композиция для получения теплоизоляционного материала
Классы МПК: | C04B28/26 силикаты щелочных металлов C04B38/00 Пористые строительные растворы, бетон, искусственные камни или керамические изделия; получение их C04B111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию C04B111/40 пористые или легковесные материалы |
Автор(ы): | Тотурбиев Батырбий Джакаевич (RU), Мантуров Загир Абдулнасирович (RU), Тотурбиев Адильбий Батырбиевич (RU), Черкашин Василий Иванович (RU) |
Патентообладатель(и): | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ ДАГЕСТАНСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2013-01-09 публикация патента:
20.10.2014 |
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства безобжиговых теплоизоляционных материалов, применяемых для изоляции зданий, сооружений и трубопроводов. Технический результат - повышение прочности на сжатие и снижение плотности теплоизоляционного материала. Композиция для получения теплоизоляционного материала, включающая связующее, кремнеземсодержащий наполнитель и борную кислоту, содержит в качестве связующего водный раствор полисиликата натрия с силикатным модулем 4,2, полученный путем введения в 30%-ный водный раствор силиката натрия 10%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1, перемешивания при 100°C в течение 3,0 ч с последующей выдержкой при этой температуре 0,4 ч, и указанного наполнителя - тонкомолотый диатомит при следующем соотношении компонентов, мас.%: водный раствор полисиликата натрия 92,0-95,5, диатомит 1,5-3,0, борная кислота 3-6. 1 табл.
Формула изобретения
Композиция для получения теплоизоляционного материала, включающая связующее, кремнеземсодержащий наполнитель и борную кислоту, отличающаяся тем, что она содержит в качестве связующего водный раствор полисиликата натрия с силикатным модулем 4,2, полученный путем введения в 30%-ный водный раствор силиката натрия 10%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1, перемешивания при 100°C в течение 3,0 ч с последующей выдержкой при этой температуре 0,4 ч, и указанного наполнителя - тонкомолотый диатомит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Водный раствор полисиликата натрия | 92,0-95,5 |
Диатомит | 1,5-3,0 |
Борная кислота | 3-6 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, применяемых для изоляции зданий, сооружений и трубопроводов.
Известна композиция для получения теплоизоляционных материалов, включающая жидкое стекло, сухой кремнезем и добавку кремнефтористого натрия [1].
Недостатком этой композиции является высокая плотность, а также длительность технологического цикла изготовления материалов.
Наиболее близкой к предлагаемой является композиция для получения теплоизоляционного материала [2], включающая жидкое стекло, сухой кремнезем и добавку - борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло | 92.0-95.5 |
Сухой кремнезем | 1,5-4,0 |
Борная кислота | 3,0-6,0 |
Недостатком этой композиции являются низкие прочность при сжатии и средняя плотность.
Повышение прочности на сжатие и снижение плотности теплоизоляционного материала достигается тем, что композиция, включающая жидкое стекло, сухой кремнезем и борную кислоту в качестве связующего, содержит водный раствор полисиликатов натрия, а вместо сухого кремнезема - активный кремнезем - диатомит с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Водный раствор полисиликата натрия | 92,0-95,5 |
Диатомит | 1,5-3,0 |
Борная кислота | 3-6 |
В лабораторных условиях изготавливали водный раствор полисиликата натрия с модулем 4.2, который согласно пат. РФ № 2124475, получали путем введения в 30%-ный водный раствор силиката натрия 10%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1, перемешивания при 100°C в течение 3,0 ч с последующей выдержкой при этой температуре 0,4 ч.
Затем, в полученный раствор полисиликата натрия с модулем 4.2 при энергичном перемешивании пропеллерной мешалкой (не менее 600 об/мин), вводим сухие порошкообразные борную кислоту и диатомит с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г до получения гомогенной смеси (1-2 мин). Готовую смесь заливали в горячую металлическую форму с перфорированной крышкой и выдерживали при 300-350°C в течение 20-45 мин.
После охлаждения форму открывали и извлекали готовые изделия. Примеры составов и свойства полученных изделий приведены в табл.1.
Применение раствора полисиликата натрия взамен жидкого стекла, следовательно, повышение силикатного модуля (CM=4.2) связующего, совместно с сухим тонкомолотым диатомитом ускоряет процесс вспучивания, что, в свою очередь, позволяет получать теплоизоляционные изделия низкой плотности. Кроме того, диатомит - активный кремнезем вступает в реакцию с полисиликатом натрия, образуя высокомодульные клеи, обладающие высокими адгезионными и когезионными свойствами, что подтверждается прочностными показателями предлагаемого теплоизоляционного материала.
Таким образом, использование раствора полисиликата натрия и сухого диатомита в принятом в количественном соотношении позволяет получать теплоизоляционный материал с высокой прочностью при сжатии и с низким водопоглощением.
Табл.1 | ||||||
Компоненты и свойства | Предлагаемый | Известный | ||||
2 | 3 | 4 | 10 | 11 | 12 | |
Жидкое стекло | 92.5 | 93.0 | 95.2 | |||
Полисиликат натрия | 92.5 | 93.0 | 95.2 | |||
Сухой кремнезем | 1.5 | 3.0 | 2.0 | |||
Борная кислота | 6.0 | 4.0 | 3.0 | 6.0 | 4.0 | 3.0 |
Диатомит | 1.5 | 3.0 | 2.0 | |||
Плотность, кг/м3 | 160 | 145 | 120 | 202 | 182 | 179 |
Предел прочности при сжатии, МПа | 0.960 | 0.750 | 0.890 | 0.497 | 0.374 | 0.413 |
Водопоглощение, % | 7.4 | 7.8 | 6.9 | 9.2 | 9.4 | 9.0 |
Источники информации
1. Григорьев П.Н. Растворимое стекло. -М., Промстройиздат, 1966, с.321-323.
2. Авторское свидетельство СССР № 863575, кл. C04B 43/00, C04B 19/04, 1981.
Класс C04B28/26 силикаты щелочных металлов
Класс C04B38/00 Пористые строительные растворы, бетон, искусственные камни или керамические изделия; получение их
Класс C04B111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию
Класс C04B111/40 пористые или легковесные материалы