Связующее для теплоизоляционных муллитокремнеземистых изделий

 

Назначение: изобретение относится к промышленности высокотемпературного связующего, пригодного для изготовления легких теплоизоляционных муллитокремнеземистых изделий. Сущность изобретения: связующее для высокотемпературного изоляционного изделия содержит следующие компоненты, мас.%: спиртовый раствор этилсиликата-40, модифицированный при гидролизе нуклефильными катализаторами 10- 15, полиэтилсилоксановая жидкость 1,0 - 3,0, борная кислота 2,0 - 4,0, вода остальное . Изделие, полученное из муллитокремнеземистого волокна с указанным связующим, заливают в форму, вакуумированием и обжигом при 1050°С, имеет следующие свойства: плотность 290 - 318 кг/м , прочность при изгибе 0,51 - 0,64 МПа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (л)ю С 04 В 35/80, 35/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4892996/33 (22) 18.12.90 (46) 07.06.93. Бюл. N 21 (71) Научно-производственное объединение

"Термоизоляция" и Всесоюзный комплексный проектно-изыскательский, научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт теплоизоляционных материалов и изделий (72) П.А.Кайкария, Д.-Б.И,Маткенайте, Ю.П.Андрулене, И.-Р,И.Казлаускас и

В.Н.Копылов (56) Авторское свидетельство СССР

N 765240, кл, С 04 В 35/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Кг 592797, кл. С 04 В 35/00, 1978, (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИOHHbtX МУЛЛИТОКРЕМНЕЗЕМИСТЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к промышленности огнеупорных изделий, а именно к высокотемпературным (до l200 C) связующим, пригодным для изготовления легких теплоизоляционных муллитокремнеземистых изделий, которые могут быть использованы для изоляции тепловых агрегатов.

Цель изобретения — повышение прочности изделия при изгибе.

Поставленная цель достигается тем, что связующее для высокотемпературного изоляционного изделия, содержащее гидролизованный раствор зтилсиликата, кремнийорганическое соединение и растворитель, в качестве гидролизованного этил„„Я2„„ l 819874 А1 (57) Назначение: изобретение относится к промышленности высокотемпературного связующего, пригодного для изготовления легких теплоизоляционных муллитокремнеземистых изделий. Сущность изобретения: связующее для высокотемпературного изоляционного изделия содержит следующие компоненты, мас. : спиртовый раствор этилсиликата-40, модифицированный при гидролизе нуклефильными катализато рами

10 — 15, полиэтилсилоксановая жидкость 1,0 — 3,0, барная кислота 2,0 — 4,0, вода остальное. Изделие, полученное из муллитокремнеземистого волокна с указанным связующим, заливают в форму. вакуумированием и обжигом при 1050 С, имеет следУющие свойства; плотность 290 — 318 кг/м, прочность при изгибе 0,51 — 0,64 МПа. 1 табл. силиката содержит готовое связующее ГС20Э, в качестве кремнийорганического соединения — полиэтилсилоксановую жидкость

ПЭС-5, в качестве растворителя воду и дополнительно борную кислоту при следующем соотношении, мас, :

Готовое связующее ГС-20Э 10 — 15

Полиэтилсилоксановая жидкость

ПЭС-5 1,0 — 3,0

Борная кислота 2,0 — 4,0

Вода Остальное

Для изготовления заявляемого связующего применяют: готовое связук цее ГС203, изготовляемое промышленностью по

ТУ 6-02-1-583-88, полиэтилсилоксановую

18 1 9874

)к{)дкость ПЭС-5 ГО(.: 1.3!()04-7 <, .: )рнуio кислоту ГОСТ (3(356-75.

