Способ изготовления строительных изделий

 

P. Д. Тихонов, Н. Н. Мелентьев, В. М. Артемьев, И. К. Энно, Л. Б. Орлова и В. Г. Непоротовский (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт

Теплопроект (7() Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЪ|Х ИЗДЕ .ЛИЙ

Изобретение относится к области npo: изводства строительных материалов, в частности, к способам изготовления изоляционных слоистых панелей, например, легких кровельных панелей, содержащих слой теплоизоляционного материала—

S утеплитель и твердый покровный слой— настил, Известен способ изготовления многослойных панелей с утеплителем из пено16 пластов, согласно которому жидкая композиция, например, пенополиуретановая, заливается в полость между настилом и нижней обшивкой, вспенивается, заполняя все свободное пространство, и по окон1S чанию отверждения достигается прочная адгезионная связь между слоями панели (1).

Чаше всего настил выполняется иэ твердого профилированного материала, например, металла. Композиция пенопласта; как правило, состоит из многих компонентов, которые предварительно приводят к более простой 2-х. или 3-х компонентной системе, а непосредственно перед заливкой тщательно перемешивают до образования гомогенной смеси.

При этом время между заливкой смеси и началом ее отверждения строго ограничено, что значительно затрудняет изготовление крупноразмерных панелей и исключает возможность их изготовления непрерывным (конвейерным) способом.

Прочность адгезионной связи (склейки) пенопласта с обшивкой зависит от подготовки поверхности, степени гомогениэации композиции, скорости и направления аспенивания, равномерности нанесения слоя, формы и размеров заполняемой полости и т.п. Особые технологические трудности возникают при заполнении узких клеевых швов, а также при склеивании капиллярнопористых поверхностей, которые требуют тщательной предварительной поси отовки (проклейки). Такие операции весьма трудоемки.

Известен способ подготовки пористой поверхности изделий для с.оединения

698962 с другими материалами путем введения в поверхностный слой порошкового наполните ля, (2).

Указанный способ. реализуется следуюшим образом. На пористую поверхность обрабатываемой детали наносят композицию, состоящую из термореактивной смолы и порошкового наполнителя. После этого накладывают пуансон или какой—

I либо другой инструмент, соединенный с источником ультразвуковых колебаний, с амплитудой 10-25 мкм, причем накладка пуансона происходит с приложением давления от 100 до 500 кгс/см . Под

2 действием ультразвуковых колебаний и давления происходит вдавливание в капиллярно-пористую поверхность порошкообразного наполнителя (например, керамического или металлического), который после термообработки смолы прочно укрепляется в поверхности изделия.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ изготовления строительных изделий, например, деревянных путем раздельного нанесения слоя синтетической смолы. и слоя инициатора твердения на склеиваемые поверхности элементов. При этом на одну поверхность элемента наносят слои синтетической смолы, например, карбамидной, а на поверхность другого приклеиваемого элемента наносят отвердитель смолы.

После чего поверхности совмещают и выдерживают под нагрузкой порядка

3--5 кгс/см в течение времени, необходимого для отверждения клея (3).

Недостатками этого способа является также необходимость тщательной подготовки склеиваемых поверхностей для лучшего контакта самых поверхностей и равномерности нанесения компонентов клея, для качественного склеивания необходимо приложение высоких нагрузок, а при низких нагрузках не обеспечивается необходимая конструктивная прочность.

Этот способ преимущественно предназначен для склеивания деревянных и других плотных элементов и не может обеспечить прочное сцепление материалов с неровной поверхностью и развитой пористостью таких как минераловатные изделия.

Цель настояшего изобретения — повьппение прочности сцепления теплоизоляционного пористого элемента с облицовочным элементом и упрошение технологии изготовления иэделий.

