Просочуючий склад для мінеральної вати на основі гідрогенізованого цукру і отримані ізоляційні матеріали

Реферат: Винахід належить просочуючого складу для ізоляційних матеріалів на основі мінеральної вати, зокрема зі скла або гірської породи, який містить щонайменше один гідрогенізований цукор і щонайменше один поліфункціональний зшиваючий агент. Об'єктом винаходу є також ізоляційні матеріали на основі мінеральних волокон, отримані таким чином. UA 102266 C2 (12) UA 102266 C2 UA 102266 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Даний винахід належить до галузі ізоляційних матеріалів, теплоізоляційних і/або звукоізоляційних на основі мінеральної вати, зокрема, зі скла або гірської породи, і органічного зв'язуючого, вільного від формальдегіду. Зокрема, винахід стосується просочуючого складу, здатного до термічного зшивання з утворенням вказаного органічного зв'язуючого, що містить щонайменше один гідрогенізований цукор і щонайменше один поліфункціональний зшиваючий агент, та ізоляційних матеріалів, отриманих з його допомогою. Виготовлення ізоляційних матеріалів на основі мінеральної вати звичайно включає в себе стадію виготовлення самої вати, яка може бути здійснена різними способами, наприклад, згідно з відомою технологією прядіння внутрішнім або зовнішнім центрифугуванням. Внутрішнє центрифугування полягає у введенні розплаву мінерального матеріалу (скло або гірська порода) у відцентровий пристрій, що містить множину маленьких отворів, при цьому матеріал відкидається до периферичної стінки пристрою під дією відцентрової сили і виходить у формі філаментарних волокон. На виході з відцентрового пристрою волокна витягують і спрямовують на приймальний пристрій газовим потоком, що має високі температуру і швидкість, з отриманням шару волокон (або мінеральної вати). Зовнішнє центрифугування полягає, що стосується його, у виливанні розплаву матеріалу на зовнішню периферичну поверхню обертових органів, що називаються роторами, з якої розплав викидається під дією відцентрової сили. Рівним чином, передбачені пристосування для витягнення газовим потоком і для збирання на приймальному пристрої. Щоб забезпечити з'єднання волокон між собою і дати можливість шару мати зчеплення, на волокна, на шляху від виходу з відцентрового пристрою до приймального пристрою, наносять просочуючий склад, що містить термоотверджувану смолу. Шар волокон, покритих просоченням, піддають термообробці при температурі, звичайно, більшій 100 °C, щоб здійснити поліконденсацію смоли і отримати таким чином теплоізоляційний і/або звукоізоляційний матеріал, що має специфічні властивості, зокрема, розмірну стабільність, міцність на розтягнення, відновлення товщини після стиснення і рівномірне забарвлення. Просочуючий склад для нанесення на мінеральну вату знаходиться, звичайно, у формі водного розчину, що містить термоотверджувану смолу і добавки, такі як каталізатор зшивання смоли, силан, що сприяє зчепленню, протипилове мінеральне масло. Просочуючий склад, частіше за все, наносять на волокна розпиленням. Властивості просочуючого складу залежать, переважно, від характеристик смоли. З точки зору застосування, необхідно, щоб просочуючий склад мав хорошу здатність до розпилення і міг би наноситися на поверхню волокон для їх ефективного з'єднання. Смола повинна бути стабільною протягом заданого проміжку часу перед використанням для приготування просочуючого складу, який звичайно готують в момент застосування, змішуючи смолу і добавки, згадані перед цим. З регламентарної точки зору необхідно, щоб смола розглядалася як незабруднююча, тобто, щоб вона містила і щоб вона генерувала під час стадії просочення, або згодом, як можна менше сполук, які можуть завдати шкоди здоров'ю людини або навколишньому середовищу. Найширше використовуваними термоотверджуваними смолами є фенольні смоли, що належать до сімейства резолів. Крім їх хорошої здатності зшиватися у вказаних вище термічних умовах, ці смоли розчинні у воді, мають хорошу спорідненість до мінеральних волокон, зокрема, зі скла і є відносно недорогими. Ці резоли отримують конденсацією фенолу і формальдегіду в присутності основного каталізатора в