Композиция для изготовления тепло-изоляционного материала

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОВеоЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (1)802240 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.77 (21) 2508858/29-33 (51) М. Кл.

С 04 B 43/00 с присоединением заявки М—

Воудврствонный комитет СССР аю делом изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень Лк 5

Дата опубликования описания 09.02,81 (5З) УДК662.998. (088. 8) »»

Г. Q. Семченко, Л. Q. Зобина, И. В. Куликов и Ю. М. Кондратюк /

i :;;::- :: . /

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

TE ПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕ РИАЛА

Изобретение относится к области теп лоизоляционных огнеупорных изделий, предиазаченных для изоляции тепловых агрегатов, которые могут применяться как в обожженном состоянии, так и безобжиговыми.

Изготовление таких изделий основано на использовании органических связующих материалов и минеральных наполнителей.

Известна композиция для изготовле» ния теплоизоляционного материала, вклю» чающая огнеупорный наполнитель-шамот и алкилсиликатную связку Pl).

Из этой композиции возможно изго тавливать крупногабаритные изделия различной конфигурации с однородными качественными показателями. Однако изделия обладают высоким объемным весом и недостаточно хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Алкилсиликаты гидролизуются любым количеством воды, что, в конечном ито» ге, определяет свойства полученных связующих растворов. Кроме того, на фиэи ческие и технологические свойства гидролизатов оказывают влияние температура исходных компонентов, наличие примесей в них, рН среды, катализатоф4 реакции и пр.

Ввиду того, что алкилсиликаты и воде не растворяются друг в друге реакция гидролиза может идти только на поверх-1 ности раздела жидкостей, то обычно про10 водят такие реакции в присутствия органических растворителей (спирт, ацетон, эфиро-альдегидная фракция и др.), общих для алкилсиликата и воды. Применение указанных органических растворителей

t5 при гидролизе этилсиликата в известной композиции вызывается лишь необходимостью создания лучших условий для протекания реакции, т. е. они являются в данном случае второстепенными матерна лами. Присутствие их в огнеупорной суспензии необязательно и даже нежелательно, так как в дальнейшем процессе фор мирования структуры керамики принимают участке неорганические полимеры с си8 !2 2 локсановой связью, облацаюшие связующими свойствами. Присутствие избытка спирта или цругого органического растворителя в суспензии усложняет технологический процесс изготовления огнеупоров..в частности B периоц их затверцевания и сушки, вызывает интенсивное растрескивание отливок в результате испарения органических растворителей.

Кроме того, использование таких органических растворителей уцорожает и усложняет процесс приготовления связок.

IIeJIb изобретения — упрощение процесса изготовления и улучшение тепло- и эвукоизолирующих свойств материала.

Это цостигается тем, что, композиция цля изготовления теплоизоляционногo материала; включающая шамот и алкилсиликатную связку, соцержит цополнительно гидрофобизированный перлит, а алкилсиликатную связку гицролиэованную цистиллированной водой в присутствии кис; лотного активатора при следующем соотношении компонентов, вес.%: ламот 9-1 8

Алкилсиликатная

15

25

52,0-70,0 связка

Гицрофобилизированный перлит 20,5-30.

Гидролиз этилсиликата без органических растворителей цистиллированной водой в присутствии катализатора реакцииконцентрированной НСХ - осуществляется в такой последовательности. П11!дкисленную соляной кислотой цистиллированную воду соединяют с расчетным количеством этилсиликата. Гидролиз проводят при помощи пропеллерной мешалки. При перемешивании не цопускается разогревание раствора выше 50 С (реакция гицролиза.

0 этилсиликата экзотермическая) . На прак- 40 тике считают, что реакция гицролиза завершена, когда наблюдается понижение температуры раствора цо комнатной. Гицролиз этилсиликата может проходить от

5 цо 45 мин в зависимости от соотноше- 45

Зо ния компонентов.

Использование солянокислого катализатора гицролиза является более рациональным по сравнению с щелочными катаS0 лизаторами, как в известной композиции, по слецующим причинам. Во-первых, ввецение в огнеупорные массы щелочных компонентов привецет к загрязнению этилсиликатных связок нежелательными легкоплавкими элементами, а во-вторых, использование сильных органических оснований алифатического или гетероцикли«

1 ! 4

ЧЕСКО! О Т!!!!(! Sff !!Я! .Т<.. !;)КО!!ОМ!! !! СК!! ffil . Bf ff OÖÍÛM.

Приготовленный гидроли;зат может храниться без изменения свойств в течение длительного времени (цо 30 суток) в эависимости от соотношения алкилсиликат: вола.

В описываемом изобретении новый положительный эффект (тепло- и звукоизоляционные свойства материала) дости гается путем нового количественного соотношения известных компонентов и использования заранее приготовленного гицролизата-алкилсиликата при соотношении алкилсиликат:воца от 87:13 до 55:45. Ю

Кроме того, цля получения огнеупорной массы в смесь шамота со связкой вводится гицрофобизированный перлит, и если осуществлять совмещенный способ гицролиэа, то кремнийорганическая жицкость может служить ускорителем охватывания и тверцения массы, изменяя рН срецы. В этом случае процесс коагуляции раствора буцет опережать процесс гицролиэа, связка получится некачественной.