55 4

Это достигается тем, что в способе изготовления строительных изделий, преимущественно теплоизоляционных, путем раздельного нанесения слои синтетической смолы и слоя инициатора на поверхность склеиваемых элементов, совмешения последних и выдержки под нагрузкой, наносят вспенивакхцуюся смолу и вспениваюше-отверждакхций инициатор, а после совмещения элементов подвергают вибрации в течение 10-90 сек, с последуюшей выдержкой под нагрузкой 0,020,5 кгс/см в течение 1«3 мин.

Способ осуществляют следукщим образом.

На пористый материал, например, минераловатную плиту, наносят слой вспениваюшейся смолы, слой разравнивают и на его поверхность наносят слой вспениваюше отверждаюшего инициатора, затем элементы совмещают, и подвергают вибрации по крайней мере один из элементов в течение 10-90 сек., после чего изделие фиксируется под удельной нагрузкой— при давлении 0,02-0,5 кгс/см в течеа ние 1-3 мин.

Пример 1. На поверхность минераловатной плиты () =220 кг/м, P сж. при 109о деформации — 1,1 кгс/см ) на фенольно-битумном связукщем, послойно наносились компоненты пенополиуретана маРки SYS РОг SH 4055 (ГДР): смолу — полиол, представлякщую собой смесь простых полиэфиров, катализаторов, силиконового поверхностно-активного вещества (ПАВ) вспениваюших . агентов и пламягасяшей добавки и вспенивакще-отверждаюший инициатор -полиизоционат Марки SYS 1а11а1.

Слои наносятся наливом. Причем второй слой - инициатор наносится по предварительно выравненному первому слою— смолы и также раэравнивался с помощью шпателя. Компоненты- смола и инициатор брались в соотношении 1:1; клей и образец предварительно термостатировались при 4 = 20 C в течение суток.

Образец после нанесения клея закреплялся боковыми зажимами на столе виброустановки ВУ-15, клеевым слоем вверх, По клею накладывалась пластина (100х100х2 мм) из оцинкованной стапи, прогрунтованная со стороны примыкания клеем марки 88-Н-ТУ-38

105540-73. Накладка пластины в первой серии опытов производилась без прижима, — до касания. Пластина после накладки фиксировалась жесткой связью

698962 с неподвижным штативом; во второй серии опытов пластина пригружалась давлением 0,02; 0,5; 1,0; 1,5 кгс/см.

При зафиксированном состоянии о6разцов включался выбромеханизм уста- 5 новки в следующих режимах: по частоте — 20-80 гц, по амплитуде — 0,8-4 мм, по времени — 10-90 секунд

Продолжительность внбрирования опре» 10 делялась по времени начала вспеннвания— максимальное вспенивание. Для пенополиуретана (t 20 С) на всем диапазоне частот (20-80 гц) минимальное время составило 10 секунд, макси- — 15 мальное — 60 секунд. Амплитуда внбрирования регулировалась пригрузом вибростола н изменением частоты колебаний.

Степень проникновения клея в минплиту 0 определялась по давлению, раэвнвакицемуся в клеевом шве при вспенивании, с прмснцью образцового динамометра, марки ДОСМ-3-0,1 прн этом результаты характеризовались следукшими показателями:

2 а) давление в клеевом шве, кгс/см — минимальное . 0,064 . — максимальное 0,081 б) прочность приформов анин, 30 кгс/см 3,7

Глубина проникновения клея в минераловатную плиту прн оптимальном режиме вспенивання (прнгруз 0,5 кгс/см, вибрирование 20 сек) — составляет 8 мм, прн толщине исходных (невспененцых) слоев 2-3 мм.

Пригруз с удельным весом въппе

0,5 кгс/см деформирует утеплитель

7 с разрушением волокнистого материала под клеевым швом.

Прочность приформования утеплителя характернзовалась |. прочностью самого

45 минераловатного образца (0,37 кгс/сМ) так как нн в одном случае не было отмечено разрушения по клеевому шву.

