способ получения пористого теплоизоляционного материала
Классы МПК: | C04B38/10 полученные с использованием пенообразователей C08G18/18 содержащие вторичные или третичные амины или их соли C08G101/00 Производство ячеистых продуктов |
Автор(ы): | Тимербаев Наиль Фарилович (RU), Сафин Рушан Гареевич (RU), Зиатдинова Диляра Фариловна (RU), Сафин Руслан Рушанович (RU), Левашко Лидия Игоревна (RU), Игнатьева Гульнара Ильгизаровна (RU), Филиппова Фарида Мизхатовна (RU), Таджиева Раиля Фоатовна (RU), Аглиуллина Алия Факильевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2013-03-13 публикация патента:
27.08.2014 |
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении пористых строительных теплоизоляционных изделий или монолитной изоляции для утепления внешних фасадов зданий и сооружений. В способе получения пористого теплоизоляционного материала, включающем смешение одной из составляющих вспенивающегося полиуретана с наполнителем и последующее введение в смесь другой составляющей - полиизоционата, в качестве наполнителя используют древесные опилки размерами 4±2 мм, которые предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана, включающую простой полиэфир на основе окиси пропилена, оксипропилэтилендиамин, диметилэтаноламин, оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер, трихлорэтилфосфат, затем полученную смесь выгружают в реактор, в котором смесь перемешивают и вакуумируют ее до остаточного давления, равного 15-20 кПа, после чего в смесь вводят полиизоцианат при соотношении всех компонентов смеси, мас.%: простой полиэфир на основе окиси пропилена 24,54-26,89, оксипропилэтилендиамин 8,40-9,20, диметилэтаноламин 0,48-0,55, оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,36-0,40, трихлорэтилфосфат 6,80-7,47, полиизоцианат 33,33-35,56, опилки 20-25, после перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин. Технический результат - получение теплоизоляционного материала с пониженной плотностью и теплопроводностью. 1 ил., 2 табл., 12 пр.
![способ получения пористого теплоизоляционного материала, патент № 2527417](/images/img_patents/2/2527/2527417/2527417-3.jpg)
Формула изобретения
Способ получения пористого теплоизоляционного материала, включающий смешение одной из составляющих вспенивающегося полиуретана с наполнителем и последующее введение в смесь другой составляющей - полиизоционата, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют древесные опилки размерами 4±2 мм, которые предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана, включающую простой полиэфир на основе окиси пропилена, оксипропилэтилендиамин, диметилэтаноламин, оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер, трихлорэтилфосфат, затем полученную смесь выгружают в реактор, в котором смесь перемешивают и вакуумируют ее до остаточного давления, равного 15-20 кПа, после чего в смесь вводят полиизоцианат при соотношении всех компонентов смеси, мас.%:
простой полиэфир на основе окиси пропилена | 24,54-26,89 |
оксипропилэтилендиамин | 8,40-9,20 |
диметилэтаноламин | 0,48-0,55 |
оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер | 0,36-0,40 |
трихлорэтилфосфат | 6,80-7,47 |
полиизоцианат | 33,33-35,56 |
опилки | 20-25, |
после перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении пористых строительных теплоизоляционных изделий или монолитной изоляции для утепления внешних фасадов зданий и сооружений.
Известен теплоизоляционный материал и способ его получения, характеризующийся тем, что в качестве волокнистого наполнителя используется картон, который предварительно замачивают, а затем обезвоживают до получения волокнистой массы. Затем ее смешивают с ингредиентами в смесителе ленточного типа, при следующем соотношении компонентов, мас.%
волокнистая масса из тарного картона | 10,56-10,71 |
связующее - поливинилацетатный клей | 0,35-1,72 |
отвердитель на основе изоцианата | 0,02-0,09 |
пенообразователь | 0,37-0,38 |
вода | остальное, |
см. RU Патент № 2469977, МПК С04В 26/18 (2006.01), С04В 18/24 (2006.01), С04В 24/12, Е04В 1/78,2012.
Недостатками данного способа являются сложность и длительность технологического процесса, а также получение теплоизоляционного материала с относительно высокими показателями теплопроводности.