Конкретные примеры составов композиции и примеры изготовления образцов слецующие.

Пример 1. В специально приготовленную алкилсиликатную связку гицро-! лиэованную f;HcTHJIJIHpoBBHHQH водой в присутствии кислотного активатора, взятую в количестве GO,О вес.% от веса всей массы, вводили при постоянном перемешивании в пропеллерной мешалке шамот фр, 0,5-0,088 мм в количестве 13,0

13,0 вес.%. В полученную смесь добавляли предварительно гицрофобизированный кремнийорганической жидкостью вспученный перлитовый горошок в количестве

27,0 вес.%. Смешение проводили в течение 4 минут до получения однородной массы. Полученной самотвердеющей смесью, облацаюшей тиксотропными свойствами, заполняли раэборные металлические формы, которые поцвергали вибрированию в течение 2 минут (амплитуца—

0,1 мм). Спустя 12 час образцы затвер дели, после изъятия из форм они имели четкие грани, острые кромки и гладкую поверхность.

Пример 2. Шамот фракции

0,5-0,088 мм в количестве 18 вес.% от веса всей шихты тщательно смешива« ли с приготовленной алкилсиликатной связкой (52,0 вес.%). В полученную смесь постепенно при постоянном перемешивании ввоцили вспученный перлит

80224 (30 вес. 0), предварительно обработанный кремнийорганической жицкостью, взятой в количестве 0,9 вес.%. Смеше ние провоцили в пропеллерной мешалке в течение 3 мин. Затвердевание массы происходило в металлических разборных формах, которые вибрировали в течение

3 мин с амплитудой 0,1 мм. Образцы затвердели через 14 час, после чего их извлекли из форм.

1О

Пример 3. В шликер, состоящий иэ 9,0 вес.% от веса шихты шамота фракции 0 5-0,088 мм и 70,0 вес.% приготовленной алкилсиликатной связки, вводили вспученный гидрофобированный перлитовый порошок в количестве

23,0 вес.%. После трехминутного смешения, производимого в пропеллерной мешалке, массу поместили в разборные металлические формы, после чего формы вибрировали в течение трех минут (амплитуда вибрирования 0,1 мм). Масса находилась в формах до полного эатвердевания. Спустя 16 час образцы были извлечены из форм.

2S

Шамот фр. 0,5-0,088мм 13,0 18,0

9,0 18,0

18,0

Гидрофобизирбванный перлитовый порошок

27,0 300 23,0 20,0

22,0

62,0

52,0

60,0

70,0

60,0

633 . 650

9,52 0,48

66,2 60,0

0,50 0,60

60,5

0,58

15,0

16,0 15,0

16,0 14,6

Коэффициент теплопроводности, ккал/м.ч.град 0,54 0,54

0,52

0,53 0,52

240

300 240

250 270 (размер частиц менее

1,2 мм)

Алкилсиликатная связка:

Изопропилсиликатная

Этилсиликатная

Бутилсиликатная

Свойства беэобжиговых образцов:

Кажущаяся пористость,%

Объемный вес, г/см

Предел прочности при сжатии, кГ/см

Звукопоглощающая способность (уменьшение амплитуды звуковой волны)дб/cM

0 6

Состав и свойства лабораторных образцов, изготовленных по описываемому способу, указаны в таблице.

Описанным способом можно изготавливать большемерные изделия заранее заданной конфигурации, не применяя при этом сложных техноло ческих процессов и оборудования. Изделия могут использоваться в безобжиговом состоянии для изоляции тепловых агрегатов.

Таким образом, использование предлагаемой совокупности компонентов дает возможность получить поры, равномерно распределенные в теле огнеупора, матрицу которого составляют спекшиеся твердые частицы. Как известно, структура.с порами, заключенными в плотные спекшиеся эакристаллизованные оболочки, образующие прочный скелет иэделия, обеспечивает высокую прочность, теплоизолчционные свойства и постоянство объема при высоких температурах. Предлагаемая совокупность компонентов в теплоизоляционном материале придает последнему новый по сравнению с противопоставляемыМ источником эффект звуко- и теплоизоляционную способность.

802240

Шамот

Алкилсиликатная связка

Гидрофобизированный перлит

9-1 8

52,0-70,0

20,5-30. о 1. Применение этилсиликата в качестве связки для получения огнеупорнык изделий разнообразной формы и размеров.

"Ж",. Расе 1974, ) 27 3Ф 10 с. 21-24.

Составитель В;: Таранова

Редактор И. Квачадзе Текред, М.Рейвес

Корректор Н. Григорук

Заказ 10496/26 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Композиция для изготовления теплоизоляционного материала, включающая ламот и алкилсиликатную связку, о тл и ч.а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения процесса. изготовления и улучшения тепло- и звукоиэоляционнык свойств материала, она содержит дополнительно гидрофобированный перлит, а алкилсиликатную связку гидролиэованную дистиллированной водой в присутствии кислотного активатора при следующем

:соотношении компонентов, вес.%:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе