиэ 9,0 вес.% от веса шихты шамотафракции 0,5-0,088 мм и 70,0 вес,%приготовленной алкилсиликатной связки,вводили вспученный гидрофобированныйперлитовый порошок в количестве23,0 вес.%. После трехминутного смешения, производимого в пропеллерноймешалке, массу поместили в разборныеметаллические формы, после чего формывибрировали в течение трех минут (амплитуда вибрирования 0,1 мм). Масса находилась в формах до полного эатверде-.вания, Спустя 16 час образцы были извлечены из форм,20 Шамот фр. 0,5-0,088 мм 13,0 18,0 9,0 18,0 18,0 Гидрофобизированный перлитовый порошок 270 300 23 О 20 О 22,0 62,0 52,0 60,0 70,0 60,0 63,3. 65,0 952 0,48 66,2 60,0 0,50 0,60 60,5 0,58 15,0 16,0 15,0 16,0 14,6 Коэффициент теплопроводности, ккал/м.ч.град 0,54 0,54 0,52 0,53 0,52 240 300 240 250 270(уменьшение амплитудызвуковой волны)аб/см о бСостав и свойства лабораторных образцов, изготовленных по описываемому способу, указаны в таблице,Описанным способом можно изготавливать большемерные изделия заранее заданной конфигурации, не применяя при этом сложных техноло ческих процессов и оборудования, Изделия могут использоваться в безобжиговом состоянии для изоляции тепловых агрегатов.Таким образом, использование предлагаемой совокупности компонентов дает возможность получить поры, равномерно распределенные в теле огнеупора, матрицу которого составляют спекшиеся твердые частицы. Как известно, структура.с порами, заключенными в плотные спекшиеся эакристаллизованные оболочки, образующие прочный скелет иэделия, обеспечивает высокую прочность, теплоизолчционные свойства и постоянство объема при высоких температурах. Предлагаемая совокупность компонентов в теплоизоляционном материале придает последнему новый по сравнению с противопоставляемыМ источником эффект звуко- и теплоизоляционную способность.802240 ШамотАлкилсиликатнаясвязкаГидрофобизированныйперлит 9-1 8 52,0-70,020,5-30,1 О 1. Применение этилсиликата в качестве связки для получения огнеупорнык изделий разнообразной формы и размеров, "Ж",. Росе 1974,) 27 3 Ф 10, с. 21-24. Составитель В;: Таранова Редактор И. Квачадзе Текред, Я.Рейвес Корректор Н. Григорук Заказ 10496/26 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Госуаарствэнного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская, наб., д. 4/5филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения Композиция для изготовления тепло- изоляционного материала, включающая ламот и алкилсиликатную связку, о тл и.ъ.а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения процесса. изготовления и улучщения тепло- и звукоиэопяционнык свойств материала, она содержит дополнительно гидрофобированный перлит, а алкилсиликатнув связку гидролиэованную дистиллированной водой в присутствии кислотного активатора при следующем :соотношении компонентов, вес.%: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе