Композиция для изготовления теплоизоляционного материала

Авторы патента:

C04B38/10 - полученные с использованием пенообразователей (C04B 38/02 имеет преимущество)

C04B28/26 - силикаты щелочных металлов

C04B18/14 - от металлургических процессов (обработка расплавленного шлака C04B 5/00; для производства цемента C04B 7/14)

C04B16/02 - целлюлозные материалы (целлюлозные отходы, например древесные опилки, рисовая шелуха C04B 18/24)

Владельцы патента RU 2315737:

Пискунов Александр Альбертович (RU)

Изобретение относится к составам формовочных смесей и может быть использовано при изготовлении пожаробезопасных теплоизоляционных материалов строительного и технического назначения. Композиция для изготовления теплоизоляционного материала содержит, мас.%: жидкое стекло натриевое с силикатным модулем 2,9-3 и плотностью 1300-1350 кг/м³31,03-31,95; феррохромовый низкоуглеродистый саморассыпающийся шлак с удельной поверхностью не ниже 220 м²/кг 58,00-59,70; бой силикатного кирпича в виде тонкомолотого порошка удельной поверхностью 1800-2000 м²/кг 7,50-8,50; целлюлозное микроволокно марки BE 600/30 PU фирмы "ARBOCEL" 0,21-0,33; гетит 1,08-1,20; суперпластификатор С-3 Владимирского ЖБК 0,10-0,30; пенообразователь - триэтаноламиновые соли алкилсульфатов спиртов с числом атомов углерода 8-10 (25%) и 12-14 (75%) 0,04-0,06. Технический результат: повышение температуры эксплуатации материала без заметной деформации и снижения механической прочности. 1 табл.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известна композиция, включающая жидкое стекло, феррохромовый шлак, кварцевый песок, пенообразователь и воду (Барсук П.А., Лясс А.М. Жидкие самотвердеющие смеси. - М.: Машиностроение, 1979. - 256 с.). Недостатком аналога является невозможность получения ячеистого теплоизоляционного материала.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является композиция для изготовления ячеистого теплоизоляционного материала (а.с. 1468883 СССР, 1989) содержащая жидкое стекло, кремефторид натрия, стеклянные микросферы, минеральное волокно и полиэтилгидросилоксановую жидкость.

Композиция содержит компоненты, мас.%:

Жидкое стекло		45-65
Кремнефторид натрия		10-20
Стеклянные микросферы		20-30
Минеральное волокно		2,0-6,5
Полиэтилгидросилоксановая жидкость		0,5-1,0

Недостатком прототипа является то, что теплоизоляционный материал из этой композиции при нагревании до температуры свыше 450°С начинает деформироваться и при контакте нагретого материала с водой растрескиваться.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретательская задача состояла в разработке композиции для изготовления теплоизоляционного материала повышенной пожаробезопасности.

Поставленная задача достигается путем создания композиции на основе жидкого стекла, феррохромового шлака, пенообразователя, микропорошкового и волокнистого наполнителей, причем она дополнительно содержит гетит и суперпластификатор С-3, а в качестве пенообразователя, порошкового и волокнистого наполнителей - соответственно триэтаноламиновую соль алкилсульфатов спиртов с числом атомов углерода 8-10 (25%) и 12-14 (75%), измельченный до порошка с удельной поверхностью 1800-2000 м²/кг бой силикатного кирпича и целлюлозное микроволокно при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло		31,03-31,95
Феррохромовый шлак		58,00-59,00
Микропорошок из боя силикатного кирпича		7,50-8,50
Целлюлозное микроволокно		0,21-0,33
Гетит		1,08-1,20
Суперпластификатор		0,10-0,30
Пенообразователь		0,04-0,06

Исходные компоненты, входящие в состав композиции, для изготовления теплоизоляционного материала повышенной пожаробезопасности используют, как правило, следующих марок: жидкое стекло - натриевое, содовое с силикатным модулем 2,9-3,0 и плотностью 1300-1350 кг/м³ (ГОСТ 13078-99); феррохромовый шлак саморассыпающийся, удельная поверхность не ниже 220-230 м²/кг Челябинского электрометаллургического комбината; суперпластификатор в виде порошкообразного разжижителя С-3 Владимирского ЖБК (ТУ 5870-034-00369171-02); целлюлозное микроволокно марки BE 600/30 PU фирмы ARBOCEL; гетит (γ-FeOOH) ООО "Спецстройколор", пенообразователь на основе триэтаноламиновой соли алкилсульфатов спиртов с числом атомов углерода 8-10 (25%) и 12-14 (75%) ОАО "Ивхимпром".

Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить достигаемый технический результат, а именно увеличение температуры эксплуатации материала без заметной деформации, снижение механической прочности до величины не ниже 800°С и устранение разрушения разогретого до 800°С материала при контакте с водой.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Пример 1.

Композицию приготавливают в роторной мешалке с 6 лопастями на горизонтальном валу, вращающемся со скоростью 120 оборотов в минуту. Вначале перемешивают минеральный отвердитель с порошковым и волокнистым наполнителями. В усредненную массу, не прекращая перемешивания, добавляют жидкое стекло вместе с остальными ингредиентами. Смесь обрабатывают до момента образования однородной массы. Из нее отливают в полимерные формы образцы-кубы с длиной ребра 20 см. После 2-часового твердения на воздухе образцы извлекают из форм и хранят до испытаний 2 суток при температуре 20±2°С при относительной влажности воздуха 80-90%. Контролируемые свойства: средняя плотность; линейная усадка после высушивания при температуре 105±5°С до постоянной массы и после обжига по режиму: скорость нагревания 10°С/мин, 3-часовая выдержка при 800°С и охлаждение вместе с печью; механическая прочность при сжатии после 2-суточного твердения, после высушивания и обжига (медленно охлажденных и водонасыщенных) после резкого охлаждения в воде.

Испытанию подвергали композицию, содержащую составные компоненты, мас.%: 31,95 - жидкое стекло; 59,70 - феррохромовый шлак; 8,50 - микропорошок из боя силикатного кирпича; 0,33 - целлюлозное микроволокно; 0,30 - суперпластификатор; 0,06 - пенообразователь; 1,20 - гетит.

Пример 2.

По методике, описанной в примере 1, испытывали композицию, содержащую составные компоненты, мас.%: 31,03 - жидкое стекло; 58,00 - феррохромовый шлак; 7,50 - микропорошок из боя силикатного кирпича; 0,21 - целлюлозное микроволокно; 0,10 - суперпластификатор; 0,04 - пенообразователь; 1,08 - гетит.

Пример 3.

По методике, описанной в примере 1, испытывали композицию, содержащую составные компоненты, мас.%: 31,49 - жидкое стекло; 58,85 - феррохромовый шлак; 8,00 - микропорошок из боя силикатного кирпича; 0,27 - целлюлозное микроволокно; 0,20 - суперпластификатор; 0,05 - пенообразователь; 1,14 - гетит.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица
№ примеров	Плотность с формовочной влажностью, кг/м³	Предел прочности при сжатии после 2 суток твердения, МПа	Усадка, %	Предел прочности при сжатии (МПа) обожженных при 800°С образцов после:
№ примеров	Плотность с формовочной влажностью, кг/м³	Предел прочности при сжатии после 2 суток твердения, МПа	После сушки при 100°С	После обжига при 800°С
охлаждения водой в водонасыщенном состоянии	охлаждения вместе с печью
1	384	6,2	0,13	0,24	5,2	7,7
2	457	6,7	0,07	0,11	6,9	8,3
3	429	6,6	0,08	0,12	6,5	8,1
Аналог	1180	1,8	4,80	5,80	9,1	4,4
Прототип	512	7,2	0,19	Оплавился	-	-

Из таблицы видно, что в заявляемом интервале значений содержания компонентов в композиции поставленная задача достигается: теплоизоляционный материал не изменяется при нагревании до 800°С и не разрушается при медленном остывании на воздухе и при резком охлаждении водой.

К достоинствам предлагаемой композиции можно отнести также низкую величину усадки при сушке и высокотемпературном нагревании и устойчивость к трещинообразованию.

Композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, феррохромовый шлак, пенообразователь, порошковый и волокнистый наполнители, отличающаяся тем, что дополнительно содержит суперпластификатор в виде порошкообразного разжижителя С-3 Владимирского ЖБК и гетит, а в качестве пенообразователя, порошкового и волокнистого наполнителей, соответственно, триэтаноламиновой соли алкилсульфатов спиртов с числом атомов углерода 8-10 (25%) и 12-14 (75%), измельченный до удельной поверхности 1800-2000 м²/кг бой силикатного кирпича и целлюлозное микроволокно марки BE 600/30 PU фирмы "ARBOCEL" при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое стекло	31,03-31,95
феррохромовый шлак	58,00-59,70
микропорошок из боя силикатного кирпича	7,50-8,50
целлюлозное микроволокно	0,21-0,33
гетит	1,08-1,20
суперпластификатор	0,10-0,30
пенообразователь	0,04-0,06

Изобретение относится к производству строительных материалов из отходов сталеплавильного производства. .

Армированная полистиролбетонная смесь, способ приготовления смеси, способ изготовления теплоизоляционных изделий, панель и блок (варианты) // 2309134

Пенообразователь для производства пенобетона // 2307807

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к содержащим поверхностно-активные вещества пенообразователям, используемым для производства пенобетонов.

Жаростойкий шлакощелочной пенобетон // 2306301

Смесь для пенобетона // 2306300

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве. .

Способ получения сырьевой смеси для производства неавтоклавного пенобетона и устройство для его осуществления // 2306221

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства неавтоклавного пенобетона, используемого для изготовления блоков и плит в стационарных условиях, а также для заливки ограждающих и несущих конструкций зданий и сооружений жилищного, гражданского и промышленного назначения.

Смесь для пенобетона // 2305087

Способ изготовления легкого гипсокартона // 2305086

Изобретение относится к способу изготовления легкого пеногипсокартона (далее называемого легким гипсокартоном), имеющего высокопрочную гипсовую сердцевину с отличной адгезией к обкладочной бумаге для гипсокартона.

Комплексная добавка // 2305080

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки к вяжущему, снижающей теплопроводность материала при производстве бетонов и растворов.

Способ изготовления изделий из неавтоклавного ячеистого золобетона // 2303584

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано, преимущественно, при изготовлении ограждающих конструкций и изделий, а также строительстве монолитных жилых домов из неавтоклавного ячеистого бетона на основе дисперсных зол электростанций.

Термоизоляционная масса // 2312086

Сырьевая смесь // 2311394

Изобретение относится к области производства керамических изделий, которые могут быть использованы в цветной металлургии, например в изготовлении алюминиевых сплавов.

Способ получения органосиликатной смеси // 2309922

Изобретение относится к строительной промышленности, в частности, к изготовлению и применению защитных покрытий изделий и конструкций, и может быть использовано при антикоррозионной защите изношенного и нового парка действующих технических устройств, зданий и сооружений.

Связующая водорастворимая композиция для изготовления теплоизоляционных плит из минерального волокна // 2309921

Изобретение относится к связующим композициям для изготовления теплоизоляционных плит. .

Связующее для теплоизоляционных волокнистых изделий // 2304565

Изобретение относится к области производства стройматериалов, в частности теплоизоляционных изделий на основе огнеупорных волокон. .

Огнезащитная композиция // 2304119

Изобретение относится к композициям для строительных материалов и может быть использовано для получения огнезащитных покрытий по металлу, бетону и древесине. .

Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала // 2295508

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к получению пористых искусственных изделий, и может быть использовано при производстве гранулированного теплоизоляционного материала, особо легкого заполнителя для бетонов промышленного и гражданского строительства.

Строительная силикатная краска // 2294946

Изобретение относится к способу получения силикатной краски, применяемой в строительстве для защиты цоколей зданий, а также предназначенной для внутренней отделки помещений.

Клей огнеупорный защитный // 2294350

Изобретение относится к клеевым веществам на основе неорганических компонентов с водорастворимыми силикатами щелочных металлов и является огнеупорным материалом и может быть использовано для приклеивания волокнистых материалов к кирпичам и металлическим конструкциям, в частности, для изготовления и долгосрочной работы теплоизоляции металлических труб в металлургическом производстве в методических нагревательных печах, для соединения между собой огнеупорных материалов одного или различных составов, в том числе при создании монолитных изделий сложной конструкции, предпочтительно пористых и волокнистых, для упрочнения керамических материалов и изделий из них при работе в условиях высоких температур до 1600°С и высокоскоростных газовых потоков до 100 м/с и выше, а также при изготовлении и ремонте футеровки печей в различных отраслях промышленности.

Способ изготовления негорючего утеплителя // 2293073

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при утеплении и звукоизоляции различных конструкций и элементов зданий и сооружений - стен, перегородок, мансард, лоджий, полов, потолков непосредственно на строящемся объекте.

Способ окислительной обработки шлаковых отходов сталеплавильного завода, лд окалина, полученная этим способом, и материал с ее использованием // 2278834

Изобретение относится к способу обработки шлаковых отходов сталеплавильных заводов. .