КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
(51) 7 C08L61/24, C08K13/02, C08J9/06, C08K13/02, C08K3:18, C08K3:26, C08K5:5333
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
(14) Дата публикации: 2004.06.10
(21) Регистрационный номер заявки: 2001124302/04
(22) Дата подачи заявки: 2001.08.30
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.08.30
(43) Дата публикации заявки: 2003.05.20
(45) Опубликовано: 2004.06.10
(56) Аналоги изобретения: SU 1565859 A1, 23.05.1990. SU 1790581 A3, 23.01.1993. RU 2074206 C1, 27.02.1997.
(71) Имя заявителя: Казанская государственная архитектурно-строительная академия (RU)
(72) Имя изобретателя: Хозин В.Г. (RU); Абдрахманова Л.А. (RU); Соловьева И.В. (RU); Солдатов Д.А. (RU); Петров А.Н. (RU)
(73) Имя патентообладателя: Хозин Вадим Григорьевич (RU)
(98) Адрес для переписки: 420043, г.Казань, Зеленая, 1, КГАСА, ПИО, Ф.И.Давлетбаевой
(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
Изобретение относится к составу теплоизоляционных материалов и может найти применение в многослойных строительных конструкциях. Композиция содержит карбамидоформальдегидную смолу (70 м.ч.), ПАВ (0,5 м.ч.), катализатор – 50% раствор 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты (22-24 м.ч.), воду (20 м.ч.) и карбонатсодержащий компонент – отход водоочистки ТЭЦ (1-5 м.ч.). Изобретение позволяет получить на основе композиции теплоизоляционный материал с улучшенными механическими свойствами. 2 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к составу теплоизоляционных материалов (ТИМ) на основе пенопластов и может найти применение в многослойных строительных конструкциях.
Известна композиция для получения теплоизоляционного материала “Пеноизол”. “Пеноизол” изготавливается беспрессовым методом из пенообразующего состава, включающего в себя карбамидоформальдегидную смолу, ПАВ, катализатор отверждения (ортофосфорную кислоту), воду (ТУ 2254-001-45581572-98).
Известна полимерминеральная композиция, состоящая из карбамидной смолы и пиритных огарков, являющихся одновременно и катализатором отверждения и наполнителем (патент РФ № 2163575 С1, МПК С 08 В 38/00).
Известна композиция для получения пенопласта, включающая карбамидоформальдегидную смолу, ортофосфорную кислоту, ПАВ, углеминовый модификатор и воду (патент РФ № 2074206, МПК C 08 J 61/24, С 08 J 9/30).
Известна также композиция для карбамидного пенопласта, содержащая карбамидоформальдегидную смолу, гидролизный лигнин, концентрат сульфитно-дрожжевой бражки на аммониевом основании, уротропин (патент РФ № 2086518, МПК С 04 В 38/00, 18/26, С 04 В 111/20).
Общим недостатком указанных сырьевых смесей является низкая механическая прочность, высокая усадка, горючесть.
Известна сырьевая смесь для теплоизоляционного материала, содержащая карбамидоформальдегидную смолу, вспенивающий агент (мел), ПАВ, кислотный отвердитель и кубовый остаток производства тетрагидрофурана, инертную пыль (патент РФ № 1790581 A3, С 08 L 61/24, С 08 J 9/06; C 04 В 26/02).
Однако данная сырьевая смесь характеризуется необходимостью высокого содержания кислотного отвердителя (до 80 мол.г. на 100 м.г. смолы) для достижения высокой прочности, а также возрастания горючести за счет введения органического компонента - кубового остатка производства тетрагидрофурана.
Наиболее близкой является композиция для пенопласта, содержащая карбамидоформальдегидную смолу, ПАВ анионного типа, фосфорную кислоту, карбонат кальция и воду (патент РФ № 1565859 A1, C 08 L 61/24, С 08 J 9/06).
Недостатком этого материала является его низкая механическая прочность (в пределах 22,4-44,6 кПа или 0,0224-0,0446 МПа).
