Теплоизоляционная органосиликатная масса

 

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ОРГАНОСИЛИКАТНАЯ МАССА, включакицая асбест,, поэерхностно-активкое вещество, вспученный перлит или вспученный вермикулит и кремнийорганический компонент , о т л и ч а IQ щ а я с я тем, что, с целью поЕЬшения прочности и температуры применения, а также снижения водопоглощения, она содержит вспученный перлит фракции 0,61 ,25 мм или вспученный вермикулит фракции 1,25-2,5 мм, а в качестве кремнийорганического компонента органосиликатную композицию, содержащую , мас.%: Sic,24-27 TiOj0,2-0,3 ,2-t,4 0,6-0,9 НйО2,2-2,7 1,0-t,5 KjjO+Na.O 15-17 CT,Q, 30-35 CfiHj 6-8 CH COOK 5-7 7-9 NH, при следующем соотнсшении компонентов , мас.%: ш Асбест5,0-8,7 с Поверхностноактивное вещество 1,2-1,9 Вспученный перлит или вспученный вермикулит20 ,0-34,0 4: Органосиликатсо ная композиция 56,1-73,1 sl со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь 1 0

ТаКНИЧИКАЯ

5 0-8,7

1, 2-1,9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТИЙ (21) 3458531/29-33 (22) 05.05..82 (46) 07.03.85. Бюл; Р 9 (22) Ю.М.Тихонов, .И.У.Аубакирова, П.И.Боженов, Е.А..Миллер и И.Я.Заславский (53) 677. 511 (088. 8) (56) 1 . Дубенецкий К, Н. и Пожнин П. П.

Вермикулит. Л., Стройиздат, 1971, с. 107-108.

2. Авторское свидетельство СССР

11 588215, кл. С 04 В 43/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

У 876630, кл. С 04 В 43/04, 1981. (54) (57) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ОРГАНОЖЛИКАТНАЯ КАССА, включающая асбест,, поВерхностно-активное вещество, вспученный перлит или вспученный вермикулит и кремнийорганический компонент„ отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности .и температуры: примененйя, а также снижения водопоглощения, она содержит вспученный перлит фракции О,Ь1,25 мм или вспученный вермикулит

„„SU„, 143737 А

4(sl) С 04 В 26/32; С 04 В 14/18;

С 04 В 14/20 С 04 В 14/40 фракции 1,25-2,5 мм, а в качестве кремнийорганического компонентаорганосиликатную композицию, содержащую, мас.Ж:

S i0 24-27

Т102 0,2-0,3

Al О 1,2-.1,4

Fe 0 +FeO 0,6-0,9

ИЯО 2,2-2,7

К O+Na гО

Сг 0 15-17

С И, 30-35 сн 6-8

СО0Н 5-7

NH и

7-9 при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Асбест

Поверхностноактивное вещество

Вспученный перлит или вспученный вермикулит 20,0-34,0

Органосиликатная композиция 56, 1-73, 1

1143737

Изобретение относится к производству строительных материалов и предназначается для получения теплоизоляционных материалов.

Известны теплоизоляционные материалы, использующиеся для изоляции промышленного оборудования и строительных конструкций и позволяющие снизить материалоемкость конструк10 ций, сократить потери тепла, а также интенсифицировать технологические процессы. Весьма эффективной является теплоизоляция на основе вспученных заполнителей (типа вспученный вермикулит и вспученный перлит) и

15 полимерных связующих. Вермикулитополимербетоны и перлитополимербетоны обладают высокими теплофиэическими характеристиками (коэффициент теплопроводности 0,087-0,105 Вт/м K) и малой объемнок массой (275400 мг/м ) при нормативной прочности (предел прочности при изгибе более

1,5 10 МПа) 111.

Недостатками теплоизоляционных материалов являются невысокая температура применения (до 80-140 С)., ro. о рючесть, токсичность, сложность технологии (необходимость введения растворителей и отвердителей), что огра- З0 .ничивает применение их в качестве изоляции горячих поверхностей промыщленного оборудования, снижает огнестойкость строительных конструкций.

Известен также теплоизоляционный 35 материал (2), включающий, мас.7 .

Карбидная смола . 52-73

Кислотный отвердитель 0,4-0,6

Вспененные гранулы 40 полистирола . 11-25

Вснученный перлит 15-23

Однако этот материал не позволяет получать теплоизоляционные покрытия улучшенных теплотехнических свойств 45 при достаточно высокой прочности, температура применения материала ограничена температурой плавления карбамидной смолы и пенополистирола и находится в пределах 60-80 С, ма- 50 териал имеет пониженную.водостойкость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплоизоляци- 55 онный материал (3), включающий,мас. %:

Асбест 36-72

Вспениватель 4-8

0,5-5,0

81-Ог .

