Патент на изобретение №2280627

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2280627 (13) C1
(51) МПК

C04B28/14 (2006.01)

C04B111/20 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.12.2010 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2005109748/03, 04.04.2005

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

04.04.2005

(46) Опубликовано: 27.07.2006

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
JP 58-84165 A, 20.05.1983.
RU 2239615 C1, 10.11.2004.
SU 1178742 A, 15.09.1985.
SU 1787974 A1, 15.01.1993.
JP 8104578 A, 23.04.1996.
EP 0585200 A, 02.03.1994.

Адрес для переписки:

153460, г.Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7, ГОУВПО “ИГХТУ”, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Косенко Надежда Федоровна (RU),
Блинова Ольга Васильевна (RU),
Веселкова Екатерина Александровна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” (ГОУВПО “ИГХТУ”) (RU)

(54) ПЕНОГИПСОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к пеногипсовым материалам, используемым в производстве теплоизоляции строительного назначения, легких строительных деталей, например, сердечников многослойных стеновых панелей, сухой штукатурки и т.п. Технический результат – повышение прочности затвердевшего материала и ускорение его сушки. Пеногипсовая композиция, включающая полуводный гипс, кварцевый песок, пенообразователь и воду, дополнительно содержит ортофосфорную кислоту и силикат магния и/или алюминия, а в качестве пенообразователя – смесь синтетического моющего средства и поливинилового спирта в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полуводный гипс – 39,4-51,4, кварцевый песок – 0,6-20,4, силикат магния и/или алюминия – 0,6-9,5, пенообразователь – 0,1-0,7, ортофосфорная кислота – 0,6-1,3, вода – остальное. 1 табл.

Изобретение относится к пеногипсовым материалам, используемым в производстве теплоизоляции строительного назначения, легких строительных деталей, например, сердечников многослойных стеновых панелей, сухой штукатурки и т.п.

Уровень техники

На основе гипса можно получать качественные легкие теплоизоляционные и строительные материалы.

Известны пористые гипсобетонные изделия, содержащие строительный гипс и домолотые цемент и песок в соотношении от 1:3 до 1:5 и воду затворения, в которую предварительно вводят 0,1-0,3% от массы вяжущего суперпластификатора С-3 или его смеси с техническими лигносульфонатами в соотношении 1:1 – 1:2, причем водовяжущее отношение составляет 0,40-0,45 [Патент 1825351, СССР. Способ изготовления пористых гипсобетонных изделий. Перевезенцев М.М. и др. Заявл. 20.12.90, опубл. 30.06.93, бюл. №24]. Однако изделия данного состава сложны в изготовлении: процесс многостадиен, требуется предварительный раздельный помол песка и цемента, вакуумирование. Кроме того, прочность получаемых изделий невысока.

Известен состав сырьевой композиции для легких строительных деталей, включающий гипс (преимущественно полуводный), 3% по массе гранулированного материала, например пенополистирола, 0,1-5% пленкообразующего латексного материала, 0,075-0,3% поверхностно-активного вещества, обладающего воздухововлекающим действием, например, лаурилсульфата магния или натрия, 0,5-3% крахмала и 50-60% от массы гипса воды [Патент 4265964, США. Легкие строительные детали из пеногипса. Burkhart G.W. Заявл. 26.12.79, опубл. 05.05.81]. Однако изделия данного состава имеют низкую прочность и повышенную ползучесть.

Наиболее близкой по совокупности признаков к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является пеногипсовая композиция, содержащая, мас.%: полуводный гипс (– и -полугидрат) – 30-100, заполнитель – кварцевый песок – 0-70, цеолит – 0,05-10, пенообразователь – 0,1-1 и необходимое количество воды [Патент 58-84165, Япония. Пеногипсовая композиция для формования методом литья. Шиядзава Н. и др. Заявл. 14.11.81, опубл. 20.05.83].

Недостатками прототипа являются низкая прочность и повышенная длительность сушки изделий.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в разработке состава пеногипсовой композиции с повышенной прочностью затвердевшего материала и способностью к ускоренной сушке.

Поставленная задача решена путем создания пеногипсовой композиции, включающей полуводный гипс, кварцевый песок и пенообразователь, причем она дополнительно содержит ортофосфорную кислоту и силикат магния и/или алюминия, а в качестве пенообразователя – смесь синтетического моющего средства и поливинилового спирта в соотношении 1:1, при этом соотношение компонентов составляет, мас.%:

полуводный гипс 39,4-51,4
кварцевый песок 0,6-20,4
силикат магния и/или алюминия 0,6-9,5
пенообразователь 0,1-0,7
ортофосфорная кислота 0,6-1,3
вода остальное

Таким образом, заявленный состав пеногипсовой композиции отличается от прототипа тем, что в его состав дополнительно входят ортофосфорная кислота (ОФК) и силикат магния и/или алюминия, ранее не применявшиеся в целях повышения прочности и сокращения длительности сушки, а в качестве пенообразователя – смесь любого синтетического моющего средства (CMC) поливинилового спирта (ПВС) в соотношении 1:1.