Изобретение направлено на получение высокопрочного теплоизоляционного материала на основе карбамидоформальдегидной смолы.
Результат достигается тем, что композиция для получения теплоизоляционного материала, включающая карбамидоформальдегидную смолу, катализатор, ПАВ, карбонатосодержащий компонент и воду, содержит в качестве катализатора - 50% раствор 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты, в качестве карбонатсодержащего компонента (КСК) - отход водоочистки ТЭЦ при следующем содержании ингредиентов (мас.ч.):
Карбамидоформальдегидная смола 70
ПАВ 0,5
Катализатор (50%-ный раствор
1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты) 22-24
Вода 20
Карбонатсодержащий компонент (КСК) - отход
водоочистки ТЭЦ 1-5
Введение КСК в состав композиции для пенопласта играет двойную роль - обеспечивает значительное повышение механической прочности пенопласта, кроме того, при соприкосновении частиц КСК с катализатором сразу же начинает идти обменная реакция, в результате которой образуется соль 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты и угольная кислота, которая в свою очередь распадается на воду и углекислый газ (в результате увеличивается первоначальный объем вспененной массы). Образующаяся соль оказывает позитивное воздействие на качество отвержденного пенопласта, играя функции наполнителя.
Для получения ТИМ использовали: карбамидоформальдегидную смолу марок КФ-М-Т, КФ-Ж-Л (ГОСТ 14231-88);
- КСК (отход водоочистки ТЭЦ), по химическому составу КСК аналогична известняку, но отличается повышенным содержанием активной окиси кальция на 4-11%;
- ПАВ - любые пенообразователи для получения карбамидного пенопласта, например, марки ПО-6ЦГ (ТУ 0258-148-05744685-98) и смесь ОП-7 и ОП-10 (ГОСТ 8433-81);
- 50%-ный раствор 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ТУ-6-09-713-84).
Отход водоочистки ТЭЦ имеет плотность 2580 кг/м3, удельную поверхность 13000 см2/г, качество растворимых 38%, минералогический состав (по данным рентгеноструктурного анализа) следующий:
кальцит 90%
кварц 10%
Приготовление образцов осуществляется следующим образом:
ПАВ и воду вспенивают и добавляют заранее приготовленную смесь карбамидоформальдегидной смолы и КСК. Компоненты смешивают до однородного состояния. Во вспененную массу вводят каталилизатор отверждения и перемешивают компоненты в высокоскоростном смесителе. Необходимость использования высокоскоростного смесителя связана с практически одновременным прохождением реакций газообразования и отверждения. Соотношения компонентов приведены в таблице 1.
Испытания основных физико-механических свойств карбамидоформальдегидного пенопласта проводились по ГОСТ 17177-94 на образцах размерами 100100100 мм и 250250250 мм. Каждый вид испытания проводился на 10 образцах. При испытаниях определяли плотность, прочность на сжатие, теплопроводность, усадку, горючесть. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Приведенные в таблице 2 данные показывают, что введение в состав композиции КСК в пределах 1-5 мас.ч. повышает прочностные характеристики карбамидоформальдегидного пенопласта. Увеличение количества катализатора также ведет к повышению механической прочности.
Таким образом, использование предложенной композиции позволяет получить пенопласт с улучшенными физико-механическими свойствами. Во втором случае снижение расхода карбамидоформальдегидной смолы ведет к уменьшению стоимости материала, а также к снижению содержания свободного формальдегида.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиция для получения теплоизоляционного материала, включающая карбамидоформальдегидную смолу, ПАВ, воду, катализатор, карбонатсодержащий компонент, отличающаяся тем, что она содержит в качестве катализатора 50%-ный раствор 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты и в качестве карбонатсодержащего компонента - отход водоочистки ТЭЦ, при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Карбамидоформальдегидная смола 70
ПАВ 0,5
Катализатор - 50%-ный раствор
1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты 22 - 24
Вода 20
Карбонатсодержащий компонент 1 - 5
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