молярному співвідношенні формальдегід/фенол більше 1 таким чином, щоб сприяти реакції між фенолом і формальдегідом і зменшити вміст залишкового фенолу в смолі. Реакцію конденсації між фенолом і формальдегідом проводять, обмежуючи міру конденсації мономерів, щоб уникнути утворення довгих ланцюгів, слаборозчинних у воді, які зменшують розрідженість. Відповідно, смола містить деяку кількість мономеру, що не прореагував, зокрема, формальдегіду, присутність якого є небажаною внаслідок його доведених шкідливих впливів. З цієї причини, смоли на основі резолу звичайно обробляють сечовиною, яка реагує з вільним формальдегідом, вловлюючи його у формі не летких сечовинно-формальдегідних конденсатів. Присутність сечовини в смолі дає, крім того, певну економічну перевагу, завдяки її низькій вартості, оскільки її можна вводити у відносно великій кількості, не погіршуючи експлуатаційні якості смоли, зокрема, не завдаючи шкоди механічним властивостям кінцевого продукту, що помітно знижує підсумкову вартість смоли. Проте, було виявлено, що в температурних умовах, яким піддають шар, щоб отримати зшивання смоли, сечовинно-формальдегідні конденсати нестабільні; вони розкладаються, 1 UA 102266 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 знову утворюючи формальдегід і сечовину (що в свою чергу розкладається, щонайменше частково, до аміаку), які виділяються в атмосферу заводу. Регламентація матеріалу для захисту навколишнього середовища, яка стає вимогливішою, примушує виробників ізоляційних матеріалів шукати рішення, що дозволяють ще більше зменшити рівні небажаних викидів, зокрема формальдегіду. Рішення, пов'язані із заміщенням резолів в просочуючих складах, відомі і основані на застосуванні полімеру карбонової кислоти, зокрема, акрилової кислоти. У патенті US 5340868, просочення містить полікарбоксильний полімер, β-гідроксиламід і мономер карбонової кислоти, щонайменше трифункціональний. Були запропоновані просочуючі склади, що містять полікарбоксильний полімер, багатоатомний спирт і каталізатор, який являє собою каталізатор, що містить фосфор (US 5318990, US 5661213, US 6331350, US 2003/0008978), фторборат (US 5977232) або ціанамід, диціанамід або ціаногуанідин (US 5932689). Були також описані просочуючі склади, що включають в себе алканоламін, що містить щонайменше дві гідроксильні групи, і полікарбоксильний полімер (US 6071994, US 6099773, US 6146746), асоційований із співполімером (US 6299936). У документі US 2002/0091185 полікарбоксильний полімер і багатоатомний спирт використані в таких кількостях, що відношення числа еквівалентів груп ОН до числа еквівалентів груп СООН змінюється в інтервалі від 0,6/1 до 0,81/1. У документі US 2002/0188055 просочуючий склад містить полікарбоксильний полімер, багатоатомний спирт і катіонну, амфотерну або неіонну поверхнево-активні речовини. У документі US 2004/0002567 просочуючий склад містить полікарбоксильний полімер, багатоатомний спирт і зв'язуюче силанового типу. У документі US 2005/0215153 описане просочення, отримане на основі пре-зв'язуючого, що містить полімер карбонової кислоти і багатоатомний спирт, і декстрину як спільне зв'язуюче. У документі WO 2006/120523 описаний просочуючий склад, який містить (а) полі(вініловий) спирт, (b) поліфункціональний зшиваючий агент, вибраний серед неполімерних багатоосновних кислот або їх солей, ангідридів або неполімерного поліальдегіду і (с) необов'язково каталізатор, причому масове відношення (а):(b) змінюється від 95:5 до 35:65, і рН щонайменше дорівнює 1,25. З документа WO 2008/053332 відомий також просочуючий склад, який містить аддукт (а) полімеру цукру і (b) поліфункціональний зшиваючий агент, вибраний серед мономерних багатоосновних кислот, або їх солей, і ангідридів, який отриманий в таких умовах, що масове відношення (а):(b) змінюється від 95:5 до 35:65. Серед незручностей, які представляють просочуючі склади, які щойно були згадані, можна назвати високу вартість, значну в'язкість, низький рН, який створює проблеми кислотної корозії, і високу температуру зшивання. Даний винахід має на меті запропонувати просочуючий склад для ізоляційних матеріалів на основі мінеральної вати, який