Известен способ изготовления теплоизоляционного материала, состоящий из подготовки исходной композиции путем перемешивания ее компонентов, вспенивания композиции, ее разлива и отверждения в форме при следующем соотношении компонентов, мас.%:
отверждаемая основа - 30-50%-ное натриевое жидкое | |
стекло с силикатным модулем 2,8-4,5 | 71-77 |
отвердитель - или натрия гексафторсиликат (Na2SiF 6), | |
или натрия гексафтортитанат (Na2TiF6), | |
или их смеси при любом соотношении компонентов | 8,5-9,1 |
пенообразователь - | |
или натриевая, или триэтаноламмонийная | |
соль лаурилсульфата | 0,9-3,2 |
наполнитель - асбест-хризотил марок | |
или A5, или A4, или A3 или A2 | 2,4-5,5 |
вода | остальное, |
см. RU Патент № 2458025, МПК С04В 38/10 (2006.01), С04В 40/00 (2006.01), 2011.
Недостатками данного способа является получение теплоизоляционного материала с относительно высокими показателями теплопроводности
Наиболее близким по технической сущности является способ получения пористого теплоизоляционного материала, включающий смешение одной из составляющих вспенивающегося полиуретана - полиэтиленгликоля с наполнителем, и последующее введение в смесь другой составляющей - полиизоционата, в котором в качестве наполнителя используют тонкодисперсный порошок природного гипса или доломитовую муку, при этом указанные компоненты смешивают в соотношении, мас.%:
Полиэтиленгликоль | 20-30 |
Наполнитель | 50-65 |
Полиизоционат | 15-20, |
см. RU Патент № 2169741, МПК7 C04G 18/04, С04В 38/10, 2001.
Недостатком данного способа является получение теплоизоляционного материала с достаточно высокой плотностью и теплопроводностью.
Задачей изобретения является получение теплоизоляционного материала с пониженными плотностью и теплопроводностью.
Техническая задача решается созданием способа получения пористого теплоизоляционного материала, включающего смешение одной из составляющих - вспенивающегося полиуретана - с наполнителем и последующее введение в смесь другой составляющей - полиизоцианата, в котором в качестве наполнителя используют древесные опилки размерами 4±2 мм, которые предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана, включающую простой полиэфир на основе окиси пропилена, оксипропилэтилендиамин, диметилэтаноламин, оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер, трихлорэтилфосфат, затем полученную смесь выгружают в реактор, в котором смесь перемешивают и вакуумируют ее до остаточного давления в реакторе, равного 15-20 кПа, после чего в смесь вводят полиизоцианат при соотношении всех компонентов смеси, мас.%,
простой полиэфир на основе окиси пропилена | 24,54-26,89 |
оксипропилэтилендиамин | 8,40-9,20 |
диметилэтаноламин | 0,48-0,55 |
оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер | 0,36-0,40 |
трихлорэтилфосфат | 6,80-7,47 |
полиизоцианат | 33,33-35,56 |
опилки | 20-25, |
после перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Решение технической задачи позволяет получить пористый теплоизоляционный материал с пониженной плотностью в 5 раз и, следовательно, с пониженной теплопроводностью.
Для реализации заявленного способа используют следующие вещества:
- простой полиэфир на основе окиси пропилена торговой марки, например Лапрол 502М, ТУ 2226-012-05766801-93 или Лапрол 402-2-100, ТУ 2226-013-10488057-94;
- оксипропилэтилендиамин - продукт взаимодействия окиси пропилена с водным раствором этилендиамина торговой марки Лапромол 294, ТУ 226-010-10488057-94;
- оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер - поверхностно-активное вещество торговой марки Пента 483, ТУ 2483-026-40245042-2004;
- диметилэтаноламин используют в качестве каталитической добавки, ТУ 6-02-1086-91;
- трихлорэтилфосфат используют в качестве огнегасящей добавки ТУ 2493-319-05763441-2000;
- в качестве полиизоцианата используют полиизоцианат по ТУ 113-03-38-106-90 - полимерный 4,4 -бисфенилметандиизоцианат (МДИ), или смесь бисфенилметандиизоцианата (МДИ) и толуилендиизоцианатов (ТДИ), или смесь 2,4 и 2,6-толуилендиизоцианатов (соотношение 80:20);
- в качестве наполнителя используют древесные отходы - опилки, преимущественно хвойных пород.
На Фиг.1 представлена установка для получения пористого теплоизоляционного материала.
