Композиция для изготовления теплоизоляционного материала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,0-3,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3703081/29-33 (22) 22.02.84 (46) 15.08,86, Бел, Н 30 (71) Экспер «менталь««о-конструкторское бюро Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им. В.A. Кучеренко (72) Г.С. Факторович, Б.С. Тяпкин, Б.Л.Краснь«г«, Л.Б. Рамзан Л.А. Фокина

« 53) 666,9.662,998(088.8) (56) Авторское свиг«етельство СССР

Р 743979, кл. С 04 В 43/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

885240, кл. С 04 В 43/00, 1980. (54)(57) КОМПОЗИ1111Я ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающая бумажное волокно, легкий наполнитель, фтористый натрий, связующее и добавку, о т л и ч а юm, а я с я тем, что, с целью уменьшения времени сушки, возгораемости и повышение прочности на изгиб, она в качестве легкого наполнителя содержит вспученный вермикулит фракции 0,5-2,0 мм, а в качестве связую„„SU„„1250555 А 1 (51) 4 С 04 В 28/34//(С 04 В 28/34, 16:02, 14:20) щего — продукт совместной нейтрализации алюмохромфосфатного или алюмоборфосфатного связующего, мочевины, дициандиамида и воды при соотношении 95:174:122:400 и в качестве добавки алкилсиликонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.l:

Бумажное волокно 26,0-69,0

Вспученный вермикулит фракции

0 5-2,0 мм 23,0-48,0

Фтористый натрий

Продукт совместной нейтрализации алюмохромфосфатного или алюмоборфосфатного связующего, мочевины, дициандиамида и воды при соотношении 95:174:122:400 6,0-15,0

Алкилсиликонат натрия 1,0-8,0

1250555

Изобретение относится к строительным материалам, предназначенным для тепловой изоляции строительнь»х конструкций.

Цель изобретения — уменьшение 5 времени сушки, нозгораемости, понышение прочности иа изгиб, Характеристика исходных материалов.

Бумажное волокно, входящее в пред- 10 лагаемь»»» состав, получают путем механического перемешивания в воде неиспольэованньгх отходон вторичного бумажного сырья или отходов целлюлозы при производстве бумаги или картона до получения однородной гидромассы. Для получения однородной гидромассы количество бумажного волокна не должно превышать 107.

В качестве бумажного волокна используют измельченную макулатуру.

Вспученный вермикулит является легким наполнителем.

Продукт совместной нейтрализации алюмохромфосфатного или алюмобор25 фосфатного связующего, мочевииы и дициандиамида и воды получают путем смешивания компонентон в системе алюмохромфосфатное или алюмоборфосфатное связующее моченина — дициандиамид - вода (в вес ° ч.) равном 95:174:

:122:400. Это соотношение взято из возможности получения стабильной системы. При нарушении укаэанного соoTHotueHHR происходит нарушение стехи- 35 ометрического соотношения, что приводит к выпаданию осадка. Наличие осадка делает невозможным применение данного продукта в изготовлении теплозащитного материала, осадок водо- 40 нерастворим, потому что фильтрат содержит практически всю воду, взятую в исходной системе (воды 99,6 и 0,47 следов ортофосфорной кислоты).

Нерастворимый осадок янляется коагу- 45 лянтом системь», содержащей разветвленную цепь смеси кислых фосфорно" кислых солей алюминия и хрома (или бора), карбамида и дициандиамида, 50

Состав подогревают до 85 -90 С в кислотоупорном реакторе, далее реак" ция нейтрализации протекает экзотермически 0,5-1,0 часа. Продукт совместной ней»тралиэа»п»и алюмоборфос- SS фатного связующего мочевины и дициандиамида и воды при перемешивании с гидромассой хорошо нпитывается в бумажные волокна с вытеснением из

О

Н

Н NCNHC N tNH С

Н

l× Н г

ll Í НС NHC — NH - С вЂ” Ч 1, я

NH NH

На второй стадии к карбамилбигуанидину присоединяется металлофосфат, Содержание отдельных окислов в вермикулите может колебаться н пределах,z: Sioг 33-349, Ti0 ОЭ1-1,6;