вільний від формальдегіду, що дозволяє, таким чином, мати в розпорядженні альтернативу просочуючим складам на основі резолів. Інша мета полягає в розробці просочуючого складу, що виготовляється, виходячи з природних сполук, що походять з відновлюваних джерел, зокрема, рослинних. Інша мета полягає в розробці просочуючого складу, який дозволяє виготовляти ізоляційні матеріали білого кольору. Для досягнення цих цілей даний винахід пропонує просочуючий склад для ізоляційних матеріалів на основі мінеральної вати, зокрема, зі скла або гірської породи, який містить: - щонайменше один гідрогенізований цукор і - щонайменше один поліфункціональний зшиваючий агент. Під "гідрогенізованим цукром" тут мають на увазі сукупність продуктів, що утворюються в результаті відновлення, як бажано, цукру, вибраного серед моносахаридів, олігосахаридів і полісахаридів, лінійних циклічних або розгалужених, і сумішей цих продуктів, зокрема, гідролізатів крохмалю. Гідролізати крохмалю згідно з винаходом отримують відомим способом, наприклад, ферментативним і/або кислотним гідролізом. Ступінь гідролізу крохмалю звичайно характеризують декстрозним еквівалентом (ДЕ), що позначається англійською також DextroseEquivalent" (DE), що визначається наступним співвідношенням:   число розірваних глікозидни х зв' язків ДЕ  100    число глікозидни х зв' язків у вихідному крохмалі     2 UA 102266 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ДЕ гідролізатів крохмалю змінюється відповідно до використовуваного способу гідролізу (типу ферменту(ів), наприклад) і ступеня гідролізу: розподіл продуктів різних ступенів полімеризації може змінюватися в широкому інтервалі. Переважні гідролізати крохмалю мають ДЕ, що знаходиться в інтервалі від 5 до 99, сприятливо, від 10 до 80. Гідрогенізація цукру може бути здійснена відомими способами, діючи в умовах високого тиску водню і високої температури, в присутності каталізатора, вибраного в IB, IIB, IVB, VI, VII і VIII групах періодичної системи елементів, переважно, в групі, що містить нікель, платину, паладій, кобальт, молібден і їх суміші. Переважним каталізатором є нікель Ренея. Гідрогенізація перетворює цукор або суміш цукру (гідролізат крохмалю) у відповідні багатоатомні спирти. Хоч і не будучи переважною, гідрогенізація може бути здійснена, коли відсутній каталізатор гідрогенізації, в присутності джерела водню, відмінного від газоподібного водню, наприклад, боргідриду лужного металу, такого як боргідрид натрію. Як приклади гідрогенізованого цукру можна назвати гліцерин, еритрит, арабітол, ксиліт, сорбіт, маніт, ідит, мальтит, ізомальтит, лактит, целобіт, палатинітол, мальтотриол і продукти гідрування гідролізатів крохмалю, зокрема, що постачаються в продаж фірмою Roquette під назвою Polysorb®. Переважно, використовують продукти гідрування гідролізатів крохмалю. Гідрогенізований цукор згідно з винаходом має середньочисельну молекулярну масу меншу 100000, переважно, меншу 50000, сприятливо, меншу 5000 і, ще краще, більшу 180. Гідрогенізований цукор згідно з винаходом може містити цукор, що має відновні властивості, в невеликому вмісті, який не перевершує 5 % мас. (від сухих речовин), переважно, 1 % і, ще краще, 0,5 %. Поліфункціональний зшиваючий агент здатний реагувати з гідроксильними групами гідрогенізованого цукру під дією тепла з утворенням складноефірних зв'язків, які приводять до отримання полімерної сітки в кінцевому зв'язуючому. Вказана полімерна сітка дозволяє встановити зв'язки на рівні точок з'єднання волокон в мінеральній ваті. Поліфункціональний зшиваючий агент вибраний серед органічних полікарбонових кислот, або солей цих кислот, ангідридів і поліальдегідів. Під "органічною полікарбоновою кислотою" мають на увазі органічну кислоту, що містить щонайменше дві карбоксильні функціональні групи, переважно, найбільше 300, сприятливо, найбільше 70, і, ще краще, найбільше 15 карбоксильних функціональних груп. Органічна полікарбонова кислота може являти собою неполімерну або полімерну кислоту; звичайно вона має чисельну молекулярну масу, що менша або дорівнює 50000, переважно, що менша або дорівнює 10000, і, сприятливо, що менша або дорівнює 