Патент на изобретение №2158716

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

(57) Реферат:

Предлагаемая композиция относится к области производства строительных материалов, а именно к производству теплоизоляционных материалов. Технический результат – повышение водостойкости и прочности изделий. Композиция для изготовления сферических гранул для теплоизоляционного материала включает жидкое стекло, наполнитель и добавку. В качестве наполнителя используют опоку следующего состава, мас.%: кремнезем (SiO₂) – 58-64; оксид алюминия (Al₂О₃) – 3-8; Fe₂O₃, CaO, SO₃, MgO – остальное. В качестве добавки используют промежуточный продукт производства метилметакрилата следующего состава, мас. %: бисульфат аммония – 25-35; серная кислота – 33-35; метилметакрилат – 0,01-0,09; метилакриловая кислота – 0,2-0,8; вода – остальное. Соотношение компонентов смеси составляет, мас. %: жидкое стекло – 47,0 – 62,5; наполнитель – 32,5-47,0; указанная добавка – 5-6. 2 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству теплоизоляционных материалов.

Известна композиция для изготовления теплоизоляционного материала, содержащая, вес.%: жидкое стекло – 91; борную кислоту – 5; хлористый кальций – 4 [1].

Наиболее близкой к изобретению является композиции для изготовления сферических гранул для теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, в качестве наполнителя – борат кальция и антипирен нефелиновый и дополнительно содержит хлористый кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло – 85,0-86,0
Борат кальция – 6,5-10,0
Антипирен нефелиновый – 0,5-3,0
Хлористый кальций – 4,0-5,0
Недостатком этой композиции является недостаточная прочность и водостойкость материала, вследствие того, что не вступивший в реакцию с жидким стеклом хлористый кальций, являющийся гигроскопичным соединением, создает возможность концентрации влаги на поверхности изделий и, как следствие, способствует развитию деструктивных процессов.

Задачей данного изобретения является повышение физико-механических свойств материала и водостойкости.

Поставленная задача решается тем, что в композиции, включающей жидкое стекло, в качестве наполнителя используют опоку следующего состава, мас.%: кремнезем (SiO₂) – 58-64; оксид алюминия (Al₂O₃) – 3-8; Fe₂O₃, CaO, SO₃, MgO – остальное; а в качестве добавки содержит промежуточный продукт производства метилметакрилата следующего состава, мас.%:
Бисульфат аммония – 25-35
Серная кислота – 33-35
Метилметакрилат – 0,01-0,09
Метилакриловая кислота – 0,2-0,8
Вода – Остальное
при следующем содержании компонентов, мас.%:
Жидкое стекло – 47-62,5
Наполнитель – 32,5-47
Указанная добавка – 5-6
Технический эффект изобретения заключается в том, что огеливание поверхности материала происходит по следующему механизму:
а) содержание в наполнителе аморфного кремнезема позволяет увеличить модуль жидкого стекла, что ведет к повышению показателей прочности и водостойкости; наличие в наполнителе оксида алюминия также способствует повышению водостойкости;
б) протекание процесса отверждения по данным реакциям:
Na₂O nSiO₂ mH₂O + 2NH₄HSO₄ —> nSiO₂ mH₂O + Na₂SO₄ + NH₃ + 2H₂O;
Na₂O nSiO₂ + H₂SO₄ + mH₂O —> nSiO₂ (m-1)H₂O + Na₂SO₄
вызывает формирование структуры без содержания фтористых солей, что способствует повышению водостойкости и прочности.

Для приготовления материала из предлагаемой композиции производят смешивание жидкого стекла с наполнителем в течение 1,5-2 мин при частоте 150-200 об/мин, после чего смесь поступает в фильер с отверстиями 8-10 мм, откуда оформленные гранулы поступают в гранулятор с промежуточным продуктом производства метилметакрилата, где в течение 15-20 с происходит огеливание частиц смеси. Огеленные частицы после сушки в течение 5-7 мин при температуре 18-20^oC подаются в печь с температурой 430-470^oC на 30-50 с, в результате чего образуются сферические пористые гранулы.

Соотношение компонентов в композиции приведены в табл. 1.

Показатели свойств предлагаемых составов приведены в табл. 2.

Изобретение может быть использовано на предприятиях химической, металлургической промышленности и предприятиях стройиндустрии при изготовлении эффективных теплоизиляционных и ограждающихся конструкций.

Используемые источники
1. Композиция для изготовления теплоизоляционного материала. ТУ-21-РСФСР-1.59.76.

2. SU, авт. св. 1100266, кл. C 04 B 19/04, 31/02, 1984.

Формула изобретения

Композиция для изготовления сферических гранул для теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, наполнитель и добавку, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используют опоку следующего состава, мас.%:
Кремнезем (SiO₂) – 58 – 64
Оксид алюминия (Al₂O₃) – 3 – 8
Fe₂O₃, CaO, SO₃, MgO – Остальное
а в качестве добавки – промежуточный продукт производства метилметакрилата, следующего состава, мас.%:
Бисульфат аммония – 25 – 35
Серная кислота – 33 – 35
Метилметакрилат – 0,01 – 0,09
Метилакриловая кислота – 0,2 – 0,8
Вода – Остальное
при соотношении компонентов смеси, мас.%:
Жидкое стекло – 47,0 – 62,5
Наполнитель – 32,5 – 47,0
Указанная добавка – 5 – 6

РИСУНКИ