Л1 0„6-18; Fe2 0 5-17; FeO 1-9, HgO 14-15; P 05 — остальное, Вспученный вермикулит имеет слоистую структуру, слабопоглощает влагу, что позволяет добиться снижения влажности формовочной массы, а это в свою очередь, позволяет уменьшить в значительных объемах использование технической воды, сократить время еушки материала, уменьшить его пористость и стабилизировать физико-механические свойства.

При содержании вспученного вермикулита менее 237 не наблюдается стехиометрического соотношения между вермикулитом и продуктом совместной нейтрализации и не происходит снижения влажности формовочной массы, так как не происходит полного »»оверхностного обволакивания бумажного волокна комплексами opi.анических и не" органических соединений. При содержании вспученного вермикулита более

48 происходит ухудшение физико-механических свойств материала, так как не наблюдается достаточного армирующего взаимодействия бумажнь»х волокон. увеличение количества продукта совместной нейтрализации более 157. приводит к удорожанию иэделия при незначительном увеличении физико-механических показателей теплоизоляционс них воды, Продукт совместной нейтрализации н водном растворе фосфатиого связующего, мочевины и дипиандиамида по международной химической классификации называется 1-карбамилбигуанидин металлортофосфорнокислый.

Синтез указанного продукта происходит н две стадии. Va первой ста-, дии происходит соединение мочевины с дициандиамидом с образованием карбамилбигуанидина по следующей химической оеакции

1250555 ного материала, что становится экономически нецелесообразным.

Фтористый натрий, являющийся антисептиком, защищает теплоизоляционный материал от поражения гнилью и грибками. Применяют его в виде порошка.

При содержании фтористого натрия менее 17 не наблюдается достаточного антисептирующего действия. Увеличение содержания фторнстого натрия более 37 приводит к ухудшению механической прочности, так как увеличивает пористость материала °

Алкилсиликонат натрия — гидрофоби- 15 затор, применяется в виде водного раствора с концентрацией 7-10Х (то-, варный продукт имеет концентрацию

3045Х). Применение алкилсиликоната укаэанной концентрации (30"5X) приводит к неравномерному распределению алкилсиликоната натрия по бумажному волокну, которое является адсорбентом, а это, в свою очередь, ухудшает водостойкость теплоизоляционного материала. Количество гидрофобизирующей добавки взято из необходимого и достаточного для придания материалу необходимой водостойкости с целью сохранения его теплофиэических

30 свойств.

Пример 1. 26Х бумажного волокна перемешивают с 15Х продукта совместной нейтрализации алюмохромфосфатного связующего, мочевины 35 и дициандиамида. Добавляют 487. вспученного вермикулита, ЗХ фтористого натрия и 8Х алкилсилнконата натрия.

Массу перемешивают. Полученной массой заполняют форму и при давлении 40 пуансоном 0,03-0,05 МПа с одновременным в=куумированием 300 мм рт.ст. столбы удаляют избыточную влагу. Образцы извлекают из формы и термообрабатывают в сушильной камере при 45

120-150 С до остаточной влажности

2-3Х.

Пример 2. 47,5Х бумажного волокна перемешивают с 10,5Х продукта совместной нейтрализации алюмо- 50 хромфосфатного связующего,мочевины и дициандиамида. Добавляют 35,5Х вспученного вермикулита, 27 фтористого натрия и 4,5Х алкилсиликоната натрия,Массу перемешивают. Полученной 15 массой заполняют форму и при давлении пуансоном 0,03-0,05 МПа с одновременным вакуумированием удаляют избыточную влагу, Образцы извлекают из формы и термообрабатывают в сушильной камере при 120-150 C до остагочной влажности 2-37, Пример 3. 697 бумажного волокна перемешивают с 67 продукта совместной нейтрализации алюмохромфосфатного связующего, мочевины и дициандиамида. Добавляют 237 вспученного вермикулита, 1Х фтористого натрия и 1Х алкилсиликоната натрия. Массу перемешивают. Полученной массой заполняют форму и при давлении пуансоном 0,03-0,05 МПа с1одновременным вакуумированием удаляют избыточную влагу. Образцы извлекают из формы и термообрабат ывают в сушильной камере при 120-150 C до остаточной влажности 2-3Х.