24-27 т102 0,2-0,3

А1 О 1,2-1,4

Рег 0>+Feo

МВО 2,2-2,7

K 2О+Иа2 О 1,0-1,5

Сг О

15-17

С Н 30-35 сн 6-8

СООН 5-7 1Н2

7-9 при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Асбест 5,0-8,7

Поверхностно.активное вещество 1,2-1,9

Вспученный перлит или вспученный вермикулит 20,0-34,0

Органосиликатная композиция . 56,1-73,1

Органосиликатная композиция

OC-82-01, используемая в качестве связующего в предлагаемой теплоизоляционной композиции, имеет полимерную основу в виде полифенилсилоксана, неорганическая составляющая пред. ставлена мусковнтом и оксидом хрома.

Основные технические свойства органосилцкатного материала

ОС-82-01 приведены в табл. 1.

Гидрофобизатор

Слюда крупностью

0,5 мм с толщиной чешуек 410 мкм 19,5-55

Известный материал имеет низкую объемную массу, малопрочен и эффективен как теплоизоляционный материал при низких температурах. При повышении температуры его теплопроводность резко возрастает за счет конвективного обмена.

Цель изобретения — повышение прочности, температуры применения, а также снижение водопоглощения.

Поставленная цель достигается тем, что тенлоизоляционная органосиликатная масса, включающая асбест, поверхностно-активное вещество, вспученный перлит или вспученный вермикулит и кремнийорганический компонент, содержит вспученный перлит фракции 0,6-1,25 мм или вспученный вермикулит фракции 1,25-2,5 мм, а в качестве .кремнийорганического компонента — органосиликатную композицию, содержащую, мас.Е:

1143737

Таблица 1

Результаты анализа

Показатели

Норма по ТУ 84-725-. 78

63,6

32,6

25

До 3000

Соответствует

До 500

Отсутствие растрескнвания и пузырения после выдержки при указанной температуре

До 20

Поверхностно-активное вещество, 35 входящее в состав предлагаемой теплоизоляционной композиции, представляет собой оксиэтилированный алкилфенол (ОН-.7), выпускается промышлен- . ностью для противопожарной ТехВНКН и соответствует ТОСТ 9433-57.

Процесс приготовления теплоизоляционной массы заключается в следую.. щем °

Органосиликатное связующее .и по- 4> верхностно-активное вещество.перемешивают до образования пены, Перемешивание осуществляют:в аэросмесителе-со скоростью перемещивайия 9001ООО об/мин ° Затем Вводят волокнис 50 тый наполннтель и последним вводят вспученный заполнитель, после чего осуществляют перемешивание всех компонентов без разрушения зерен вспученного. заполнителя. Из приготовлен- ной смеси формуются образцы размером

120х70х 10-15 мм методом прессования при давлении (0,5-1)х10 МПа.

Содержание.нелетучих веществ, не менее, X

Условная вязкость композиции при 20 С по вискозиметру

ВЗ-4 не менее, с

Прочность покрытия при ударе по прибору У-2 не менее кгс х см Стойкость в 3-50Х-ных растворах H

Стойкость в 3-20Х-ных растворах КОН, ч

Стойкость покрытия к изменению о. температуры от. 500 до -60 С

Ресурс службы в атмосферных условиях, годы

Отверждение материалов производится по следующему режиму: подъем температуры до 200 10 С со скоростью

1-1,5 град/мин, выдержка при.максимальной температуре в течение 3 ч, охлаждение до 20 С эа 3 ч. Образцы испытываются после отверждения по указанному режиму и воздействия температуры 400 и 800 С.

Содержание вспученного заполнителя в пределах 20-35Х является оптимальным, так как снижение содержания вспученного заполнителя менее 20Х, ведет к повышению объемной массы выше 400 кг/м и ухудшению тенлофизических характеристик теплоизоляцион-. ной композиции, а увеличение содержания выпе 35Х снижает механические характеристики и нарушает связность массы.

Выбор оптимального .гранулометрического состава заполнителей произ6.

1143737

« * водится в целях обеспечения минимума объемной массы и коэффициента тепло" проводно сти . материала . Оптимальньие грануломе трическим составом является вспученный вермикулит фракции 1, 25Таблнца2,3ид вспученного заполнителя

Размер, мм Объемная мас- Свойства теплоизоляционной са заполните- композиции ля, кг/м ро Кю %1 кг/мз . 10 МПа Вт/мК

Вспученный веф-, 0,6-1,25 130 микулит

1,25-2,5 . 116

390 7

350 10

370 8

0,12

0,10

0,11

2 5-5 0 106

0,3-0,6 70

0,098

Вспученный перлит

320

О, 095

0,10

0,6-1,25 65

300

1,25-2,5

350..Т а б л и ц а 4

Содержание органосиликатного связующего в пределах 56-73Х является ЗО оптимапьным, так как содержание менее 56,17. не обеспечивает требуемых формовочных свойств, а увеличение содержания выше 73, 1Х ведет к увеличению объемной массы материала.