Пример 2. Использовалась фенолоформальдегидная смола марки ФРП-1 "A (компонент А) и в качестве йнициатора продукт ВАГ-,3 (компонент-Б). Компоненты А и Б находились в соотношении

1:1,15 при температуре 20 С. Клей, мио нераловатный образец и металлическая пластина nepeh испытаниями термостатировались.

Минимальное время вибрировання составило 30 сек; максимальное — 120 сек.

Глубина проницания клея в плиту 8 мм.

Давление в клеевом шве при вспеннвании — 0,06-0,1 кгс/см .

Методика и режимы вибрирования— как и примере 1.

П р н м е р 3. Использовался пенополиуретановый клей н мннераловатный . утеплнтель с металлической пластиной, как и примере 1. В качестве нницнатора вспенивания применялась вибрация с частотой 17-23 кгц от генератора ультразвуковых колебаний УЗГ-2-10. Колебания сообщалнсь металлической пластине .с помощью магннтострикцнонного преобразователя.

В определении максимального и минимального времени выбрирования быля положены те же признаки, что и в примере 1. Результаты опытов свидетельствуют о том, что ультразвуковые колебания иницнруют вспениванне только прн приложении со стороны пластины; приложенные со стороны утеплителя, они гасятся минераловатной массой н не дают требуемого яффе кта.

В виду сложности эксперимента (потребовавшего переделку магнятострик- ционного устройства) работа с прнмененнем ультразвука в качестве инициатора вспенивания по предлагаемой методике ограничилась пробными результатами, показавшими воэможность расширения днапаэона частот до ультразвуковых колебаний.

П р н м е р 4. Использовались операции, приведенные в примере 1 с той лишь раэняцей, что клеевые компоненты наносились раздельно на скленваемые поверхности: компонент А наносился на минераловатный утеплнтель, а компонент

Б — на металлическую пластицу, после чего плнта .и пластина сопрягались и склеивались по описанному способу. Физика-механические показатели находилнсь в пределах тех же значений, что и в примере 1.

При вибрнровании тонкие слои с развнтой поверхностью соприкосновения интенсивно перемешиваются, достигая гомо-. генности, вспениваются, заполняя весь обьем клеевого шва. Пря этом благодаря развнвакщемуся в клеевом шве давлению происходит глубинное внедрение клея в поры и капилляры материала, совмещая в едином, процессе проклейку поверхности изделий н их склеивание.

698962

Составитель И, Таранова

Редактор И Проши на Те хред Н. Бабурка Корректор Г. Назарова

Заказ 7655/61 Тираж 702 Подписное

LlНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фплплл ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технико-экономический эффект от использования предложенлого способа заключается в возможности обеспечения конвейерного производства легких ограждающих конструкций, например, кровельных панелей и составят ориентировочно

200 тыс. руб. в ron при работе одной конвейерной линии.

Формула изобретения

Способ изготовления строительных изделий, преимущественно теплоизоляционных, путем раздельного нанесения слоя синтетической смолы и слоя инициатора на поверхность склеиваемых элементов, совмещения последних и выдержки под нагрузкой, о т л и ч а к шийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления теплоизоляционного пористого элемента с облицовочным элементом и упрощения технологии изготовления изделий,i наносят вспенивающуюся смолу и вспенивающе-отверждаюший инициатор, а после совмещения элементов подвергают вибрации в течение 10-90 сек с последующей выдержкой под нагрузкой

0,02-0,5 кгс/см в течение 1-3 мин, Источники информация, принятые во внимание при эксперт":ç.å

1. Номенклатура изделий на продукцию

Челябинского завода профилированного стального настила 3252-46- (4, М, Госстрой СССР, ЫНИИ Промзданий, 1 974 ..

2. Ав торс кое св яде те льств о С С С Р

¹ 287222, кл. С 09 J 5/02, 1967

3. Темкина P. 3. Синтетические клен в деревообработке, М., Лесная промышленность, 1971, с, 203.