Пример 4. 267 бумажногЬ волокна перемешивают с 15Х продукта совместной нейтрализации алюмоборфосфатного связующего, мочевины и дициандиам ща. Добавляют 487. вспученного вермикулита, 37 фтористого натрия и 87. алкилсиликоната натрия.

Массу перемешивают. Полученной массой заполняют форму и при давлении пуансоном 0,03-0,05 MIIa с одновременным вакуумированием удаляют избыточную влагу. Образцы извлекают из формы и термообрабатывают в сушильной камере при 120-150 С до остаточной влажности 2-3Х.

Пример 5. 47,5Х бумажного волокна перемешивают с 10 5Х продукта совместной нейтрализации алюмоборфосфатного связующего,мочевины и дициандиамида. Добавляют 35, 5Х вспученного вермикулита, 2Х фтористого натрия и 4,5Х алкилсиликоната натрия.

Массу перемешивают. Полученной массой заполняют форму и при давлении пуансоном 0,03-0,05 МПа с одновременным вакуумированием удаляют избыточную влагу. Образцы извлекают из формы и термообрабатывают в сушильной камере при 120-150 С до остаточной влажности 2-3Х.

П р и и е р 6 ° 697 бумажного волокна перемешивают с 6Х продукта совиестной нейтрализации алюмоборфосфатного связующего, мочевины и дициандиамида. Добавляют 23Х вспученного вермикулита, 1Х фтористого натрия и 1Х алкилсиликоната натрия. Массу перемешивают. Полученной массой

1250555 более высокой прочностью, меньшей плотностью, более низкой теплопроПример

Показател

2 э / 4 1 > 1 4

Пп прототипу 1

ПлОТНОсть, .кгlм

221 208

217 219

250-290

218

211

Предел прочности ири статическом

> 5 изгибе,Ла 9,8. 1О -1С,S. 10

16,8 10

Влажность формовочной иассм>Х 250-350

90 58

63

60 91

Категория гор24>чести Сгораеиый

Трудно Трудно сгора- сгораемьн1 емый

Трудно сгораемкй

Трудно сгора" емь й

Трудно сгораемый

Трудно сгораемый

Время сушки

20-26

10!

2 8

Теплопро" водность, ккал/м.ч.град 0,064

0,044 0,045 0,042 0,041 0,045

0,042

1Ъгроскопичность за 24 ч>Х

3,2

3,2

3,0 3,1

3,2

3,0

Составитель Л. Балкевич

Техред И,Бонкало

Корректор В. Бутяга

Редактор Л. Авраменко

Подписное

Заказ 4375/20 Тираж 640

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Р-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 заполняют форму и при давлении пуансоном 0,03-0,05 NIIa с одновременным вакуумированием удаляют избыточную влагу. Образцы извлекают из формы и термообрабатывают в сушильной камере при 120-150 С до остаточной влажности 2-3Х, Свойства материала предлагаемого состава представлены в таблице.

Как показывают результаты испьгганий, предлагаемый состав для изготовления теплоизоляционного материала, обладает по сравнению с известным водностью, гигроскопичностью и меньшим временем сушки. Материал отнсснт-. ся к категории трудносгораемчх, Кроме этого, снижение влажнос.ти формовочной массы позволит в значительных объемах снизить количество исваряем4 и

1О воды.

Состав применяют в строительстве в качестве теплоиэоляционного материала с температурой эксплуатации от -40 С до +50 С.

18>6 10 18,4 1О 15,8.10 17>5 10 16>6.10