В качестве силиката магния и/или алюминия использовали природные минералы: пирофиллит Al2[Si4О10](OH)2, палыгорскит MgAl2[Si4О11](OH)2·4H2О·nH2O, тальк Mg3[Si4O10](OH)2, (ГОСТ 21234-75) и др., причем используется смесь силикатов магния и алюминия в любом соотношении в заявленном интервале.

В составе композиции применяется полуводный гипс в виде – и -полугидратов или дегидратированный формовочный гипс. – и – полугидраты соответствуют ГОСТ 125-79. Дегидратированный формовочный гипс представляет собой отходы, образующиеся после использования гипсовых форм, которые подвергли дроблению и помолу до тонкости помола, соответствующей ГОСТ 125-79, с последующей термообработкой при 130-150°С. Данный продукт используется самостоятельно или в смеси с – и -полугидратом в любом соотношении в заявленном интервале.

Кварцевый песок соответствует ГОСТ 7031-75, ГОСТ 8736-93, ГОСТ 9077-82 или ГОСТ 22551-77.

CMC используется в виде стирального порошка (“Пемос” – ГОСТ 25644-96 или ТУ 2381-023-04643752-98, “Тайд” и “Лотос” – ГОСТ 25644-96) или жидкого мыла (ТУ 9158-006-13296373-98); ПВС соответствует ГОСТ 10779-78; ОФК – ГОСТ 10678-76.

Необходимо отметить, что только при наличии всей совокупности признаков заявленного изобретения возможно достижение указанного технического результата, а именно повышение прочности затвердевшего гипса и ускорение процесса сушки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Пример 1. Смесь 39,7 г (39,7 мас.%) -полуводного гипса, 20,4 г (20,4 мас.%) кварцевого песка и 6,8 г (6,8%) силиката алюминия в виде пирофиллита вносят в 26 мл воды (80% от общего количества воды) и тщательно перемешивают. В полученное тесто вносят предварительно перемешанные 0,1 г (0,1 мас.%) пенообразующей смеси (0,05 г CMC + 0,05 г ПВС), 1,0 г (1,0 мас.%) ОФК и 6 мл (20% от общего количества) воды.

Из полученной пеногипсовой массы готовят образцы в виде кубиков 25×25×25 мм или стандартные образцы размером 40×40×160 мм. После распалубки образцы подвергают термообработке в сушильном шкафу при температуре 75-90°С, а затем испытывают на прочность при сжатии по ГОСТ 23789-79. За время сушки принята длительность высушивания образцов до остаточной влажности 2-4 мас.%.

Примеры с другими заявленными составами композиции и результаты испытаний представлены в таблице.

Как показывают экспериментальные данные, представленные в таблице, использование ингредиентов в заявленных соотношениях (примеры 1-4) позволяет повысить прочность пеногипсового материала по сравнению с прототипом в 2,7-4 раза и снизить продолжительность сушки с 87 до 44-54 мин, т.е. в 1,6-2 раза.

Кроме того, предлагаемая композиция обладает дополнительными преимуществами: практически полностью отсутствуют объемные деформации (расширение и усадка), понижается ползучесть пеногипсовых изделий; наряду с – и -полугидратами можно использовать гипсовые отходы в виде дегидратированного формовочного гипса, что снижает стоимость изделий.

Таблица
Состав и свойства пеногипсовой композиции

п/п
Состав, мас. % Предел прочности при сжатии, МПа Время сушки, мин
Полуводный гипс Кварцевый песок Цеолит Пенообразователь (СМС+ПВС) Силикат Mg и/или Al (в виде): ОФК Вода
1 -полугидрат
39,7
20,4 0,1 (CMC “Пемос” +
ПВС)
пирофиллит
6,8
1,0 32,0 2,1 44
2 -полугидрат 49,7 9,0 0,3 (CMC жидкое мыло + ПВС) тальк
0,6
0,6 39,8 1,8 46
3 дегидрат. форм. гипс
51,4
0,6 0,7 (CMC “Тайд” + ПВС) палыгорскит
9,5
1,3 36,5 1,6 54
4 -полугидрат 24,6 + дегидрат. Форм. гипс 24,3 6,1 0,4 (CMC “Лотос” +
ПВС)
тальк
4,9
0,6 39,1 2,4 49
5 -полугидрат
39,4
12,5 0,3 (CMC – “Лотос” +
ПВС)
тальк 4,4 + пирофиллит 5 0,9 37,5 2,3 42
Прототип -полугидрат
46,1
15,8 1,1 0,3 36,7 0,6 87

Формула изобретения

Пеногипсовая композиция, содержащая полуводный гипс, кварцевый песок, пенообразователь и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ортофосфорную кислоту и силикат магния и/или алюминия, а в качестве пенообразователя – смесь синтетического моющего средства и поливинилового спирта в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Полуводный гипс 39,4-51,4
Кварцевый песок 0,6-20,4
Силикат магния и/или алюминия 0,6-9,5
Пенообразователь 0,1-0,7
Ортофосфорная кислота 0,6-1,3
Вода Остальное


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.04.2007

Извещение опубликовано: 20.07.2008 БИ: 20/2008


Categories: BD_2280000-2280999