Теплоизоляционный материал и способ его получения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК1 4(511 С 04 В 30 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Волокнистый органический наполнитель Газонаполненный полистиролАлюмохромфосфатное связующее МочевинаУгольная 22,7-30,-8-9,1 4 ф 6-4515 2,3-3,08 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР и Специальная научноисследовательская лаборатория ВНИИпротивопожарной обороны(56) 1. Акцентованная заявка ФРГМф 2814814, кл. С 04 В 43/00,опублик. 1979.2. Авторское свидетельство СССРУ 740732, кл, С 04 В 43/00, 1978.3. Авторское свидетельство СССРУ 284294, кл. Е 04 С 2/10, 1968(54) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛИ СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ.(5) 1. Теплоизоляционный материал,включающий волокнистый органическийнаполнитель, газонаполненный полистирол и водорастворимое связующее,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения огнестойкости ирасширения области применения, ондополнительно содержит мочевину,угольную соль щелочных металлови дисперсионный материал флогопит,а в качестве водорастворимого связующего - алюмохромфосфатное связую-щее при следующем соотношении компок нтов, мас.Х: соль щелочныхметаллов 1,1.-1, 5Дисперсионный материалфлогопит 19, "-26,22. Способ получения теплоизоля- ционного материала, включающий последовательное введение в раство" . ромешалку волокнистого наполнителя, водорастворимого связующего, газонаполненного полистирола и последующее их перемешивание, укладку смеси в форму, установку верхней фиксирующей крйпки и прогрев смеси до температуры =100 С, отличающийся тем, что предварительно в присутствии жидкой дисперсионной среды смешивают мочевину и угольную соль щелочного металла, вводят в полученный раст-, вор диспергированный в дисперсной среде при 50-100 С флогопит и полученным после перемешивания антипиреном опрыскивают волокнистый наполни- тель.11488Изобретение относится к строительству, а именно к изготовлению теплоизоляционных и конструктивно-теплоизоляционных изделий и конструкций, применяемых для многослойных панелей иэ металлических и других обшивок, комплексных железобетоннык панелей покрытий, перегородок и других конструкций.Известен огнестойкий изоляционный 10 материал состава, вес.Х: минераль-. ный наполнитель 50-98,9, волокнистые или гранулированные добавки 0-40 полимерные органические связующие 1-30, переходной металл 0,1-15 15 (или вместо переходного. металла добавляют соединение бора в таком же количестве).Известен способ получения огнестойких изоляционных материалов, 2 О заключающийся в последовательном введении и перемешивании исходных компонентов и .Известны слоистые теплоизоляционные изделия, обладающие повышенной 25 огнестойкостью, содержащие огнезащитно-армирующий слой, включающий, вес.Е: стеклянное волокно 3,2-17,7, алюмохромфосфатное связующее 22,7- 37,5, каолин или серпентин 40-73,8 и поливинилацетатная эмульсия 0,3- 5,0, а также теплоизоляционный слой, включающий вес.Х: перлит 48-66 и алюмохромфосфатное связующее 34-52Способ изготовления из указанного материала слоистых теплоизоляционных изделий заключается в изготовлении огнезащитно-армирующего и теплоиэоляционного слоев путем последовательного введения, перемешивания, формирования и укладки слоев в формы с последующей термообработкой 2 .Недостатком указанных материалов является то, что они имеют большую объемную массу из-за наличия в сосютаве материалов минерального наполнителя (до 98,93), что приводит к утяжелению строительных конструкций и ограничивает область применения.Недостатком указанных способов является то, что применяемая технология не позволяет получить огнестойкие теплоизоляциоиные материалы с пониженной объемной массой. Недостатком известного теплоизоляционного состава является то,что изделия и детали, получаемыена его основе, относятся к группегорючих материалов, что сильноограничивает область их применения.