Композиция для изготовления теплоизоляционных материалов

Авторы патента:

C04B26/02 - высокомолекулярные соединения

C04B18/04 - отработанные материалы; отходы

Владельцы патента RU 2269496:

Пензенская государственная архитектурно-строительная академия (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве промышленных и гражданских зданий, а также в сельском строительстве. Технический результат: снижение коэффициента теплопроводности, себестоимости материала при сохранении его физико-механических характеристик. Композиция для изготовления теплоизоляционных материалов включает в качестве волокнистого компонента разволокненные отходы текстильного и ткацкого производств и/или отходы производства нектаных материалов с неориентированной структурой волокон, характеризующихся средней длиной 18...60 мм и средним диаметром 6...12 мкм, в качестве связующего - 3...9% растворы отходов пенополистирола и/или полистирола органических растворителях, в качестве антипирена - аммоний бромистый при следующем содержании компонентов, мас.%: указанное связующее 14,5...28,3, указанный волокнистый компонент 66,0...82,1, аммоний бромистый 3,4...5,7. Теплоизоляционный материал, приготовленный на основе предлагаемой композиции, обладает следующими свойствами: средняя плотность 150...200 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,022...0,025 Вт/(м·К), предел прочности при изгибе 0,2...0,24 МПа, предел прочности при разрыве 0,24...0,36 МПа, прочность при 10% деформации 0,020...0,054 МПа, биостоек, трудносгораем. 2 табл.

Известна сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала (а.с. №1159912 С 04 В 28/26), включающие, мас.ч:

Полиакрилонитрильные волокна	100
Жидкое стекло (сухой остаток)	16...50
Мел	5...20
Вода	30...70

Недостатком указанной сырьевой смеси является повышенный коэффициент теплопроводности 0,031...0,03 8 Вт/(м·К) при плотности 170...175 кг/м³ и высокая стоимость вследствие применения дорогостоящих синтетических волокон.

Наиболее близкой по своей технической сути и достигаемому результату масса для изготовления композиционных материалов (а.с. №2046113 С 04 В 16/12), включающее, мас.%:

Синтетическое связующее	0...5
Водная суспензия минеральных волокон
(в пересчете на сухое вещество)	40...95
Водная суспензия коллагеновых кожевенных
волокон (в пересчете на сухое вещество)	остальное

Недостатком этой массы является высокий коэффициент теплопроводности 0,049...0,054 Вт/(м·К) при средней плотности 105...320 кг/м³.

Цель изобретения - снижение коэффициента теплопроводности и себестоимости материала при сохранении его физико-механических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для изготовления теплоизоляционных материалов, содержащая волокнистый компонент и связующее, в качестве связующего содержит 3...9% растворы отходов пенополистирола и/или полистирола в органических растворителях, в качестве волокнистого компонента содержит разволокненные отходы текстильного и ткацкого производств и/или отходы производства нетканых материалов с неориентированной структурой волокон, характеризующихся средней длиной 18...60 мм и средним диаметром 6...12 мкм, и дополнительно содержит антипирен - аммоний бромистый - при следующем содержании компонентов, мас.%:

Указанное связующее	14,5...28,3
Указанный волокнистый компонент	66,0...82,1
Аммоний бромистый	3,4...5,7

В качестве каркасообразующего элемента использовали разволокненные отходы текстильного и ткацкого производства, отходов производства нетканых материалов. Отходы представляют собой сбой ворсовальный и сукновальный от шерстяных и полушерстяных тканей, кноп стригальный от шерстяных и полушерстяных тканей, отработанные прессованные сукна, отходы технических сукон, срезки технических сукон, срезки технических хлопчатобумажных сукон, отходы от пылеулавливательных камер чесального отделения, цехов раскроя тканей, отходы от уборки прядильного и ткацкого цехов. Указанные отходы подвергали разволокнению на разрывной установке марки РМ-001, в результате этой операции был получен волокнистый материал с неориентированной структурой волокон, которые характеризуются следующими геометрическими размерами: средняя длина 18...60 мм, средний диаметр 6...12 мкм.

Для приготовления связующего в качестве пленкообразователя использовали бытовые и промышленные отходы пенополистирола и/или полистирола. Отходы пено- и полистирола накапливаются в виде вышедших из употребления изделий и промышленных отходов (тара, упаковка, некондиционная и бракованная продукция и др.).

В качестве растворителей - органические растворители - толуол, ксилолы, этилацетат, Р-4, Р-5а и их смеси. Для приготовления раствора пленкообразователя возможно индивидуальное применение пенополистирола и полистирола, так и смеси указанных отходов в любом соотношении масс.

Для снижения горючести композиции в связующее вводят антипирен - аммоний бромистый NH₄Br (ГОСТ 4454-76).

Связующее готовят путем растворения отходов пенополистирола и/или полистирола в органических растворителях. Для гомогенизации раствора растворение пенополистирола и/или полистирола происходит в мешалке марки К-1077 в течение 3 минут. В процессе перемешивания в смесь вводят аммоний бромистый.

Теплоизоляционный материал изготавливали путем пропитки отформованной волокнистой массы раствором связующего с добавкой аммония бромистого с последующей подпрессовкой (0,005...0,014 МПа) до заданной средней плотности композиции и сушкой.

Составы предлагаемой композиции для изготовления теплоизоляционных материалов приведены в табл.1, а ее свойства - табл.2.