Нанесение композиции на изолируе- ° мую поверхность возможно методами торкретирования, намазывания или прессования.

По описанной выше технологии были 40 изготовлены образцы из составоВ, приведенных в табл. 3 и 4.

Т а б л и ц а 3

Компоненты

Содержание, мас Л, в составе

1 2

Вспученными вермикулит фракции

1,25-2,5 мм

23 28 34

Асбест П-5-52

57 7

Содержание» мас.Ж, 45 в составе

Компоненты

69,5 63,4 56, 1

ОС-82-01

ПАВ-ОП-7

2 3

18 16 12.

20 28,5 33,3

5 71 83

73, 1 62 ° 8 57

1,9 1,.6 1,4

Вспученный перлит фракции

0,6-.1,25 мм

Асбест П-5-52

0С-82-О1

Поверхностноактивное вещест.во. ОП-7

2,5 мм и вспученный перлнт фракции

0,6-1,25 мм.

Результаты испытаний образцов разЛичного гранулометрического состава приведены в табл. 2.

Результаты испытания материала, полученного из теплоизоляционной органосиликатной массы, в которой в качестве вспученного заполнения использован вспученный перлит, приведены в табл. 5.

1143737

I, )

I 1

I 1

I ! ф

1

l

I

1 I

l! м

l

1.

I. l

1 !

D о

I: о

I . I! 4

I!

I f ь

1

СМ

° о о

Г»)

М сО

° Ь о

1

1- — I о о

СМ

1 I . I

I . I I

I" ) I

I . I l I ! о л (М . ("1

OO о

Ю о л

CO

Ю л

D о

Oct

I еч

i»I à — а!о!.

1 cd.l D

I f» сО I. о.

Ю о!

1 о

С4

Ф о

1 I .

X f I e

Э I.

f e I O t

1 Д !

I .. Х !

Q !

R о о о

00 о .о

I .Cd I

I. Ю! х ! о ь о Ь

Ю о..! . cd I

Э

&» I e I о

Ю

D 1t I

f -сч!

f о Ь

С ) 1

I !

Р .I !

Х I

I. - I

С4

t. . «Ь

X х

g4, I

I Х

I Ц ! н

I Э

1. Э

I . cd

1 х о

t !

O

cd и f х.!

Х

I 1

Э I

Х 1!

С!о!

I 0) о!

I R

1 I

I I !

1 !

I

I

I

Э V cd

ccf:х Я

X Ф о7 к- оо

Э ы -. х э cf1 э

<и и э х

Ю о х

Р Э. х

М О Э

5" "5

Э .Э X Ck х и н

Э f Х! cd

О О a: Э

О0 !4 m &» !0

1143737

Свойства материала, полученногб из данной массы с.использованием вспученного вермикулита, приведены в табл. 6.

Таблицаб

Свойства

Теплоизоляционная органосиликатная масса

Предлагаемая о

Воздействие температуры, С

400

200

1 т2 l ç

2 .3

Объемная масса, кг/м

320 280

300 350

380

350!

Водопоглощение, Ж

0» 095 О* 105 О 105 0s 097

0,11

Продолжение табл.б

Свойства

Теплокзоляционная органосиликатная .масса

Предлагаемая

Известная

Воздействие температуры,"С

) Г

400

200

2 3

330 300 260 25-50 Разрушается

Объемная масса, кг/м б 5

9 12

2 0,2-1,0

Водопоглощение, Х

15-30

011 О 1 009 006

800

600

Предел прочности при изгибе, 1О NIIa

Козффициент теплопроводности, Вт/м К

Температура применения, С о

Предел прочности при изгибе, 10 ИПа

Козффициент теплопроводности, Вт/м К

Температура применения, С

6 8

4 5

7 3

7 1О

114З7З

Составитель Н.Багатурьянц

Редактор Г.Волкова Техред З.Палий Корректор О.Билак

Заказ 845/21 Тираж 605 Подписное

: ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Использование.однофракционного заполнителя обеспечивает теплоизоляционной массе минимальную объемную массу и низкий коэффициент теплопроводности. Применение волокнистого наполнителя, играющего роль дисперсной арматуры, повышает прочностные характеристики материала. Соотношение вспученного заполнителя к волокнистому наполнителю должно находиться в пределах 4: 1. Это определяет достаточную .механическую прочность при низкой объемной массе материала.

Предлагаемая теплоизоляционная масса обладает низкой объемной массой и теплопроводностью достаточной . механической прочностью и широким диапазоном рабочих температур (от -60 до 500-800 С). Материал из предлагаемой массы может быть использован для тепловой защиты трубопроводов, тепловых установок, технологической аппаратуры. Кроме того, при использовании предложенной композиции повышается надежность и технологичность теплозащитных покрыться, техника безопасности.