Так, согласно действующим строительным нормам и правилам горючиетеплоизоляционные материалы не допускаются к применению в конструкциях зданий 1, 11, 111 степени огнестойкости, куда относятся многослойные панели из металлических и других обшивок для жилищного, сельскохозяйственного и промышленногостроительства, внутренние перегородки н ряд других конструкций.Недостатком известного способаизготовления теплоизоляционных иконструктивно-теплоизоляционных изделий является то, что он не позволяетизготавливать материалы и изделияс повышенной огнестойкостью.Целью изобретения является повышение огнестойкости, расширение области применения теплоизоляционныхи конструктйвно-теплоиэоляционныхиэделий,Для достижения указанной цели втеплоизоляционный композиционныйматериал, которыи включает волокнистый органический наполнитель, водорастворимое связующее и газонаполненный полистирол, дополнительно вводятмочевину, угольную соль щелочныхметаллов и дисперсионный материалФлогопит, а в качестве нодораствориНаиболее близким к предлагаемомутехническому решению явлчется тепло 43 3изоляционный и конструктивно-тепло- изоляционный композиционный материал, применяемый для изготовления мебельных и строительных деталей, содержащий следующие компоненты, вес.Х:Газонаполненныйполистирол 8-12Водорастворимое связующее 45-50Волокнистыйнаполнитель 42-43Материал имеет небольшую объемную массу и достаточную прочность.Известен также способ изготовления теплоизоляционного материала путем последовательного введения и перемешивания компонентов, укладки смеси в Форму, установки верхней Фиксирующей крышки и прогрева смеси до температуры 100 С 31.843 4 собой частицы в смеси, что придает всей теплоизоляционной композиции пластичность и дополнительную механическую прочность.В процессе изготовления теплоизоляционной композиции сырьевая смесь получается однородной, так как гранулы газонаполненного полистирола и частицы флогопита, имея очень малые размеры, равномерно распределяются в объеме материала, что существенно улучшает структуру и дополнительно способствует повышению огнестойкости теплоизоляционной композиции.1В качестве исходных материалов применяют рамные опилки, прошедшие через сито с диаметром отверстий 5 мм, вспенивающийся полистирол марки ПСВ-С, выпускаемый по ОСТ-05-202-78, с диаметром гранул менее 0,5 мм, карбамидную смолу мар. ки КФ-МТ по ГОСТ 14231-78, алюмохромфосфатное связующее, выпускаемое по ТУ 6-18-166-73, мочевину - порошкообразное вещество, выпускаемое по ГОСТ 2081-75, угольную соль щелочных металлов (поташ), выпускаемый по ГОСТ 10690-73, и диспер. сионный материал - флогопит порошкообразное вещество с диаметром частиц 2-200 мкм, выпускаемый по ТУ 21-25-217-82 - отход производства горнодобывающей промышленности.Древесно-полистирольный теплоизоляционный композиционный материал изготавливают по следующей технологии.Вначале приготавливают раствор, содержащий мочевину и поташ, путем смешивания в присутствии жидкой дисперсионной среды и в полученную смесь вводят предварительно диспергированный при 100 С в дисперсиононой среде флогопит и перемешивают его 10 мин. Полученным раствором антипирена опрыскивают волокнистый органический наполнитель - опилки в процессе перемешивания. Полученную массу выдерживают 30 мин и загружают в растворомешалку. Далее при перемешивании путем опрыскивания вводят алюмохромфосфатное связующее, добавляют гранулы вспененного полистирола и перемешивание повторяют. Приготовленную смесь укладывают в металлическую форму, разравнивают композицию в форме, укладывают верхнюю фиксирующую крыш 3,8-9,1 стиролАлюмохром ОфосфатноесвязующееИочевина,Угольнаясоль щелочных 15металловДисперсионныйматериалфлогопит 19,3-26,22Согласно способу получения теплоизоляционного композиционного материала,.