Таблица 1
Компонент	Составы предлагаемой композиции, мас.%	Прототип
1	2	3
Указанное связующее	14,5	21,4	28,3	-
Указанный волокнистый компонент	82,1	74,1	66,0	-
Аммоний бромистый	3,4	4,5	5,7	-
Синтетическое связующее	-	-	-	0...5
Водная суспензия минеральных волокон (в пересчете на сухое вещество)	-	-	-	40...95
Водная суспензия коллагеновых кожевенных волокон (в пересчете на сухое вещество)	-	-	-	Остальное

Как видно из табл.2, теплоизоляционный материал, приготовленный из предлагаемой композиции, обладает сравнимыми с прототипом физико-механическими свойствами, более низким (в 2,1...2,2 раза) коэффициентом теплопроводности, относится к группе трудносгораемых материалов и стоек к действию биологически активных сред.

Таблица 2
Показатель	Составы предлагаемой композиции	прототип
1	2	3
Средняя плотность, кг/м³	150	180	200	105...320
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)	0,022	0,023	0,025	0,049... 0,054
Предел прочности при изгибе, МПа	0,2	0,22	0,24	-
Предел прочности при разрыве, МПа	0,22	0,26	0,34	-
Прочность на сжатие при 10% деформации, МПа	0,020	0,029	0,054	-
Биостойкость	Стоек	Стоек	Стоек	-
Горючесть	Трудносгораем	Трудносгораем	Трудносгораем	-

Композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая связующее, волокнистый компонент и антипирен, отличающаяся тем, что в качестве связующего содержит 3-9%-ные растворы отходов пенополистирола и/или полистирола в органических растворителях, в качестве волокнистого компонента содержит разволокненные отходы текстильного и ткацкого производств и/или отходы производства нетканых материалов с неориентированной структурой волокон, характеризующихся средней длиной 18-60 мм и средним диаметром 6-12 мкм, в качестве антипирена - аммоний бромистый при следующем содержании компонентов, мас.%:

Указанное связующее	14,5-28,3
Указанный волокнистый компонент	66,0-82,1
Аммоний бромистый	3,4-5,7

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении покрытий площадок в спортивных сооружениях, животноводческих комплексах и других помещениях.

Нескользкий искусственный камень // 2247086

Связующее для теплоизоляционного материала и способ изготовления теплоизоляционного материала // 2184126

Рулонный стеклопластик // 2178357

Изобретение относится к области производства рулонных стеклопластиков с использованием термореактивных связующих, нашедших широкое применение в качестве теплоизоляции трубопроводов, находящихся внутри и снаружи зданий.

Песчано-полимерный материал // 2170716

Вяжущее // 2168476

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам шихт белого портландцемента. .

Способ изготовления строительных материалов и изделий // 2165904

Изобретение относится к производству высоконаполненных материалов на базе термопластичных полимеров с высоким содержанием наполнителей и может быть использовано при изготовлении кровельных материалов, плиток для пола, элементов отделки зданий.

Шпаклевка // 2165442

Изобретение относится к составам шпаклевок, применяемых для выравнивания бетонных и штукатурных поверхностей. .

Полимерцементный состав // 2164899

Изобретение относится к строительным материалам, в частности, к полимерцементным составам для получения полимерцементного камня. .

Способ защиты поверхностей от коррозионных веществ и продукт в виде строительного раствора для его осуществления // 2158283

Изобретение относится к способу защиты поверхностей от коррозионных веществ. .

Способ использования кремнезема, осажденного из гидротермального теплоносителя, для повышения прочности бетона // 2243951

Изобретение относится к способам использования кремнезема, осажденного из высокотемпературного гидротермального теплоносителя гидротермальных электрических и теплоэлектрических станций.

Бетонная смесь // 2223926

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в строительстве. .

Бетонная смесь // 2220120

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, используемых при изготовлении железобетонных изделей и монолитных конструкций. .

Сырьевая смесь и способ производства легкого заполнителя // 2214977

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к изготовлению легких заполнителей. .

Способ утилизации красного шлама-отхода глиноземного производства // 2179590

Изобретение относится к экологии и может быть использовано в металлургии и производстве строительных материалов - минеральных вяжущих. .

Полимербетонная смесь // 2135425

Изобретение относится к полимерным строительным материалам, используемым при изготовлении химически стойких конструкций и изделий, а именно к составам, содержащим в качестве связующего низкомолекулярные диеновые олигомеры различной микроструктуры.

Способ утилизации шламогряземасляных отходов металлообрабатывающих производств // 2133648

Изобретение относится к переработке шламомасляных отходов, образующихся при эксплуатации смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), и может быть использовано в системах очистки и регенерации СОЖ.

Асфальтобетонная смесь // 2108309

Изобретение относится к производству асфальтобетонных смесей для дорожных и гидротехнических покрытий, а также для устройства стяжек полов в промышленных зданиях и складских помещениях, плоской кровли.

Способ производства искусственного пористого заполнителя // 2107668

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может быть использовано при производстве искусственных пористых заполнителей на основе зол ТЭС и позволяет упростить процесс и снизить энергозатраты на изготовление.

Сырьевая смесь для изготовления пористого заполнителя // 2105735

Строительный материал "буролит" // 2303011

Изобретение относится к строительным материалам, используемым при строительстве и укреплении внутрипромысловых дорог, обваловок оснований кустовых площадок, оснований свалок городского мусора и промышленных отходов, при строительстве и рекультивации иных промышленных объектов