Патент на изобретение №2230080

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

(57) Реферат:

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.

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

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: 31.08.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009