Способ изготовления теплоизоляционного материала

Авторы патента:

C04B43C04B29/02 -

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающий перемешивание вспученного перлитового песка со связующим на основе лигносульфоновых кислот и или) их водорастворимых солей, ортофосфорноа кислотой, фенолформальдегидной смолой и метилили этилсиликонатом натрия с последукяцим формованием и термообработкой изделий, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности последних, сначала метилили этилсиликонат натрия перемешивают в течение 0,5-1,5 мин с фенолформальдегидной смолой, затем в эту смесь ввводят 5-20 мас.% лигносульфонового компонента и производят перемешивание в течение 1-2 мин, далее добавляют остальное количество лигносульфонового компонента и осуществляют повторное перемешивание в течение 2-5 мин, затем вводят ортофосфорную кислоту и перемешивают композицию в течение 2-5 мин, далее полученное таким образом связукхцее перемешивают с 20т 50 мас.% вспученного перлитового песка дополучения гомогенной смеси, а затем добавляют его остальное количество и осуществляют повторное перемешивание.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двторСИОмМ СвиДЕТ ЛьСтву (21) 3334064/29-33

{22)11.07.81 (46)15.04.83. Бюл. Р 14 (72)Е, А Ракитин, А, П. Меркин и . И. Л. Майзель (71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт "Тепло.вЂ” проект" (53)666,043,2(088,8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

Р 785265, кл, С 04 В 29/02, 1978.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 887524, кл. С 04 В 29/02, 1979

{прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающий перемешивание вспученного перлитового песка со связующим íà основе лигносульфоновых кислот и (или) их водорастворимых солей, ортофосфорной кислотой, фенолформальдегидной смолой и метил- или этилсиликонатом

„„SU„„1011610 A у5И С 04 В 43/00, С 04 B 29/02 натрия с последующим формованием и термообработкой изделий, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения прочности последних, сначала метил- или этилсиликонат натрия перемешивают в течение 0,5-1,5 мин с фенолформальдегидной смолой, затем в эту смесь ввводят 5-20 мас.% лигносульфонового компонента и производят перемешивание в течение

1-2 мин, далее добавляют остальное количество лигносульфонового компОнента и осуществляют повторное перемешивание в течение 2-5 мин, затем вводят ортофосфорную кислоту и перемешивают композицию в течение

2-5 мин, далее полученное таким об- B разом связующее перемешивают с 2050 мас.% вспученного перлитового песка до получения гомогенной смеси, а затем добавляют его остальное количество и осуществляют повторное перемешивание. включающий :!))Иi с ОВ пеi)h е сВЯ " ующеГО при смешиваl и„ -:.-Творе лигнссульфсновых кислот и, :1Л21,) их Вoдоpас-творимых солей с фенслфсрмальдегиднсй смОлОЙ 1(.)заl мноГО рас:BG рения 1;смпонентое с последующим введением в полученную смесь концентрированнои ор1сфсс..>ср1ой кислоты, Затем мети . вЂ” Или этилсиликонаты натрия растворяют В объеме воды и

p - - oBëeI1I-;èI:..>а твор:.)eoåìåI)èâàtc) T

3 а»>ОЛ ; И ТЕ>, »- 1 ln -> )Мr .C)110«ГС пределен:, ": -....:,:1;"i - кости г>осле>..;

В "С;:-:..ЗУ>C> «Е- Ь:: ДЯ - -,.Р!« "OTÎB . ротс е)> ...::,.-. -,. -:.!ii." )ываю .-::: фс рму,.

)- »« 2".

ЗС

i )зсбр1 . T Bí)« е с i: с .1 .. ..я c с рси те)1ь" сТ Ву а 1«21еннс к !10)1у "= 1-ию: е >.!1, "30

) 1я ) .>,И1) н з >ах м а т . ри ii 10 В я а с с н Г) Б е 1 1 1е р ли вЂ” > а

2)звест>ен пОсоб из o 1 аления и!" ель НОГО ма Tе"::1ала, В ключ ающи и пе"" ремешива: .>е загсг.нито-.,".-. c Вяжущи) который Вотo-.-:;. т ну-.=.-:»;>еремешива»:ия расчет!.). . с к вЂ”.::-и = .-.:,:=",", с ортсфос= форной к.-)слотсй,;o 1 вЂ”;:. >;":I)u=o раствореНИЯ КО. IПО1-:=Н 1" СВ .

Пслуче1>ную сыр;»е1)qiæ смесь помещают в форму „. у;:лс т .и;;: и >.одвергают еп>1овой1 с,= абст к> )

l ° едсс."c. Tкс -.О.1> . 1 i. О спсс . ба является незысская;-.ро-.но TL голу.-)аемы изделий„

))аибслес:).)из)с-:и:.;0 технической

С-,:I).H 0 C T ;,;; >i O C T». Г =. Ð 2.) c;; . Ó P;i .„Л Ь Т а ТУ к предло>ке . н му >1>)ляа! c:ç способ изгСТОВЛЕ НИЯ С>) С> !»". Е .:ь 1ЫХ И 3 ПЕЛИЙ, :л >ю изобретения является .-Овык н-:е ".) )чнсс-,. B иэделий,, ",1) тав :hÿàн 11ель достигается

Сс-.).аско способу изгстовЛЕ»: r Я т *:!. !1« 1> З ОХ)ЯЦИО ННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2 гключаю-ему перемешивание вспученно:о IIe )ли "сво)с пеcка со связующим сс;;oëе лизносульфснсвых кислот и (или, их водорастворимых солей, opTQc))осф1)рнсй кислотой, фенолфсрмальде..идно». Смолой и метил- или этилс)илико Iaтсм натрия с последующим фср)ис..iaIII ем и термообработкой издел«й . сначала метил- или зтилсl:ликО-1,-:-ри1: еремешивают в течение

О.5- 21=> мин с фенслформальдегидс>)с)1» и «з,:тем в "-,Tу смесь вводят

5" ".20 мас, о л .1ГносульфонОВОГО кОмпО кент»: 1:рс:-:вводят перемешивание

В теч н е 2-2 мин, далее добаьпяют остальное количество лигносульфоноВсго компонента и осущес-»BëÿþT поB Tcp>ícJå пе емешиван ие в течение

2-.. . мп) > згтем вводят ортофосфсрную к:.1с. с-,, перс-1 )ешивают композицию в

-.c!- :н-ия 2-5 ми)1.. далее получе)-.ное таким - бpà...".: cнязуюшее перемешивают с 2 -=;> мас. =. Bciiученногс перлитово2 . Oка до получени" гомогенной м.-;ссы> з затем добавляют его остальIlGC КС 1И iЕСТ1 О»1 OCУЩЕСТВЛЯЮТ Пс .".-., »с -),-p " è изделий сс гласко

И>11, ),- "-..".-, Оо- >ещая зт.-:л- или метилс ::, i, "i: -.::.. тр.! я: фенсл,"".Орме льде с .,«.":;;, zc,jii,ного типа, обрас)>Особ ную 110 J" 2iocTBK> гв:» i>i i я 1! F!O,нс2: .>астворе "IНГНО

)Н» l,1)Х . И1;1 )Т !! > И>" И,> ИХ ВОДО .вЂ”:; " - х --"-- -:- - ) >2Г)ij -. ч„ «.«

», з

;,», "Ci); -. вЂ” "1! .. Е 1 Е)»н :,«Е»

ЖИЗ . С, .": . К К * - ". ".. ".:! v:!.Ä>;,C! О, ))>З 1 су)1:,о..1 01).- >,1 ., )мп )не".20:. >:::-.-.:падают В

ГЕЗ., Н;,1 ;..;»0.1НС:.". ",;- -;ЫП-11В11>Д«10 кителя, d i. "01 е э "о: вЂ”:.=,-.B.-ie T сни-.

3ICB I-. .! 1G К 01 = . З H 0 i!!С.". ПРО -; Н:.3 C T! 1 D T B e PМЕ Н НОГ 0 С В Я . У)С) 1 = = ГГ> Н П1 ; 0>Ч,.-, «С С) »1

TeliJIQI>COË« „"... «>НН.. и МаТЕР>..".1Ла 1)

+B .г .>у ->с »- д)-, к Ii» »>c«ci- .c: >)и и iio>» си -..рсчнссти вЂ”.;-ч>«> 01:, =- >ля: ис:-1-»:.-:-. Ма)-е»е)>»1 ВВ )цс Г П- П 1 «кит."Л-.->

J11.1ЧЕ: .: вЂ”:С;1)".НО):ф .1)1»".>Л=,,ЕГII>;I-IOI СМСMOPT:-",;-i ЗДЕЛ))i!,. с;>у :;:61!.с,.: растворе прсисхОдит е .1-о составляющих с

;.е: ". ;; ьа>:..» . "с:-,010 Вещества, способл):бых сос>тноше.