5000. Неполімерна органічна полікарбонова кислота являє собою аліциклічну кислоту, розгалужену або нерозгалужену, насичену або ненасичену, циклічну кислоту або ароматичну кислоту. Неполімерна органічна полікарбонова кислота може бути дикарбоновою кислотою, такою як, наприклад, щавлева кислота, малонова кислота, янтарна кислота, глутарна кислота, адипінова кислота, пімеліцова кислота, суберинова кислота, азелаїнова кислота, себацинова кислота, малонова кислота, винна кислота, тартронова кислота, аспартова кислота, глутамінова кислота, фумарова кислота, ітаконова кислота, малеїнова кислота, травматинова кислота, камфорна кислота, фталева кислота і її похідні, зокрема, що містять щонайменше один атом бору або хлору, тетрагідрофталева кислота і її похідні, зокрема, що містять щонайменше один атом хлору, такі як хлорендикова кислота, ізофталева кислота, терефталева кислота, мезаконова кислота і цитраконова кислота; трикарбоновою кислотою, такою як, наприклад, лимонна кислота, трикарбалілова кислота, 1,2,4-бутантрикарбонова кислота, аконітова кислота, гемімелітова кислота, тримелітова кислота і тримезинова кислота; тетракарбоновою кислотою, такою як, наприклад, 1,2,3,4-бутантетракарбонова кислота і піромелітова кислота. Як приклад полімерної органічної полікарбонової кислоти можна назвати гомополімери ненасиченої карбонової кислоти, такої як (мет)акрилова кислота, кротонова кислота, ізокротонова кислота, малеїнова кислота, корична кислота, 2-метилмалеїнова кислота, фумарова кислота, ітаконова кислота, 2-метилітаконова кислота, α, β - метиленглутарова кислота, і складні моноефіри ненасичених дикарбонових кислот, такі як С 1-С10-алкілмалеати і С1-С10-алкілфумарати, і співполімери щонайменше однієї ненасиченої карбонової кислоти, згаданої перед цим, і щонайменше одного вінілового мономера, такого як стирол, заміщений або не заміщений алкільною, гідроксильною або сульфонільною групами, або атомом галогену, (мет)акрилонітрил, (мет)акриламід, заміщений або не заміщений С1-С10-алкильними групами, алкіл(мет)акрилати, зокрема, метил(мет)акрилат, етил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат та 3 UA 102266 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ізобутил(мет)акрилат, гліцидил(мет)акрилат, бутадієн і складний вініловий ефір, зокрема, вінілацетат. Переважно, просочуючий склад містить щонайменше одну неполімерну органічну полікарбонову кислоту, що має числову молекулярну масу, яка менша або дорівнює 1000, переважно, менша або дорівнює 750, і, сприятливо, менша або дорівнює 500, необов'язково в суміші з щонайменше однією полімерною органічною кислотою. Поліфункціональний зшиваючий агент може являти собою ангідрид, зокрема, малеїновий ангідрид, бурштиновий ангідрид або фталевий ангідрид. Однак, додавання ангідриду в просочуючий склад приводить до сильного падіння рН, що спричиняє за собою проблеми корозії установок в лінії отримання і гідролізу гідрогенізованого цукру. Введення основи дозволяє довести рН просочуючого складу до величини, достатньої для того, щоб уникнути цих проблем. Витрата, пов'язана з додатковим додаванням основи, приводить до того, що застосування ангідриду не є переважним. Поліфункціональний зшиваючий агент може також являти собою поліальдегід. Під "поліальдегідом" мають на увазі альдегід, що містить щонайменше дві альдегідні функціональні групи. Переважно, поліальдегід являє собою неполімерний діальдегід, наприклад, гліоксаль, глутаральдегід, 1,6-гександіаль або 1,4-терефталевий діальдегід. Поліальдегіди мають дуже високу реакційноздатність відносно гідроксильних груп гідрогенізованого цукру, але також гідроксильних груп взагалі, що може представляти незручності, зокрема, зменшення стабільності і/або передчасного гелеутворення просочуючого складу перед його термічним зшиванням. Щоб запобігти цих незручностей, альдегідні функціональні групи поліальдегіду, переважно, блокують, щоб запобігти реакції з компонентами, присутніми в просочуючому складі, до входу мінеральної вати в сушильну шафу. Як приклад агента, який дозволяє блокувати альдегідні функціональні групи, можна назвати сечовину і циклічні карбаміди. У просочуючому складі