Пенообразующий состав для теплоизоляции

 

Использование: для теплоизоляции в строительстве и машиностроении, например для теплоизоляции стен, перекрытий, труб, кабин и кузовов автомобилей, судов, вагонов, а холодильных установок и печей. Пенообразующий состав для теплоизоляции содержит в мас.%: карбамидно-формальдегидную смолу 20-50, анионное поверхностно-активное вещество 1,0-5,0, кислый катализатор отверждения 1,0-5,0, вспученный перлитовый песок или пористый шлаковый песок 0,5-10,0, вода - остальное. Композиция может содержать глицерин или этиленгликоль, или полиэтиленгликоль в количестве 0,2-5,0% по массе и до 1% по массе антипирена - фосфорнокислого аммония. Получаемый материал выдерживает нагрузку на сжатие 0,32 кг/см² без разрушения. Теплостойкость материала 160-200^oC. 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к изготовлению теплоизоляционных материалов на основе синтетических смол.

Известна композиция для теплоизоляции [1] включающая, мас.

Карбамидно-формальдегидная смола 35,97-2,61 Алкилсиликонат щелочного металла 1,12-2,61 Поверхностно-активное вещество нейтрального или щелочного характера - 0,3-0,56 Гидроксид щелочного металла 0,007-0,01 Вода Остальное Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пенообразующая композиция [2] включающая, мас.ч.

Мочевино-формальдегидную смолу 125-127 Пенообразователь 4-8 Отвердитель (ортофосфорная кислота или другие известные) 2-3 Фосфогипс 150-250 Воду 150-200
Материалы, полученные из известных пенообразующих композиций, характеризуются небольшой механической прочностью.

Задача изобретения улучшение эксплуатационных характеристик вспененного теплоизоляционного материала.

Задача достигается тем, что пенообразующий состав для теплоизоляции, включающий карбамидно-формальдегидную смолу, пенообразователь, кислый катализатор отверждения, минеральный наполнитель и воду, содержит в качестве пенообразователя анионное поверхностно-активное вещество, в качестве минерального наполнителя пористый песок при следующем соотношении компонентов в мас.

Карбамидо-формальдегидная смола 20-50
Анионное поверхностно-активное вещество 1,0-5,0
Кислый катализатор отверждения 1,0-5,0
Пористый песок 0,5-10
Вода Остальное
В качестве анионного поверхностно-активного вещества состав может содержать смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₈ и натриевые или триэтаноламиновые соли сульфатов алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆ при следующем соотношении компонентов в мас.

Натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₈ 1,0-2,0
Натриевые или триэтаноламиновые соли сульфатов алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆ 0,1-0,5.

В качестве анионного поверхностно-активного вещества состав может содержать натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсерных кислот фракции C₁₀-C₁₃.

В качестве анионного поверхностно-активного вещества состав может содержать смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсерных кислот фракции C₁₀-C₁₆ и моноэтаноламидов кислот фракции C₁₂-C₁₆ при следующем соотношении компонентов в мас.

Натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсерных кислот фракции C₁₀-C₁₆ 0,7-3,5
Моноэтаноламиды кислот фракции C₁₂-C₁₆ 0,3-1,5.

В качестве пористых песков состав может содержать перлитовый песок или песок на основе шлаков.

Состав дополнительно может содержать глицерин или этиленгликоль, или полиэтиленгликоль в количестве 0,2-0,5% от общей массы состава.

Состав может дополнительно содержать фосфорнокислый аммоний в количестве до 1,0% от общей массы состава.

Состав может дополнительно содержать выбранную по крайней мере одну добавку из группы: натрийалкилсульфат фракции C₁₀-C₁₃; карбамид; бутанол или бутилцеллозоль; спирт фракции C₁₂-C₁₆; высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₆ в количестве до 5,75% от массы ПАВ.

В качестве полимера в составе используют карбамидно-формальдегидную смолу КФ-МТ (ГОСТ 14231-78)), полученную в результате реакции конденсации при мольном соотношении карбамида к формальдегиду (К:Ф), равном (1,0-1,3: 1,0-1,35). В качестве вспенивающего анионного поверхностно-активного вещества применяют смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₈ и натриевых или триэтаноламиновых солей сульфатов алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆, натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсерных кислот фракции C₁₀-C₁₃ (алкилсульфат фракции C₁₀-C₁₃), смесь натриевых или алкилсерных кислот фракции C₁₀-C₁₆ и натриевых или три-триэтаноламиновых солей алкилсерных кислот фракции C₁₀-C₁₃ (алкилсульфат фракции C₁₀-C₁₃), смесь натриевых или алкилсерных кислот фракции C₁₀-C₁₆ и натриевых или триэтаноламиновых солей сульфатов моноэтаноламидов синтетических жирных кислот фракции C₁₂-C₁₆. При этом в качестве вещества, обеспечивающего улучшение эксплуатационных характеристик вспенивающего вещества пенообразующий состав иногда дополнительно содержит по крайней мере одну добавку из группы: натрийалкилсульфаты фракции C₁₀-C₁₃; карбамид; бутанол или бутилцеллозоль; спирт фракции C₁₂-C₁₆, высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₆; этиловый спирт; моноэтаноламиды СЖК фракции C₁₀-C₁₆. В качестве катализатора отверждения используют: ортофосфорную кислоту (ГОСТ 10678-76), соляную (ГОСТ 3118-67), щавелевую (ГОСТ 22180-76), серную (ГОСТ 4204-66), уксусную (ГОСТ-61-51) кислоты, а также хлористый аммоний (ГОСТ 3773-60).

В качестве наполнителя используют легкий вспученный перлитовый песок фракции 5-0,6 мм (ГОСТ 10832-74) или пористые пески на основе шлаков.

В качестве многоатомных спиртов используют или глицерин (ГОСТ 6824-57), или этиленгликоль (ГОСТ 5594-70), или полиэтиленгликоль (ГОСТ 5594-70).

Кроме того, в пенообразующий состав вводят антипиренфосфорнокислый аммоний.

Конкретные примеры приготовления пенообразующего состава для теплоизоляции и физико-механические характеристики вспененного материала для теплоизоляции, получаемого из пенообразующего состава, представлены в таблице.

Пенообразующий состав готовят смешиванием компонентов в заданных соотношениях при обычной температуре, равной 5-30^oC, в течение 0,5-1 мин. При этом кислотность состава доводят до pH<3. Пенообразующий состав возможно также готовить смешиванием компонентов без катализатора отверждения, с последующим введением в него наполнителя, обработанного (смоченного) катализатором отверждения. Состав при этом представляет собой коллоидную жидкость белого цвета, взвешенными частицами которой являются наполнитель, в частности, например, перлитовый песок.

Вспененный теплоизолирующий материал из пенообразующего состава получают без применения повышенного давления при температурах окружающей среды от 0 до 40^oC с соблюдением условия, заключающегося в том, чтобы пенообразующий состав в период механического диспергирования газа в нем с одновременным отверждением вспененной композиции в течение 5-10 мин сохранял температуру не ниже 0^oC.

Экспериментальные исследования предлагаемого пенообразующего состава для теплоизоляции показали, что из предлагаемого состава были получены вспененные теплоизоляционные материалы с улучшенными эксплуатационными характеристиками, и, в частности, более прочные, пластичные, усадоустойчивые, теплостойкие, менее пожароопасные, с небольшим водо- и влагопоглощением при сохранении теплоизоляционных характеристик.

Формула изобретения

1. Пенообразующий состав для теплоизоляции, включающий карбамидно-формальдегидную смолу, пенообразователь, кислый катализатор отверждения, минеральный наполнитель и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве пенообразователя анионное поверхностно-активное вещество, в качестве минерального наполнителя пористый песок при следующем соотношении компонентов, мас.

Карбамидно-формальдегидная смола 20 50
Анионное поверхностно-активное вещество 1 5
Кислый катализатор отверждения 1 5
Пористый песок 0,5 10,0
Вода Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он содержит в качестве анионного поверхностно-активного вещества смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции C₁₀ - C₁₈ и натриевые или триэтаноламиновые соли сульфатов алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции C₁₀ - C₁₆ при следующем соотношении компонентов, мас.

Натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции C₁₀ C₁₈ 1 2
Натриевые или триэтаноламиновые соли сульфатов алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции C₁₀ C₁₆ - 0,1 0,5
3. Состав по п.1, отличающийся тем, что он содержит в качестве анионного поверхностно-активного вещества натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсерных кислот фракции C₁₀ C₁₃.

4. Состав по п.1, отличающийся тем, что он содержит смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсерных кислот фракции C₁₀ - C₁₆ и моноэтаноламидов кислот фракции C₁₂ - C₁₆ при следующем соотношении компонентов, мас.

Натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсерных кислот фракции C₁₀ C₁₆ 0,7 3,5
Моноэтаноламиды кислот фракции C₁₂ C₁₆ - 0,3 1,5
5. Состав по п.1, отличающийся тем, что он содержит в качестве пористого песка перлитовый или песок на основе шлаков.

6. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит глицерин, этиленгликоль или полиэтиленгликоль в количестве 0,2 0,5% от массы состава.

7. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фосфорно-кислый аммоний в количестве до 1% от массы состава.

8. Состав по пп. 2 4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит выбранную по крайней мере одну добавку из группы: натрийалкилсульфаты фракции C₁₀ C₁₃, карбамид, бутанол или бутилцеллозоль, спирт фракции C₁₂ C₁₆, высшие жирные спирты фракции C₁₂ C₁₆, этиловый спирт, моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции C₁₀ C₁₆ в количестве до 5,75% от массы пенообразующего состава.

РИСУНКИ

Рисунок 1