В,:;1, .:.м, раствором С)„Б и сонме

-." ИВ;ЮЩИМ Е ГЕН ТОМ вЂ” OP TС

Ь г>;:"- .:«-;ОСC -; -.-OTOÂЛЕН>:Я ТЕ21ЛОИЗС>i:1;11 .!«,.;01 . !.а "CР »IНЛа .>С ОПИСИ21аC-:.МС м =по10- и пр-..»сходит полное совме;:... вЂ :ИЕ Сc . 1>В):Я>)>:"ИХ "ВЯЗУЮ-"- вЂ ; ВОЛЕДвЂ” 1Е > -,;....:аК ИЯ го)«ИКОНДЕ11 аЦИИ ". i.1сх. Т>i ()л- . ГлубОкс - "TG ПО ЧМ"" BBIC QYС>« о,;,-,стью, и> В свою

"::.. :Пу;-.:- Сс: пс.)ученнс--. )10 предлагае-":::.". б:охраняв . Свои с1 сйст)-:: .,, .,Ва.>)., > . ),ли э ..Нлси

Н .., >,JPri-."; 1Е1 И)Д»)сi . МОЛОЙ С. ;вЂ”

> . .. ЛЕB! ".,! i Ч, 2")1" CQBÌC«IIIÅI!»2,1 т- нови -Р зjl .. Ie .. . :а«. " > * :1 е«)сация Фе"

1011610

При предварительном перемешивании связующего с частью песка бол шей 50 мас,Ъ увеличивается время, .необходимое для равномерного распределения связующего по зерн м, что приводит к разрушению значительной их части, поэтому оптимальным является предварительное перемешчвание

65 нолоспиртов и взаимодействие их с метил- .или .этилсиликонатом натрия.

При перемешивании менее 0,5 мин происходит неполное совмещение компонентов, а более 1,5 мин вЂ” начинается образование нерастворимого осадка, снижающего качество связующего, При введении в образовавшуюся смесь 5-20 мас.Ъ лигносульфонового компонента среда смеси остается щелочной, что способствует взаимодей" 10 ствию лигносульфонатов с фенолоспиртами и метил- или этилсиликонатом натрия. При этом введение лигносульфонового компонента менее 5 мас,Ъ недостаточно нейтрализует среду сме- 15 си, а это не исключает образования нерастворимого осадка вЂ” продукта взаимодействия метил- или этилсиликонатов натрия с фенолоспиртами.

Введение более 20 мас,Ъ лигносульфонового компонента может полностью нейтрализовать среду смеси, что исключает возможность образования свя-. зей лигносульфонатов с фенолоспиртами и метил- или этилсиликонатами натрия, возникающие только в щелочной среде ° Перемешивание компонентов в течение 1-2 мин достаточно для того, чтобы взаимодействие между компонентами в данных условиях прошло до конца, Введением в смесь остального количества лигносульфонатов изменяет среду смеси со щелочной до слабокислой. Перемешивание компонентов при этом в течение 2-5 мин необходимо и достаточно для взаимного растворения компонентов.

Для взаимного растворения полученной смеси со сшивающим агентомортофосфорной кислотой необходимо 40 и достаточно их перемешивание в течение 2-5 мин, Вспученный перлитовый песок гидрофильный высокопористый материал, поэтому при совмещении его с 45 водными растворами связующих он быстро впитывает . их, образуя комья, перенасыщенные связующим. При перемешивании эти . комья разбиваются, связующее распределяется в дальнейшем за счет контакта зерен перлита, непокрытых пленкой связующего с зернами, покрытыми этой пленкой.

При перемешивании связующего с

10-50 мас,Ъ вспученного перлитового песка скорость распределения его ло поверхности зерен песка недостаточна. связующего с 20-50 мас.Ъ вспученного перлитового песка.

Пример 1. Изготовляют теплоизоляционный материал.из вспученного, перлитового песка и связующего на основе лигносульфоновых кислот и (или) их волорастворимых солей (СДБ), фенолформальдегидной смолы, метилили этилсиликоната натрия и ОртОфосфорной кислоты по предлагаемому способу, Для проведения испытаний применяют сульфитно-дрожжевую бражку Архангельского целлюлозно-бумажного комбината OCT 8179-74, ортофосфорную кислоту ГОСТ 10678-63; ГКЖ-11, МРТУ-6-02-271-63, фенолоспирты марки БТУ 6-05-1164-75, перлитовый песок ГОСТ 10832-74, насыпной плотностью 75 кг/м

6,67 г водно-спиртового раствора метил- или этилсиликоната натрия, концентрацией 30 мас.Ъ,перемешивали в течение 0,5 мин с 10,96 г фенол-. формальдегидной смолы концентрацией

50 Mac,g, в эту смесь вводили 3,27 r (5 мас.Ъ от общего количества водного раствора лигносульфонатов, концентрацией 40 мас,Ъ, и перемешивали в течение 1 мин, затем добавляют еще 62,03 г раствора лигносульфонатов и перемешивают композицию в течение 2 мин, После этого в композицию вливают 8,53 г ортофосфорной кислоты, концентрацией 75 мас,Ъ и перемешивали ее еще 2 мин.