гідрогенізований цукор складає від 10 до 90 % від маси суміші, утвореної гідрогенізованим цукром і поліфункціональним зшиваючим агентом, переважно, більше 20 %, зокрема, від 20 до 85 %, сприятливо, щонайменше 30 %, і, найкраще, від 30 до 80 %. Просочуючий склад може містити, крім того, каталізатор, кислотний або основний, функцією якого є, зокрема, регулювання температури початку зшивання. Каталізатор може бути вибраний серед основ і кислот Льюїса, таких як глина, колоїдний або неколоїдний діоксид кремнію, органічні аміни, четвертинні аміни, оксиди металів, сульфати металів, хлориди металів, карбамідсульфати, карбамідхлориди і каталізатори на основі силікатів. Рівним чином, каталізатор може являти собою сполуку, що містить фосфор, наприклад, гіпофосфітну сіль лужного металу, фосфіт лужного металу, поліфосфат лужного металу, гідрофосфат лужного металу, фосфорну кислоту або алкілфосфонову кислоту. Переважно, лужний метал являє собою натрій або калій. Каталізатор може також являти собою сполуку, що містить фтор і бор, наприклад, тетрафторборну кислоту або сіль цієї кислоти, зокрема, тетрафторборат лужного металу, такого як натрій або калій, тетрафторборат лужноземельного металу, такого як кальцій або магній, тетрафторборат цинку і тетрафторборат амонію. Переважно, каталізатор являє собою гіпофосфіт натрію, фосфіт натрію і суміші цих сполук. Кількість каталізатора, що вводиться в просочуючий склад, може складати до 20 % від маси гідрогенізованого цукру і поліфункціонального зшиваючого агента, переважно, до 10 %, і, сприятливо щонайменше дорівнює 1 %. Просочуючий склад згідно з винаходом може містити, крім того, перераховані нижче звичайні добавки в наступних вмістах, розрахованих на 100 мас. ч. гідрогенізованого цукру і поліфункціонального зшиваючого агента: - від 0 до 2 частин силану, зокрема, аміносилану, - від 0 до 20 частин масла, переважно, від 4 до 15 частин, - від 0 до 5 частин гідрофобного агента, зокрема, силікону, - від 0 до 20 частин багатоатомного спирту, відмінного від гідрогенізованого цукру, - від 0 до 30 частин сечовини, переважно, від 0 до 20 частин, - від 0 до 30 частин "розріджувача", вибраного серед похідних лігніну, таких як лігносульфонат амонію (LSA) або лігносульфонат натрію, і тваринних або рослинних білків. Роль добавок відома, і, стисло нагадуючи: силан є речовиною для утворення зв'язку між волокнами і зв'язуючим та рівним чином виконує функцію агента, що перешкоджає старінню; 4 UA 102266 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 масла є протипиловими і гідрофобними агентами; сечовина виконує функцію пластифікатора і, крім того, дозволяє регулювати час гелеутворення просочуючого складу, щоб уникнути проблем передчасного гелеутворення; "розріджувач" являє собою органічний наповнювач, розчинну або дисперговану в просочуючому складі, який дозволяє, зокрема, зменшити його вартість. Багатоатомний спирт, що додасться як добавка, обов'язково відмінний від гідрогенізованого цукру; зокрема, виключають багатоатомні спирти, що знаходяться у формі полімерів, що містять несахаридні ланки, такі як полімери і співполімери вінілового спирту. Приготування просочуючих складів здійснюють простим змішуванням названих перед цим компонентів. Отриманий просочуючий склад має кислий рН, порядку 1-4, який, переважно, підтримують на величині, яка щонайменше дорівнює 2, сприятливо, щонайменше дорівнює 3, так, щоб обмежити проблеми корозії лінії виготовлення ізоляційних матеріалів на основі мінеральної вати. Регулювання рН може бути здійснене, додаючи до просочуючого складу основу, зокрема, основу, що містить азот, таку як триетаноламін або гідроксид амонію, або гідроксид натрію або калію. Коли поліфункціональний зшиваючий агент являє собою неполімерну багатоосновну кислоту, може бути вигідним піддати просочуючий склад термообробці таким чином, щоб ввести частину гідрогенізованого цукру в реакцію із вказаною багатоосновною кислотою. Завдяки цій термообробці, вміст вільних багатоосновних кислот з низькою молекулярною масою в просочуючому складі зменшиться, в результаті чого будуть обмежені газоподібні викиди, що генеруються під час вулканізації просочення в сушильній шафі. Термообробку здійснюють при температурі, яка може змінюватися від 40 до 130 °C. Просочуючий склад призначений для нанесення на мінеральні волокна, зокрема, волокна зі скла і гірської породи. Звичайно, просочуючий склад наносять на мінеральні волокна на виході з відцентрового пристрою і перед їх збиранням на приймальному пристрої у формі шару волокон, який потім обробляють при температурі, що забезпечує зшивання просочення і утворення неплавкого зв'язуючого. Зшивання просочення згідно з винаходом здійснюється при температурі, що порівнюється з температурою зшивання звичайної феноло-формальдегідної смоли, при температурі, що більша або дорівнює 110 °C, переважно, більша або дорівнює 130 °C, і, сприятливо, більша або дорівнює 140 °C. Звукоізоляційні і/або теплоізоляційні матеріали, отримані на основі цих просочених волокон, також є об'єктом даного винаходу. Ці матеріали знаходяться звичайно у формі мати або повсті з мінеральної вати, скловати або мінеральної вовни, або покривала з мінеральних волокон, рівним чином, зі скловолокна або мінеральної вовни, призначеної, зокрема, для формування на поверхні покриття із вказаної мати або вказаного покривала. Ці матеріали мають особливо вигідний білий колір. Крім того, ізоляційні матеріали мають високу стійкість до розвитку мікроорганізмів, зокрема, плісняви, яка зумовлена не здатною до бродіння природою гідрогенізованого цукру. Приклади, наведені нижче, дозволяють проілюструвати винахід, однак, без його обмеження. У цих прикладах вимірювали наступні величини. - На просочуючому складі - Температуру початку зшивання (TR) і швидкість зшивання (V) методом динамічного механічного аналізу (DMA), який дозволяв охарактеризувати в'язкопружну поведінку полімерного матеріалу. Діяли таким чином: зразок ватманського паперу просочували просочуючим складом (вміст твердих органічних речовин близько 40 %), потім фіксували горизонтально між двома губками. Елемент, який коливається, забезпечений пристроєм для вимірювання напруження залежно від прикладеної деформації, вміщували на верхню поверхню 1 зразка. Пристрій дозволяв обчислювати модуль пружності Е . Зразок нагрівали до температури, що змінювалася в інтервалі від 20 до 250 °C, із швидкістю 4 °C/хв. Виходячи з вимірювань, будували криву зміни модуля пружності Е' (в МПа) залежно від температури (в°С), загальний вигляд якої даний на фіг. Визначали на кривій величини, що відповідають температурі початку зшивання (TR), в°С, і нахил, що відповідає швидкості зшивання (V) в МПа/°С. - На ізоляційному матеріалі - Міцність на розтягнення вимірювали згідно зі стандартом ASTM С 686-7IT на зразку, вирізаному з ізоляційного матеріалу штанцюванням. Зразок мав форму кільця довжиною 122 мм, шириною 46 мм, радіус кривизни вирізування зовнішнього краю дорівнював 38 мм, і радіус кривизни вирізування внутрішнього краю дорівнював 12,5 мм. Зразок вміщували між двома циліндричними затискними муфтами випробувальної машини, з яких одна була пересувною і переміщалася зі сталою швидкістю. Вимірювали зусилля розриву 5 UA 102266 C2 5 10 15 20 25 F (в грамах-сили) зразка і обчислювали міцність на розтягнення RT, що визначається відношенням зусилля розриву F до маси зразка. Міцність на розтягнення вимірювали після виготовлення (початкова міцність на розтягнення) і після прискореного старіння в автоклаві при температурі 105 °C і відносній вологості 100 % протягом 15 хвилин (RT15). - Вимірювали початкову товщину ізоляційного матеріалу і товщину після 24 годин і 12 днів стиснення зі ступенем стиснення (що визначається як відношення номінальної товщини до товщини при стисненні), що дорівнює 5/1. Вимірювання товщини, виражені в %, дозволяли оцінити хорошу розмірну стійкість матеріалу. - Вимірювали поглинання води в умовах стандарту EN 1609, виражене в кг води, що 2 поглинається, на м ізоляційного матеріалу. Ізоляційні матеріали, поглинання води яких менше 2 1 кг/м , розглядалися як такі, що мають слабке короткострокове (24 години) поглинання води і належать до класу "WS" згідно з сертифікацією ACERMI. - Вимірювали коефіцієнт теплопровідності X згідно зі стандартом EN 13162, виражений у Вт/(мх°К). Приклади 