Смесь для изготовления теплоизоляционных изделий

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства теплоизоляционных изделий. Технический результат: повышение температуростойкости и долговечности теплоизоляционных изделий. Смесь для теплоизоляционных изделий включает минеральное волокно и неорганическое связующее, причем в качестве неорганического связующего используют кремнеземалундстеклянное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%: минеральное волокно 97,6-91,0, кремнеземалундстеклянное связующее 2,4-9,0. 2 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства теплоизоляционных изделий.

Известна смесь для изготовления теплоизоляционных изделий (авт. св. СССР 477149, С 04 В 43/02. Теплоизоляционная масса/ Л.Б. Гамза, В.А. Копейкин и др. Опубл. в БИ. 1975, 26), содержащая в качестве фосфатного связующего алюмохромфосфатную связку при следующем соотношении компонентов, мас.%: Каолиновое волокно - 70-90 Алюмохромфосфатное связующее - 30-10 Недостатком этой смеси являются низкие показатели физико-химических свойств изделий, изготовленных из нее, в частности химическая устойчивость (водостойкость по pH) и низкая температуростойкость, что снижает долговечность эксплуатации таких изделий.

Известна смесь для изготовления теплоизоляционных изделий (авт. св. СССР 1010045, С 04 В 43/02. Смесь для теплоизоляционных изделий/ Г.И. Книгина, А. М. Коледина, Т.Ф. Каткова, В.В. Коледин. Опубл. в БИ. 1983, 13), включающая мас.%: Минеральное волокно - 75-92 Алюмохромфосфатное связующее - 4,5-13 Бутадиенстирольный латекс СКС-65 - 2-8 Поливинилацетатная эмульсия - 1,5-4,0 Недостатком этой смеси является многокомпонентность, низкая температуростойкость (до 300^oС) изделий из этой смеси, что не позволяет использовать их для теплоизоляции высокотемпературных агрегатов.

Ближайшим аналогом предлагаемой смеси для теплоизоляционных изделий является смесь для теплоизоляционных изделий (авт. св. СССР 895969, С 04 В 43/02 / Г. И. Книгина, А.М. Коледина, Т.Ф. Каткова, В.В. Коледин. Опубл. в БИ. 1982, 1) [прототип], включающая минеральное волокно, алюмохромфосфатное связующее (АХФС), бутадиенстирольный латекс СКС-65 при следующем соотношении компонентов мас.%: Минеральное волокно - 75-92
Алюмохромфосфатное связующее - 5,5-15
Бутадиенстирольный латекс СКС-65 - 2,5-10
Эта смесь позволяет получить повышенные физико-химические и прочностные свойства теплоизоляционных изделий из нее. Однако ее нельзя использовать для изготовления высокотемпературостойких (до 500^oС) и долговечных изделий.

Техническая задача - повышение температуростойкости и долговечности теплоизоляционных изделий при эксплуатации в качестве теплоизоляции высокотемпературных агрегатов до 1000^oС.

Поставленная техническая задача решается следующим образом: в смеси для изготовления теплоизоляционных изделий, включающей минеральное волокно и неорганическое связующее, согласно изобретению в качестве неорганического связующего используют кремнеземалундстеклянное связующее (КАС) при следующем соотношении компонентов мас.%:
Минеральное волокно - 97,6-91,0
Кремнеземалундстеклянное связующее - 2,4 - 9,0
В отличие от известных смесей, используемых в промышленности теплоизоляционных материалов, у предлагаемой смеси низкий показатель pH, волокно с высоким модулем кислотности (2 - 4,5), а изделия высокотемпературостойкие.

Отмеченному явлению способствует образование переходного слоя на границе "волокно-связующее" в результате химического взаимодействия активных ионов трехвалентного алюминия минерального волокна и ионов металлов с переменной валентностью, присутствующих в кремнеземалундстеклянном связующем.

Кремнеземалундстеклянное связующее включает, мас.%:
Алунд - 20-30
Кремнезем - 30-35
Жидкое стекло - 40-45
Алунд является искусственным корундом, получаемым электроплавкой пород, богатых Al₂O₃, с истинной плотностью 2 - 2,5 г/см³, насыпной плотностью 0,8 - 1 г/см³, тонкостью помола 3 - 5 мкм, удельной поверхностью 3000 - 3200 см².

Кремнезем SiO₂ представляет собой отсев молотого речного песка с истинной плотностью 1,5 - 2,0 г/см³, насыпной плотностью 0,6 - 0,8 г/см³ , тонкостью помола 16-18 мкм, удельной поверхностью 3500 - 3800 см².

Жидкое стекло представляет собой коллоидный водный раствор силиката натрия плотностью 1,40 - 1,42 г/см³.

Увеличение количества связующего в предлагаемой смеси нецелесообразно, т. к. соответственно увеличивается плотность и теплопроводность изделий, а его уменьшение снижает механические свойства изделия.

Изобретение осуществляют следующим образом. Предварительно приготавливают кремнеземалундстеклянное связующее, перемешивая в смесителе алунд, кремнезем и жидкое стекло в указанном соотношении до получения однородной массы. Затем в бак-мешалку заливают связующее КАС (кремнеземалундстеклянное связующее) и воду в соотношении 1:10 (связка : вода) и тщательно перемешивается, затем полученный раствор в виде водной эмульсии и минеральное волокно поступает в гидросмеситель, где готовится гидромасса.

Минеральное волокно имеет следующий химический состав (% по массе ±2%):
SiO₂ - 46,94
Al₂O₃ - 18,80
Fe₂O₃ - 5,22
CaO - 23,40
MgO - 1,52
SO₃ - 1,54
R₂O - 2,58
Изделия из гидромассы изготовляют "мокрым способом" с последующей термообработкой.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой смеси для изготовления теплоизоляционных изделий.

В табл.2 даны физико-механические свойства предлагаемого состава и прототипа теплоизоляционных материалов.

Полученные данные по температуре эксплуатации, химической стойкости (водостойкости по pH) подтверждают решение технической задачи - повышение температуростойкости (температуры эксплуатации) и долговечности теплоизоляционных материалов. Предложенный состав не нуждается во введении антипиринов, т. к. является негорючим, а также не выделяет отравляющих газов в процессе повышения температуры.

Формула изобретения

Смесь для изготовления теплоизоляционных изделий, включающая минеральное волокно и неорганическое связующее, отличающаяся тем, что в качестве неорганического связующего используют кремнеземалундстеклянное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Минеральное волокно - 97,6 - 91,0
Кремнеземалундстеклянное связующее - 2,4 - 9,0

РИСУНКИ

Рисунок 1