Полученное связующее равномерно распределяют по поверхности 32 г (20 мас,Ъ от общего количества) вспученного перлита, затем добавляют оставшуюся от расчетной часть перлита (128 г) и совмещают со смесью, Из полученной сырьевой смеси фор" муют образцы и подвергают их тепловой обработке при 220 С в течение б ч

При плотности образцов 200 кг/м проч3 ность их при сжатии составляет

7, 2 кгс/см -.

Пример 2. 6,67 г водно-спиртового раствора метил- или этилсиликоната í трия концентрацией 30 мас.Ъ, перемешивают в течение 1 мин с

10,96 г фенолформальдегидной смолы концентрацией 50 мас,Ъ, в эту смесь вводят 8,2 = (12,5 мас.Ъ от общего количества) водного раствора лигносул-:.фонатов, концентрацией

40 мас.Ъ и -. eðeìåøèâàþò в течение

1,5 мин, затем добавляют оставшуюся от расчетной часть раствора лигносульфонатов (57,1 г) и перемешивают композицию в течение 3 5 мин, После этого в композицию вливают

8,53 r ортофосфорной кислоты концентрацией 75 мас,Ъ и перемешивают ее еще 3,5 мин, Полученное связующее равномерно распределяют по поверхности 56 г

1011610

Показатели известному (прототип, > предлагаемому

Состав сыоье-.-,,I с1.е . ч, ма с ° -.

Л и 1- вЂ”;. о;. у я ь ф о н ", ис„- )т и (I,I

:Ix водорас т вор

Мма СОГ:I (C Г 1

10,5

19,25 0,5

1!, 5

Ор .. о о-.форн -:-: ки(ло ) а

3,75

3,75 (ф.. .:нот:о пи -.,-; !

1 25

Этилс..;л:-: кон а -.. натрия (1 ;", :,вЂ” t) 0 75

0g 75

0 7 ерлитовь,т. -Г е с о к 7 5

7с

Общая продолжительность перемешивания cBIIз, вЂ” щего с запо-.вЂ” нителе"„ми н-: Гемт,.=,:а-.у(;а тепло--;ой обработки,, = О

220

220 (35 мас, ъ от общего количества ) Вспученного перлита, затем добавляют оставшуюся от расчетной часть пер-лита (104 г) и совмещают со смесью, Из полученной сырьевой смеси формуют образцы и подвергают их тепловой обработке при 220 С в течение

6 ч, При плотнсстл с"=разцов 200 кг/м прочность их при сжатии составляет

7,5 кгс/см -, г

Пример 3, 6,67 г водно-спиртового рас= âîð:à â€ . F:-.-Ièë- или этилсиликоната натрия концентрацией 30 мас.Ъ перемешивают в течение 1,5 мин с

10, 96 г фенолформальдегидной смолы концентрацией 50 мас,Ъ, в эту смесь вводят 13,06 г (20 мас.Ъ от общего количества ) водного раствора лигносульфонатов концентрацией 40 мас. Ъ, и перемешивали в течение 2 мин, затем добавляют оставшуюся от расчет-. ной часть раствора лигносульфонатов (52,24 г ) и перемешивают композицию в течение 5 мин После этого в композицию вливают 8,53 r орто.,ссфорной кислоты, концентрацией 75 мас.% и перемешивают ее еще. 5 мин, Полученное связующее равномерно распределяют по поверхности 80 г (50 мас,В от общего количества) вспученного перлита, затем добавляют оставшуюся от расчетной часть перлита (80 г) и совмещают ее со смесью.

Из полученной сырьевой смеси формуют образцы в виде плит на гидравлическом прессе при удельном давлении 2 кгс/см и подвергают их теплоОл 1 вой обработке при 220 С в течение

6 ч, з

При плотности образцов 200 кг/м прочность их при сжатии составляет

7,5 кгс/см

Прочность образцов, полученных по предлагаемому способу, выше чем по

20 известному.

Экономический эффект от использования данного способа ориентировочно составляет 364 тыс,руб при объеме производства в 40 тыс.м

Показатели составов, полученных по способу

1011610

Продолжение таблицы

Показатели составов, полученных по способу

Показатели предлагаемому известному (прототипу) Продолжительность тепловой обработки, ч

Плотность образцов, кг/смз