который включает последовательное Введение в растворомешалкуволокнистого наполнителя, водорастворимого связующего, газонаполнен- д 5ного полистирола и последующее ихперемешивание, укладку смеси в форму,установку верхней фиксирующей крышки и прогрев смеси до температуры100 С, предварительно в присутствиижидкой,дисперсионной среды смешивают мочевину и угольную соль щелочного металла, вводят в полученный раствор диспергированный в дисперсной среде при 50-100 С флогопит35и полученным после перемешиванияантипиреном опрыскивают волокнистыйнаполнитель. 34,6-45, 5 2,3-3,08 1, 1-1,5 Повышение огнестойкости теплоизоляционного композиционного материала происходит в результате того, что при смешивании мочевины и угольной соли щелочных металлов образуетсясоединение типа МС Н Н 03 (где М - калий или натрий), которое при на- ф 5 гревании под воздействием пламени выделяе большое количество газов, флегматизирующих процесс горения. Флогопит при сильном нагревании вспучивается, закрывает поры вспе ненного полистирола и волокнистого наполнителя и, являясь неоднородным материалом, предохраняет от воспламенения гранулы полистирола и частицы наполнителя. Кроме того, 55 флогопит - химически стойкий материал, при вспучивании хорошо "распирает" и механически связывает между 3 1148 мого связующего - алюмохромфосфатное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.Х:Волокнистыйорганический5наполнитель 22,7-30,8Газонаполненный поли1143843ку производят термообработку изделия и снимают образцы с формы.Термообработку образцов производят в электрическом сушильном шкафуВремя подъема температуры при тепловой отработке составляет 1 час 45 мин. Длительность электрической выдержки при 95 С в средней части утеплителя - 15 мин.Опытно-техническую проверку проводят на четырех составах из двух партий образцов (по 6 штук в каждой) размерами 300300 мм и толщиной 70 мм.В табл., 1 прйведены составы предлагаемого и известного теплоизоляционного материала, в табл. 2 - их свойства. Как видно из табл. 2, три состава древесно-полйстброльного композиционного материала с раствором антипирена и алюмохромфосфатным свяТаблица 1 Содержание компонентов, мас,Е в составе теплоизоляционного материалаКомпоненты теплоизоляционногомат ериала Известный, 1 г Волокнистый напол -нитель, опилкис размеромчастиц5 ммГазонаполненный 22,730,8 43,0 3,8 12,0 6,5 9,1 45,5 34,6 40,1 2,3 2,8 3,08 1,3 22,6 26,22 19,3 полистирол(ТУ 21-25-217-82)Карбамидноесвязующее зующим обладают повышенной огнестойкостью по сравнению с теплоизоляционным композиционным материаломбез антипирена на карбамидном свя зующем и имеют такие же или даже луч"шие физико-механические характеристики,В результате изготовления образцов теплоиэоляционного компози ционного материала в производственных условиях установлено, что предлагаемый состав древесно-полистирольного утеплителя с введением раствора антипирена и алюмохромфосфат ным связующим и способ его изготовления обеспечивают получение изделий с заданными физико-механическими свойствами и повышенной огнестойкостью.М Организация производства подобных изделий и конструкций на ихоснове возможна на любых заводахпо изготовлению строительных материалов и конструкций.1148843 8Таблица 2 Свойства теплоизоляционного материала Известный 1 2 Средняя плотность. Коэффициент теплопроводности, Вт/мК 0,0603 0,065 О, 061 0,063 Водопоглощениечерез 10 сут, 7 16 До 5 горенге, мин 40 60 тление, с потеря массы пригорении, Х 26,4 18,46 14 ф 24 Сгорает Время действияисточника горения, мин,2,5 2,5 1,0 Составитель Л.БулгаковаРедактор Н.Егорова Техред А.Кикемезей Корректор Г.Решетник Заказ 1815/14 Предеп прочностина сжатие при103-ной линейнойдеформации, МПа Продолжительностьсамостоятельногогорения Значения показателей теплоизоляционного материала. составаТираж 605 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5