1-4 Готували просочуючі склади, що містять компоненти, які фігурують в таблиці 1, виражені в масових частинах. Гідрогенізований цукор являв собою продукт гідрогенізації гідролізату крохмалю (70 % сухих речовин), який містив 12 % мас. мальтиту і 12 % мас. сорбіту. Просочуючі склади отримували, послідовно вводячи в посудину гідрогенізований цукор, лимонну кислоту і гіпофосфіт натрію (каталізатор) при ретельному перемішуванні аж до повного розчинення компонентів. Властивості просочуючих складів, що фігурують в таблиці 1, наведеній нижче, оцінювали шляхом порівняння із звичайним просочуючим складом, що містить феноло-формальдегідну смолу і сечовину (Стандарт), отриманим згідно з прикладом 2, дослід 1 WO 01/96254 А1. Таблиця 1 Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Стандарт Склад Гідрогенізований цукор (POLYSORB® 70/12/12; ROQUETTE) Лимонна кислота Акриловий гомополімер (ACUSOL®445; ROHM & HAAS) Гіпофосфіт натрію Гліцерин Силікон Властивості Температура початку зшивання TR (°С) Швидкість зшивання V (МПа/°С) (1) В'язкість при 25 °C (мПа·с) (1) В'язкість при 50 °C (мПа·с) 58 58 58 57 42 42 42 31 12 5 5 10 5 1 5 155 94 9,0 6,0 153 87 8,7 5,9 152 85 11,0 6,7 151 161 8,0 6,0 н. в. н. в. н. в. н. в. (1 розчин зі вмістом твердих речовин 40 % н. в.: не визначено 30 35 40 Просочуючі склади прикладів 1-4 мали характеристики, подібні до характеристик Стандарту відносно початку зшивання (T R) і в'язкості. Швидкість зшивання (V) залишалася нижчою ніж швидкість зшивання Стандарту. Склади прикладів 1-4, так само, як феноло-формальдегідну смолу (Стандарт), використовували для виготовлення ізоляційного матеріалу на основі скловати. Скловату отримували методом внутрішнього центрифугування, в якому розплавлену скломасу перетворюють у волокна за допомогою інструмента, що називається основою для центрифугування, що має в своєму складі ківш, який утворює приймальну камеру для розплавленої скломаси, і периферичну стрічку, в якій просвердлена множина отворів: основа приводиться у обертання навколо своєї осі симетрії, розташованої вертикально, скломаса викидається через отвори під дією відцентрової сили, і матеріал, що виходить через отвори, витягують у волокна за допомогою витягаючого газового потоку. 6 UA 102266 C2 5 10 Звичайно, кільце для розпилення просочення розміщували нижче основи для отримання волокон таким чином, щоб рівномірно розподілити просочуючий склад на скловаті, яка буде сформована. Мінеральну вату збирали на стрічковий транспортер, забезпечений внутрішніми ящиками з відсмоктувачем, які втримували мінеральну вату у формі повсті або шару на поверхні транспортера. Транспортер рухався потім в сушильну шафу, що підтримується при 290 °C, в якій компоненти просочення полімеризувались з утворенням зв'язуючого. Отриманий 3 ізоляційний матеріал мав густину, що дорівнює 17,5 кг/м , товщину близько 82 мм, безпосередньо після виготовлення, і втрату при пропіканні порядку 5 %. Характеристики ізоляційних матеріалів наведені в таблиці 2, що йде нижче. Таблиця 2 Просочуючий склад Приклад 1 Міцність на розтягнення (Г/г) До старіння 327 Після старіння 295 Втрата (%) 9,80 Товщина (мм) 1 година 83,0 24 години 78,8 12 днів 77,1 2 Поглинання води (кг/м ) 8,6 1 (Вт/м × К) 0,0338 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Стандарт 319 269 15,70 258 188 27,10 333 218 34,53 419 351 16,22 81,7 77,8 75,3 н. в. 0,0339 83,2 80,2 77,0 0,4 0,0337 79,6 77,5 76,6 н. в. 0,0338 78,9 77,6 77,0 2,6 0,0336 н. в.: не визначено 15 20 25 30 35 40 45 Ізоляційні матеріали, виготовлені з просочуючими складами прикладів 1-4, мали характеристики, подібні до характеристик стандартного матеріалу, відносно відновлення товщини після стиснення протягом 12 днів і коефіцієнту теплопровідності X. Ізоляційні матеріали, оброблені просочуючим складом прикладів 1 і 2, показували хорошу міцність на розтягнення після старіння (втрата дорівнює 9,8 і 15,7 % відповідно), що порівнюється зі Стандартом. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Просочуючий склад для ізоляційних матеріалів на основі мінеральної вати, зокрема з гірської породи або скла, який відрізняється тим, що він містить: - щонайменше один гідрогенізований цукор і - щонайменше один поліфункціональний зшиваючий агент, вибраний з насичених або ненасичених, лінійних або розгалужених аліциклічних неполімерних органічних полікарбонових кислот, циклічних кислот і ароматичних кислот. 2. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що гідрогенізований цукор вибраний з моносахаридів, олігосахаридів і полісахаридів, які є лінійними, циклічними або розгалуженими. 3. Склад за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що гідрогенізований цукор являє собою гліцерин, еритрит, арабітол, ксиліт, сорбіт, маніт, ідит, мальтит, ізомальтит, лактит, целобіт, палатинітол, мальтотріол і продукти гідрування гідролізатів крохмалю. 4. Склад за п. 3, який відрізняється тим, що гідрогенізований цукор являє собою продукт гідрування гідролізатів крохмалю. 5. Склад за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що гідрогенізований цукор має середньочисельну молекулярну масу, меншу 100000, переважно меншу 50000, сприятливо, меншу 5000 і, ще краще, більшу 180. 6. Склад за одним із пп. 1-5, який відрізняється тим, що гідрогенізований цукор містить цукри, які мають відновні властивості, у вмісті, що не перевищує 5 мас. % (від сухих речовин), переважно 1 мас. % і ще краще 0,5 мас. %. 7. Склад за одним із пп. 1-6, який відрізняється тим, що органічна полікарбонова кислота вибрана з дикарбонових кислот, зокрема таких як щавлева кислота, малонова кислота, бурштинова кислота, глутарова кислота, адипінова кислота, пімелінова кислота, суберинова кислота, азелаїнова кислота, себацинова кислота, малонова кислота, винна кислота, тартронова кислота, аспартова кислота, глутамінова кислота, фумарова кислота, ітаконова 7 UA 102266 C2 5 10 15 20 25 30 кислота, малеїнова кислота, травматинова кислота, камфорна кислота, фталева кислота і її похідні, зокрема, що містять щонайменше один атом бору або хлору, тетрагідрофталева кислота і її похідні, зокрема, що містять щонайменше один атом хлору, ізофталева кислота, терефталева кислота, мезаконова кислота і цитраконова кислота, трикарбонових кислот, таких як лимонна кислота, трикарбалілова кислота, 1,2,4-бутантрикарбонова кислота, аконітова кислота, гемімелітова кислота, тримелітова кислота і тримезинова кислота, і тетракарбонових кислот, таких як 1,2,3,4-бутантетракарбонова кислота і піромелітова кислота. 8. Склад за одним із пп. 1-7, який відрізняється тим, що гідрогенізований цукор складає від 10 до 90 мас. % суміші, утвореної гідрогенізованим цукром і поліфункціональним зшиваючим агентом, переважно щонайменше 20 мас. %, зокрема, від 20 до 85 мас. %, і, сприятливо, щонайменше 30 мас. %, зокрема, від 30 до 80 мас. %. 9. Склад за одним із пп. 1-8, який відрізняється тим, що він додатково містить каталізатор, вибраний з кислот і основ Льюїса, сполук, що містять фосфор, і сполук, що містять фтор і бор. 10. Склад за п. 9, який відрізняється тим, що каталізатор складає до 20 % від маси гідрогенізованого цукру і поліфункціонального зшиваючого агента, переважно до 10 мас. %, і, сприятливо, щонайменше 1 мас. %. 11. Склад за одним із пп. 1-10, який відрізняється тим, що він додатково містить перераховані нижче добавки в наступних кількостях, розрахованих на 100 мас. ч. гідрогенізованого цукру і поліфункціонального зшиваючого агента: - від 0 до 2 частин силану, зокрема аміносилану, - від 0 до 20 частин масла, переважно від 4 до 15 частин, - від 0 до 5 частин гідрофобного агента, зокрема силікону, - від 0 до 20 частин багатоатомного спирту, відмінного від гідрогенізованого цукру, - від 0 до 30 частин сечовини, переважно від 0 до 20 частин, - від 0 до 30 частин розріджувача, вибраного з похідних лігніну, таких, як лігносульфонат амонію (LSA) або лігносульфонат натрію, і тваринних або рослинних білків. 12. Звукоізоляційний і/або теплоізоляційний матеріал на основі мінеральної вати, зокрема з скла або гірської породи, просочений за допомогою просочуючого складу за одним із пп. 1-11. 13. Покривало з мінеральних волокон, зокрема зі скла або гірської породи, просочених за допомогою просочуючого складу за одним із пп. 1-11. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8