Композиция для получения пеностекла

 

Изобретение относится к технологии строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей. С целью повышения прочности и морозостойкости и снижения водопоглощения, а также удешевления, композиция для получения пеностекла содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: стекло экранов цветных кинескопов 83 - 88, вода 5 - 13, перлит 4 - 7. Смесь стекла с перлитом получают в процессе шлифования экранов цветных кинескопов при следующих режимах: плотность пульпы, состоящей из воды и перлита составляет 1150 - 1300 кг/м<SB POS="POST">3</SB>, дисперсность перлита в пульпе 0,1 - 0,315 мм, PH пульпы 8 - 9, продолжительность шлифования экрана 5 - 10 мин. Средняя удельная поверхность полученной смеси (шлама) составляет 11000 - 15000 см<SB POS="POST">2</SB>/г. Полученное пеностекло имеет плотность 1300 - 1470 кг/м<SP POS="POST">3</SP>, прочность при сжатии 26,1 - 50 МПа, водопоглощение 0,74 - 1,31%, морозостойкость 34 - 35 цикла. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.с сД

«»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4403008/23-33 (22) 05.04.88 (46) 23.01.90. Бюл. !! 3 (71) Всесоюзный заочный инженерностроительный институт (72) С.В.Петров, Л.М.Сулименко, Б,С.Черепанов, Ю.П.Черепанов, В.И.фирсов и И.А.Кумалвгов (53) 666.189,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 697421, кл. С 03 С 1!/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР !! 885!66, кл. С 03 С 11/00, 1979. (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСТЕКЛА (57) Изобретение относится к технологии строительных материалов, в частности к производству пористых запол" нителей. С целью повышения прочносИзобретение относится к технологии строительных материалов, в частности . к производству пористых заполнителей., Цель изобретения - повышение прочности и морозостойкости и снижение водопоглощения, а также удешевление.

В результате шлифования экранов кинескопов перлитом образуется продукт в виде шлама, который сливают в емкость; после отстоя отделяют твердую фракцию, сушат в естественных условиях.

Средняя удельная поверхность шлама изменяется в пределах 11000-15000 см /г.

Шлифование является необходимой операцией для придания экрану определенной °

„„SU„„1537654 (5!)5 С 03 С 11/00

2 ти и морозостойкости и снижения водопоглощения, а также удешевления, композиция для получения пеностекла содержит компоненты в следующем соотношении, мас.3: стекло экранов цветных кинескопов 83-88; вода 5-13; перлит

4-7. Смесь стекла с перлитом получают s процессе шлифования экранов цветных кинескопов при следующих режимах: плотность пульпы, состоящей из воды и перлита, составляет 1150-!300 кг/мз, дисперсность перлита в пульпе 0,1

0,315 мм, рН пульпы 8-9, продолжительность шлифования экрана 5-10 мин.

Средняя удельная поверхность полученной смеси (шлама) составляет 11000- а

15000 см2/г. Полученное пеностекло имеет ппотмосте 1300-.1Сс70 кг/мо. проч- щ ность при сжатии 26,1-50 ИПа, водопоглощение 0,74-1,313, морозостойкость С

З4-55 циклов. 1 табл. сферической поверхности к оптических ха ра ктеристи к кинескопов. !1!лифование. экранов цветных кинескопов осуществляется на шлифовальных станках свободным абразивом-перлитом. Параметры шлифования экранов цветных кинескопов меняют- ся в следующих пределах; плотность пульпы, состоящей из воды и перлита, 1150-1300 кг/мз, дисперсность перлита в пульпе 0,1-0,315 мм, рН пульпы

8-9. Продолжительность шлифования экрана 5-10 мин, при этом количество сошлифованного стекла с одного"экрана достигает 0,2 кг. Меняя количество перлита в составе абразивной смеси и параметры шлифования, можно обеспе-.

1537654

-чить регулирование состава и дисперсности продуктов шлифования стекла кинескопов. Далее смесь материалов в,определенном соотношении формуют грануляцией либо прессованием„ Сформированные сырцевые гранулы помещают в печь при 20-50 С, затем поднимают температуру в печи со скоростью

5-6 С/мин до температуры вспенивания

900-1300 С и выдерживают 5-30 мин в зависимости от максимальной температуры вспенивания. Готовый продукт охлаждают до 350-400 С со скоростью

1,5-2 С/мин, Вспенивание композиции происходит в отсутствие порообразователя, что становится возможным вследствие особого состояния композиции, обуслов 1енного механо-химическими процесса и, происходящими при шлифовании экранов цветных кинескопов перлитом

8 виде пульпы.