Установка состоит из бункера 1 с древесными опилками, крышки 2 бункера, барабанного питателя 3 для подачи опилок, автоклава 4, парогенератора 5, вентиля 6 для подачи пара, узла 7 выгрузки из автоклава обработанных опилок, диффузорно-конфузорного устройства 8, емкости 9 с компонентом А, вентиля 10 для подачи компонента А, объемного дозатора 11 компонента A, вентиля 12, сообщающего объемный дозатор с атмосферой, клапана 13, конфузора 14, затвора 15, реактора 16, механизма 17 опускания и вращения вала мешалки 19, пуансона 18, привода 20 штока пуансона, штока 21 пуансона, мотора 22 редуктора, зубчатого колеса 23, лопастной мешалки 24, конденсатора 25, вакуумного насоса 26, емкости 27 с компонентом Б, вентиля 28 для подачи компонента Б, объемного дозатора 29 для компонента Б, вентиля 30, сообщающего объемный дозатор Б с атмосферой, клапана 31, шарового вентиля 32, обогреваемой формы 33 для прессованного изделия.
Для обоснования сущности изобретения приведены примеры получения пористого теплоизоляционного материала. Данные по составу компонентов по заявляемому объекту и прототипу представлены в таблице 1.
Показатели теплопроводности и плотности образцов (1-12) по заявляемому объекту и прототипу представлены в таблице 2.
Пример 1. Способ получения пористого теплоизоляционного материала осуществляют следующим образом. 20,00 мас.% (13,5 г) древесных опилок размерами 4±2 мм загружают в бункер 1, которые затем через барабанный питатель 3 попадают в автоклав 4 для паровой обработки при температуре, равной 250°C, в течение 1-2 сек. При закрытом барабанном питателе 3 и узле 7 выгрузки осуществляют подачу пара в автоклав 4 путем открытия вентиля 6 для подачи пара парогенератора 5.
После обработки паром открывают узел 7 выгрузки опилок, клапан 13, затвор 15 и опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства 8. В зону перехода диффузора в конфузор в опилки подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 44,44 мас.% (30,00 г), которая включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 26,89 мас.% (18,15 г), оксипропилэтилендиамин 9,20 мас.% (6,21 г), диметилэтаноламин 0,53 мас.% (0,36 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,39 мас.% (0,26 г), трихлорэтилфосфат 7,43 мас.% (5,02 г).
Полученную смесь выгружают в реактор 16, оснащенный перемешивающим устройством лопастного типа. При закрытом затворе 15, клапане 31 и шаровом вентиле 32 в реакторе 16 композиционную смесь подвергают перемешиванию с составляющей вспенивающегося полиуретана (А) с помощью лопастной мешалки 24 в течение 2-3 мин, а затем подвергают вакуумированию с помощью вакуумного насоса 26 до остаточного давления, равного 15-20 кПа. Пары избыточной влаги, содержащиеся в опилках, конденсируют в конденсаторе 25. Композиция в реакторе охлаждается.
После вакуумирования в смесь вводят полиизоцианат (Б) - полимерный 4,4'-бисфенилметандиизоцианат (МДИ) в количестве 35,56 мас.% (24 г), открытием вентиля 28 для подачи компонента Б и 30 при закрытом вентиле 28, затем открывают клапан 31. Закрывают клапан 31 и компоненты составляющей вспенивающегося полиуретана (А) и полиизоцианат (Б) перемешивают в реакторе 16 лопастной мешалкой 24.
После перемешивания открывают шаровой вентиль 32 и полученную композиционную массу направляют в обогреваемые до температуры 50-60°C формы 33 за счет опускания пуансона 18. Опускание пуансона 18 осуществляют за счет вращения винта от привода штока 20, представляющего собой гайку с наружной зубчатой передачей 23 и внутренней резьбой для перемещения штока, приводимой в движение мотором 22 редуктора. После выдавливания шаровой вентиль 32 закрывают, массу выдерживают в форме 15-20 мин.