1 OrOeO6 (-Вя;аа

К()НДЕНСВЦИИ 9TI/I/)CL«ill<«! I.& а а 49«(. .<За<ЗТГ/() КОТО

РОГО В ii

Под!В()рг<{ется КВГаЛИ{иа(6СКОЙ Г)6138Г!3уППИ{3ОВК8 С! !«{СГ{О/1!«3011«1Н1 ")<1«Л ){а/К/!«!фИЛЬ)1! «аХ «(а

Га/{ИЗ««ЗТОП()В. Э ГО ОбеСП8Ч!Лвает дОСТИжени8

p CI C O IO! )(8 I0-, П Л у а та ц, ; О Н Н Ы Х С Ва 0 Й СТ В П О Л- 1 0

И;Л80iiol о СВЛЗ /)ощеГО а С-20 3, <{ТО ВЫГОдно

Отличает его QY растворсав Гидролизованно

: (. ЗТИЛСИЛИ!(ВТ :). Г«/{а)ССОВая ДОЛЛ КООМI{ИЯ о .. )Оо!

ПОС/16 Д()ПОЛНИ (8:I «-:Hoi 0 f йдро/)ИЗа ОТ<3- <а < вое свлза/101!)66 l C-2{3, xopois!» {3а:3(3ав/!ЯетСЯ Ва.) Вой, 1-!<за «3130(ЛЯ Г!ЛД(3«»Л!Лза ОГ)разуетол Пер()(-iiiiiл а!<лИ i, )< !1< П !г)л{«аа PС" ""З" РЫХ Р<Ла

ЛО i, «(От() )Ы!. I а ° 1)»1 „)Виа %ам«! 1 (КИ < Еа ТВС аЛЛЬНЫ и ппи <3! 1 вы(06 5 п)30чсхОДит,(icГидратаЦил (.

fi<3Cl еааафо!<(81! К«)н/{Ч СВЦ!ЛОННОИ ГIОЛИМРРИ"

ЯЛЦИ«Г!а! ВП/!От;,,)3<3 0{3P!3 =)OL!8)НИЯ ППОЗОВЧНОГО

Тве{ЗДОГО, а. ЛЯ, I lаИООЛ86 ПООДОЛЖИТ8/1ЬНВЯ )<СТОй <ИВОСТЬ Зоа!ЕЙ КР()МН838Маа ДО П8РЕ>63да a 8/!60(3)р(131!Or; Cостаеаа!ние НабЛ!<3ДВЕТСЯ

«а !

3 Ин! !6 рва!!«3 рН QT 1,5 ДО ), а Минима)ЛЬНЗЯ

;:;-.{Ойчивс{ст(- и {3-.6!008 Образование геля ! 1" аа а i),,i (j ), =.: Лаз (l. j {)даа)ОЛ «1306«) "II I!;13 З«ПЛЛСИ-

«) «»

;,! I(.àl ò iПРИ ВЫС1!).1{ива{а!(Л{Л ПРВ{1;)fи)аааетСЯ В О

"l

; ЕЛ i, ) ар«/.. а ". 1,;(,1 В(-;; II!O«! СТ!)уа()ур«О{а а(.8 al,"O! jj, 1 ак«)Я !, а а аа(а ПОИ!188 1" 8ЛЯМ а46Õ 3)«!«)×O"

С! Ие С{)»йаз -;6 ТВЕ()!3, :I)(!8/!. Г jри !1(1{реваНИИ а

:,;{а Ое ;",",0 " :; Г: {):.-)«.НОС1ь Ге/»!. Зс) !3()с .-. Зт и Он а1р; (-:,<),:3<а(ае-; „,I;3 К{)6)И)1838М 1);.-;;, а .:, 1)ЕОДОГО .".-.а

p0Г0ВИД1{ОП3, ";"!3!!.i(iii1QрНГГ1 0i 0 18Л;-;:, )аб)разоВВВ)ца. йСя Кoái)Н636М i!6:-:.",() <(3!",,а)6 Г;)Я(аа(а/{,Л(аостатOqI{!IМИ С()({За)!О!3)11>, (Л ., ВО,СТГЛМ!1, 1;Оа(0)ха! ЛобаВЛЯКПС(а ВОГ!ПЛ;.«а)1<)яа.ио "l3 i! Ие !О компонентьl, которые способ{-!Ь) при ВысоКИХ T8l." ПВРааат /ОВХ ВЗВИ110Дой(ÒВОВВТЬ И создать условия образовани)о ВысокотемПаа313а {ур1{ОГО ИЗОЛЯЦИОННОГО ИЗД8ЛИЯ.

Ввоа/ени, Готоваг(3 свлзу{още -и ГС-203 45

В КО{1И {6СТВЕ Bb!L!36 15,а;, 0<{8!lb Ла/10 В/{и!ЛЕТ на ФизикÎ-меха!",и leci(l!8 показатели изделия. «/меньшение количес1 ва Готового свйэчогдего ГС-203 ниже 10;/ снижает прочно- 50 сть изделил при изгибе, По/{иэгилсилоксановау! жидкость ПЭС-5 (ТУ 13004-77) представляет собой смесь полимеров с линейной структу!3ой. 14ассовал доля кремния 26.4 — 28,0%. Применяемый 5 кремнийорганический полимер ПЭС-5 содержит прочные химические связи -Sl -О-Si

i t

И -Sl -О"(r," Пр!Л НВГ)38ваНИИ ВЫ(11<а« ТВМ<Г{<аара"

I туры 700"С происходит деструкция жидко-1 " П! - c г б!)аз 36<)1-!и м свободных рздикалов. Образовавшиесл продукты деструкли:; -„,,„ö„60ä-;упе рг)Г)ОС с-,па реак!((л(1 взаимоде;лствия с другими KOMiloнентами связу{ощего, 6 Toke числе и с ангидридам бора, В случае примене,мл В

Ко!4 а(.3ИЦИИ Мi l)ЛИ10кp8МI183; iли(ТОГО лОкна, гари тер joo!3poбо ГК6 первичнал кри«3 с "алл !3c!!((II) f«»", /jël«I ". "1lи каетгч нл 170 ((ЦЗ<38 ПРОЦЕС!-,а ККРаиСТВЛЛИ,:ЗВЦал!Л Boiqo!(па при более низ"(îé температуре способствует ВОЗМОЖI:ОСТИ фС«рМ!ЛООБ(1) !{«)л П ПОЧ)ааостl{ых свойств изделия и!Зи да/!Ьнейшей тер)ИО!0531!абОтКЕ (,Г(О 100 С) ИЗДЕЛИЯ, При тай Же ГВМапеРата/РЕ (800 Сj !{ВЧ ";I{86TСЯ ОЬразование ",Вепдой поверхносги бла{одарл

/!И <Ь <{)/3 !Л(1 а{! Г !Л Ла, р{Л.!36 бог)а, <ТИ П !301, 8СС Ы

П р аи В ао !. аа{1 1 (! 1 OI 6 I" i и 6 Н («а а 13 0 Ч 1 I 0 С Т Н Ы Х П О К а " а,1-1.8<1(аа", 1)З)18а )а)я Цваа/) IIИ<з ПЭ« -5 В Кп/!Иаае

: о

< т; 6;Ле«Ч, Ц „". I О<, В О(3 Гав -ВЯÇУ!ОЩаЗГО МВЛО

ВЛИЯЕТ На ПРОЧа{ОСТЬ ИЗДЕЛИЛ, а С ПОВЫШЕНИ6М Ka)III81{TP" L(II!(ВЫШ8,3 /<) ПРОЧ««!ОСТЬ ГОТО"

В О ГО и 3 Де Л И Я У (1 8{Л И Ч И В а 8 т С q O Ö 8 Ö b незначительно. .) Ве/38Н11(ОО!)ной кислоты (1 ОСТ 95)51)-!.31 са- Qco«3cTB )<(1 ou()6зсавани{0 пр!!1 темпе<3ату Ое )!«Ол(3 Я00 -- «300 а з I) 6T(«Iки (1/{а(1. !"-.:-В»::;..:.;Ov. I630ri ; и дифФузии ангид<) <Л Д а 0 О, p 8 Н а 11 О С 6 а" Х Н О С Т -. И 3 Д 6 Л И Я, Ч 1 О С П ОC(i j3<. а 1 а/< Т <3(3 Г)аа аа <. л -" а) И!" T !3 8 0 )I 0é

ПОВC j3;"„.<3«ЗТ{1, ",«ОЛ1<{леСТВ«3 бОРаа Ой КИСЛОТЫ 1«18Н(а(116 2 % В

0(1 Гп<)а)F! "ВЯЗ«ЛОIЦего НР < Г а О lli а i«ОГ ОР 40(а«:1!".:.О ПРО-:!<Ой (ЛЗВЕОХН 361,!)3деЛИЯ, а ВЕОХ а):, !)1 11 {Р 9! а С 1 — 4, Ь вЂ” n Li y<3 l! ".;: ./I È Ð 6 <:; ТС Я 1 6 М, Ч Т 0 С пс!Вь! шcнl {ем I(пн(iентp«11,ии повышается

/С!)д .- Ма/!1

Й 13И Г!ОСТОЯ I { I {ом Г16136меШИВаНИИ ГIОС ГВПен;-<() ВВОДЯТ 4аОа МВС. а-;. <)O; () !IСДКИСЛСН Н рОИ О «4

lлас,ч, соляной;(o!;Ц. кис/!Отой, lioc18 одноГО

/i0I(H0 7%. Перемешива!От U течение 5 — 7

1819874

5,0

4,0

3,0

8,0

16,0

5,0

4,0

75,0

20,0

20,0

60,0 тност г/м мин до образования гомогенной гидромассы. Затем гидромассу заливают в форму с пористым дном. И-,áLIr»I: раствора связующего удаляют вакуумированием, Заготовки 5 о высуш вают при температуре 100 С и прокалива от при температуре 1050 С в течение 2 — 4 ч

Составы связующего и результаты испытания изделия, изготовленных с исполь- 10

-. îDàíèåì заявляемого и известного связующего приведены в таблице.

Полученные изделйя испытывались по

ГОСТ 17 l77-87.

К.;*к следует иэ таблицы, высокотемпе- 15 ратурвые изоляционные изделия изготовлены на основе заявляемого связующего и муллитокремнеземистого волокна обладают в 3 — 4 раза большей прочностью при изгибе, If:ì соответствующие изделия на 20 известном связующем. Это дает возможность расценивать их не только как изоляционный материал, но и как конструкционно-изоляционные элементы.

Такие элементы могут быть использованы 25 г(а рл кте стики

Состав с зующе1

: / мас. ), ГС-20

НзЬОз

ПЭС-5 (Н20, Гидр»ли ванный р таор с

ЭТИЛСИЛИ та Кремний ! ганичес> жидкос

Раствор тель

Свойств дели очи»с изги

1ЛГ1а для футеровки электропечей сопротивления.

Кроме того, такие элементы могут быть применены для ограждающих конструкций тепловых агрегатов с температурой эксплуатации до 1200 С.

Формула изобретения

Связующее для теплоизоляционных муллитокремпеземистых изделий, содержащее гилролизованный этилсиликат, кремнеорганическое соединение и воду, о т л и ч а1о щ е е r. я тем, что, с целью повышения прочности изделия при изгибе, оно содержит в качестве гидролизованного эгилсиликата связующего ГС-20Э, в качестве кремнеорганического соединения полиэтиленсилоксановую жидкость ПЭС-5 и дополнительно борную кислоту при следующем соотношении мас, Jo:

Связующее ГС-20Э 10 — 15

Полиэтиленсилоксановая жидкость ПЭС-5 1 — 3

Борная кислота 2 — 4

Вода Остальное