При шлифовании экранов порошкообразным перлитом воздействие зерен на стекло под давлением шлифовальниКа вследствие различия их размеров носит вибрационно-ударный характер.

Удаляемые из верхнего горизонта трещиноватого слоя экрана осколки имеют мелкие размеры, но развитую дефектную поверхность. Интенсивное ударно-истирающее и быстроударное измельчение обеспечивает наиболее узкий спектр распределения зерен. Истирающее воздействие способствует росту количества сверхтонких фракций, Поскольку шлифование осуществляется в присутстВии воды, на поверхности частиц стек" ла происходит гидролиз, продукты которого образуют тончайшую пленку (10 — 100 А) из соединений типа

R О ° R 0 Н О, в которой растворяются стекловидные щелочные силикаты.

Пленка имеет большую адсорбционную способность. Благодаря развитой поверхности шлама реакционная способность ингредиентов композиции резко возрастает; количество гидролитически связанной .воды может быть весьма значительным.

Разрушение гидратных продуктов при нагревании, выделение дегидратированной влаги в виде пара обусловливают вспенивание образцов.

Исключение из состава композиции

)порообразователя обеспечивается сохранение материальных ресурсов в виде дорогостоящего люминофора, в первую очередь драгоценных и редких метал45

55 ным количеством дефектов и более высокими структурно-механическими характеристиками. Вследствие меньшей теплопроводности зерен перлита по сравнению со стеклом при нагревании они предохраняют тонкие стенки пузырей от перегрева и"способствуют образованию равномерно, распределенной замкнутой пористости. В результате вспененный материал характеризуется наличием значительной закрытой пористости. Поры равномерно распределены по объему материала. В основном (до 704) размер пор колеблется в пределах 30-50 мкм, I лов, входящих в et-o состав, Вместе с тем использование шлама от шлифования экранов кинескопов в виде композиции для приготовления пеноматери5 алов позволяет отказаться от операций дробления стеклобоя, его помола, что по сравнению с аналогом сокращает энергозатраты на 120-140 кВт на 1 т композиции.

Использование в составе композиции шлама от шлифования экрана цветных кинескопов благоприятно сказывается на структуре получаемого легкого за15 полнителя. Равномерное выделение гидратной воды в объеме сырцовых гранул при термообработке обеспечивает фор" мование однородной пористой структуры. Этому способствует также наличие

20 в композиции перлита. Перлит обладает развитой поверхностью, что способствует прочному связыванию значительных количеств воды (адсорбированной и гидроксильных групп). Хотя для пер25 лита величина равновесной сорбционной влажности не выходит за пределы 1,53, она возрастает с уменьшением размера частиц. Прочное связывание воды обус." ловливает расширение температурного интервала обезвоживания и повышает способность композиции к вспениванию.

При этом следует отметить, что стекло для экранов 0-95-3 или другого состава для этих же целей, составляющее основу композиции, имеет температуру начала размягчения около 560 С, и образование пузырей в пиропластическом

pacnstaBe стекла начинается в первую очередь, поскольку температура вспучивания перлита значительно выше.

Тем самым перлитовая составляющая увеличивает вязкость пиропластических спеков и способствует формированию структуры пеностекла с минималь5 15

Тонкое измельчение стекла в композиции обычно усиливает кристаллизационные явления в диапазоне температур вспенивания, этому способствует и наличие водяных паров в атмосфере ,печи.

Стекла для экранов цветных кинескопов, например, отличаются отсутст вием кристаллизации в монолите и весь ма незначительной в дисперсном состоянии в области температур вспенивания пеноматериала.

В полученных образцах кристаллическая фаза не превышает 1,5-2,0 мас.4 равномерно распределена по объему и представлена призматическими кристаллами анортита.

Однородность пористой структуры полученного пеноматериала обеспечивает улучшение его эксплуатационных свойств. При пористости до 603 водопоглощение не превышает 0,65-1,353.

Плотность заполнения в зависимости от температуры вспучивания 13001470 кг/мз, прочность при сжатии

26-50 МПа, морозостойкость до 55 циклов, химическая устойчивость материала в виде сухой композиции к соляной кислоте 78,43, щелочестойкость 53,53.