Пример 2. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 21,00 мас.% (14,35 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают 43,89 мас.% (30 г) составляющую вспенивающегося полиуретана (А), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 26,56 мас.% (18,16 г), оксипропилэтилендиамин 9,08 мас.% (6,20 г), диметилэтаноламин 0,53 мас.% (0,37 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,38 мас.% (0,26 г), трихлорэтилфосфат 7,34 мас.% (5,01 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят полиизоцианат (Б) - смесь бисфенилметандиизоцианата (МДИ) и толуилендиизоцианатов (ТДИ), 35,11 мас.% (24 г), содержащую 19,0 г МДИ и 5,0 г ТДИ. После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 3. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 22,00 мас.% (15,23 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 43,34 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 26,21 мас.% (18,15 г), оксипропилэтилендиамин 8,97 мас.% (6,20 г), диметилэтаноламин 0,52 мас.% (0,36 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,38 мас.% (0,27 г), трихлорэтилфосфат 7,26 мас.% (5,02 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 34,66 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь изомеров 2,4 и 2,6 - толуилендиизоцианатов (соотношение 80:20). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 4. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 23,00 мас.% (16,12 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 42,78 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 25,89 мас.% (18,14 г), оксипропилэтилендиамин 8,86 мас.% (6,20 г), диметилэтаноламин 0,51 мас.% (0,36 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,37 мас.% (0,25 г), трихлорэтилфосфат 7,15 мас.% (5,05 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 34,22 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь изомеров 2,4 и 2,6 - толуилендиизоцианатов (соотношение 80:20). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 5. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 24,00 мас.% (17,05 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 42,22 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 25,55 мас.% (18,14 г), оксипропилэтилендиамин 8,74 мас.% (6,21 г), диметилэтаноламин 0,50 мас.% (0,36 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,37 мас.% (0,27 г), трихлорэтилфосфат 7,06 мас.% (5,02 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 33,78 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь бисфенилметандиизоцианата (МДИ) и толуилендиизоцианатов (ТДИ). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 6. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 25,00 мас.% (18,00 г) древесных опилок размерами 4±2 мм предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 41,67 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 25,22 мас.% (18,15 г), оксипропилэтилендиамин 8,63 мас.% (6,21 г), диметилэтаноламин 0,49 мас.% (0,3 6 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,36 мас.% (0,26 г), трихлорэтилфосфат 6,97 мас.% (5,02 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 33,33 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - полимерный 4,4'-бисфенилметандиизоцианат (МДИ). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 7. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 20,00 мас.% (13,5 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 44,44 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 26,85 мас.% (18,12 г), оксипропилэтилендиамин 9,17 мас.% (6,20 г), диметилэтаноламин 0,55 мас.% (0,37 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,40 мас.% (0,27 г), трихлорэтилфосфат 7,47 мас.% (5,04 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 35,56% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь изомеров 2,4 и 2,6 - толуилендиизоционатов (соотношение 80: 20). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 8. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 21,00 мас.% (14,35 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 43,89 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 26,55 мас.% (18,15 г), оксипропилэтилендиамин 9,10 мас.% (6,21 г), диметилэтаноламин 0,52 мас.% (0,35 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,40 мас.% (0,30 г), трихлорэтилфосфат 7,32 мас.% (4,99 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 35,11 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь бисфенилметандиизоцианата (МДИ) и толуилендиизоцианатов (ТДИ). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 9. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 22,00 мас.% (15,23 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 43,00 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 25,99 мас.% (18,15 г), оксипропилэтилендиамин 8,89 мас.% (6,20 г), диметилэтаноламин 0,55 мас.% (0,38 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,38 мас.% (0,26 г), трихлорэтилфосфат 7,19 мас.% (5,01 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 35,00 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь изомеров 2,4 и 2,6 - толуилендиизоционатов (соотношение 80:20). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 10. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 23,00 мас.% (16,12 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 41,77 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 25,25 мас.% (18,15 г), оксипропилэтилендиамин 8,65 мас.% (6,21 г), диметилэтаноламин 0,49 мас.% (0,35 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,40 мас.% (0,28 г), трихлорэтилфосфат 6,98 мас.% (5,01 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 35,23 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь изомеров 2,4 и 2,6 - толуилендиизоционатов (соотношение 80:20). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 11. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 24,00 мас.% (17,05 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 40,60 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 24,54 мас.%, (18,11 г), оксипропилэтилендиамин 8,40 мас.% (6,19 г), диметилэтаноламин 0,48 мас.% (0,40 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,38 мас.% (0,28 г), трихлорэтилфосфат 6,80 мас.% (5,02 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 35,40 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь изомеров 2,4 и 2,6 - толуилендиизоционатов (соотношение 80:20). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Пример 12. Операции осуществляют аналогично примеру 1, при этом берут 25,00 мас.% (18,00 г) древесных опилок размерами 4±2 мм, предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана (А) в количестве 41,67 мас.% (30,00 г), который включает простой полиэфир на основе окиси пропилена 25,20 мас.% (18,11 г), оксипропилэтилендиамин 8,65 мас.% (6,24 г), диметилэтаноламин 0,50 мас.% (0,40 г), оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,36 мас.% (0,25 г), трихлорэтилфосфат 6,96 мас.% (5,00 г).
Затем полученную смесь вакуумируют до остаточного давления 15-20 кПа. После этого в смесь вводят 33,33 мас.% (24 г) полиизоцианата (Б) - смесь изомеров 2,4 и 2,6 - толуилендиизоционатов (соотношение 80:20). После перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин.
Полученный пористый теплоизоляционный материал соответствует требованиям ГОСТ 16381-77 «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования»:
обладает теплопроводностью не более 0,175 Вт/(м·К) и имеет плотность не более 500 кг/м3.
С помощью прибора МГ4 «250» измеряют теплопроводность в соответствии ГОСТ 7076-99. Методика основана на прохождении через исследуемый плоский образец стационарного потока воздуха. Для осуществления измерения образец помещают в измерительную ячейку между холодильником и нагревателем и прижимают с требуемым усилием фиксирующим винтом. По окончании измерения прибор автоматически выдает значение теплопроводности измеряемого образца.
Определяют водопоглощение согласно ГОСТ 17177-94. Из изделия вырезают образец размером в плане 100×100 мм и толщиной, равной толщине изделия, высушивают его до постоянной массы и взвешивают. Затем образец помещают в ванну на сетчатую подставку и фиксируют положение сетчатым пригрузом. После этого заливают в ванну воду температурой (22+5)°C так, чтобы образец был погружен не более чем до половины толщины. Через 3 часа в ванну доливают воду в таком количестве, чтобы уровень воды был выше пригруза на 20-40 мм. Через 24 часа после залива первой порции воды образцы переносят на сетчатую подставку и через 30 с взвешивают. Массу воды, вытекающей из образца во время взвешивания, включают в массу насыщенного водой образца.
Водопоглощение W(%), вычисляют по формуле:
где m1 - масса образца после насыщения водой, г; m2 - масса сухого образца, г.
Плотность определяют согласно ГОСТ 17177-94 по формуле:
где m - масса сухого образца, кг, V - объем образца, м3.
Таблица 1 | |||||||||||||
Компоненты теплоизоляционного материала | Примеры | ||||||||||||
Прототип | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
простой полиэфир на основе окисипропилена, % | - | 26,89 | 26,56 | 26,21 | 25,89 | 25,55 | 25,22 | 26,85 | 26,55 | 25,99 | 25,25 | 24,54 | 25,20 |
оксипропилэтилендиамин, % | - | 9,20 | 9,08 | 8,97 | 8,86 | 8,74 | 8,63 | 9,17 | 9,10 | 8,89 | 8,65 | 8,40 | 8,65 |
диметилэтаноламин, % | - | 0,53 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,50 | 0,49 | 0,55 | 0,52 | 0,55 | 0,49 | 0,48 | 0,50 |
оксиалкиленор-ганосилоксановый блок-сополимер, % | - | 0,39 | 0,38 | 0,38 | 0,37 | 0,37 | 0,36 | 0.40 | 0,40 | 0,38 | 0,40 | 0,38 | 0,36 |
трихлорэтилфосфат, % | - | 7,43 | 7,34 | 7,26 | 7,15 | 7,06 | 6,97 | 7,47 | 7,32 | 7,19 | 6,98 | 6,80 | 6,96 |
древесные опилки, % | - | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
полиэтиленгликоль | 20-30 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
тонкодисперсный порошок природного гипса или доломитовая мука | 50-65 | | |||||||||||
полиизоционат, % | 15-20 | 35,56 | 35,11 | 34,66 | 34,22 | 33,78 | 33,33 | 35,56 | 35,11 | 35,0 | 35,23 | 35,40 | 33,33 |
Таблица 2 | |||||||||||||
Свойства теплоизоляционного материала | Примеры | ||||||||||||
Прототип | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
Теплопроводность, Вт/(м·К) | - | 0,0213 | 0,0216 | 0,0221 | 0,0228 | 0,0230 | 0,0238 | 0,0215 | 0,0217 | 0,0222 | 0,0226 | 0,0231 | 0,0237 |
Плотность, кг/м3 | 175-480 | 37,42 | 38,50 | 40,66 | 45,89 | 54,98 | 64,25 | 37,39 | 38,56 | 41,02 | 46,21 | 55,07 | 64,31 |
Водопоглощение, % | 7-32 | 7 | 9,5 | 12 | 14 | 17 | 20,5 | 7 | 9,5 | 12 | 14 | 17 | 20,5 |
Таким образом, заявляемый способ получения пористого теплоизоляционного материала по сравнению с прототипом позволяет получить теплоизоляционный материал с пониженными показателями плотности в 5 раз, следовательно, с пониженной теплопроводностью. Кроме того, данный способ позволяет экономить дорогостоящий пенополиуретан путем частичной замены его древесными отходами.
Класс C04B38/10 полученные с использованием пенообразователей
Класс C08G18/18 содержащие вторичные или третичные амины или их соли
Класс C08G101/00 Производство ячеистых продуктов