Пример 1. Продукт шлифования экрана по режиму: плотность пульпы 1300 кг/мз. продолжительность шлифования 5 мин. Композиция содержит, мас.4г-стекло 84; вода 9; перлит 7. Удельная поверхность 11750 см2/г. формируют прессованием под давлением

30 Mila. Вспучивание осуществляют при

1275 С в течение 20 мин. Полученный пеноматериал имеет плотность 1470 кг/мз, прочность при сжатии 45,2 МПа, водопоглощение 0,82, морозостойкость

54 цикла, размер пор около 30 мкм, распределение пор равномерное по объему образца.

Пример 2. Продукт шлифования

I экрана по режиму: плотность пульпы

1250 кг/мз, .продолжительность шлифования 9 мин. Композиция содержит, мас.Ф: стекло 86; вода 12; перлит 4.

Удельная поверхность 14800 GM2/г. (Формуют прессованием под давлением

30 Mila. Вспучивание осуществляют при

1150ОС в течение 30 мин. Полученный пеноматериал имеет плотность 1380 кг/мз, прочность при сжатии 38,2 МПа, морозостойкость 42 цикла, водопоглощение

1,0/, размер пор около 50 мкм, рас37654 б пределение пор равномерное по объему образца.

Пример 3, Продукт шлифования экрана по режиму: плотность пульпы

1300 кг/мз, продолжительность шлифования 7 мин. Композиция содержит, мас.3: стекло 87; вода 7; перлит 6.

Удельная поверхность 14000 смз/г. Формуют прессованием под давлением

30 МПА. Вспучивание осуществляют при

1300 С в течение 5 мин. Полученный пеноматериал имеет плотность 1310 кг/мз, прочность при сжатии 32 МПа, водопоглощение 0,784, морозостойкость

42 цикла, размер пор 50 мкм, распределение пор равномерное по объему о6разца.

Пример 4. Продукт шлифования экрана по режиму:плотность пульпы

1250 кг/мз, продолжительность шлифования 5 мин. Композиция содержит, мас.Ф: стекло 83; вода 13; перлит 4.

Удельная поверхность 11000 см /г: Форг муют прессованием под давлением

30 МПа. Вспучивание осуществляют при

1200 С в течение 30 мин, Полученный пеноматериал имеет плотность

1470 кг/мз, прочность при сжатии

30 50,0 МПа, водопоглощение 0,743, морозостойкость 55 циклов, размер пор 30 мкм, распределение пор равномерное по объему образца.

Пример 5. Продукт шлифования

35 экрана по режиму: плотность пульпы

1300 кг/мз, продолжительность шлифо" вания 10 мин, Композиция содержит, мас.ь : стекло 88, вода 5, перлит 7, Удельная поверхность 15000 см2/г.

40 Формуют прессованием под давлением

30 МПа. Вспучивание осуществляют при

1300 С s течение 5 мин. Полученный материал имеет плотность 1300 кг/мэ, прочность при сжатии 26, 1 МПа, водопогло"

45 щение 1,31ь, морозостойкость 34 цикла, размер пор 50 мкм, распределение пор равномерное по объему образца.

В таблице приведены физико-механические характеристики пеностекла по

50 примерам 1-5.

Формула и з о б р е т е н и я

Композиция для получения пеностекла, включающая стекло экранов цветных кинескопов и воду, о т л и ч а ю,щ а я с я тем, что, с целью повыше,ния прочности и морозостойкости и ,снижения водопоглощения, а также

1537654

Отходы шлифования цветных кинескопов

Вода

Перлит удешевления, она в качестве стекла содержит отходы шлифования цветных кинескопов и дополнительно перлит при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:

83-88

5-13

4-7

Композиция по примеру

2 ) 3

Показатель

83:13:4 88:5: 7

87:7:6

86:12: 4

84:9:7

1380

1470

1300

1470

1310

26,1

38,2

32,0

0,78

0,74

1,31

0,82

1,01

42

50

50

Равномерное

Равно- Равномерное мерное

Равномерное

Равномерное

Редактор О..Юрковецкая

Заказ 144 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Содержание стекло:вода: перлит, мас.4

Плотность, к- мэ

Прочность при ,сжатии, МПа Водопоглощение, 3

Морозостойкость, циклы

Размер пор средний, мкм

Распределение пор по обьему образца

Составитель О.Самохина

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Малец