Спосіб виготовлення теплозвукоізоляційних виробів

Предлагаемое изобретение относится к области химии, а именно, к низкотемпературному способу изготовления теплозвукоизоляционных изделий на основе неорганической связки путем омоноличивания легкого заполнителя. Известен способ получения теплоизоляционных изделий путем омоноличивания легкого заполнителя, включающий смешивание вспученного перлита, глины и воды, формование на основе полученной смеси изделий путем прессования и обжига при температуре 900-950°С [Материалы и изделия на основе вспученного перлита. Под общ. ред. А.В.Жукова. М., 1972, с. 44-51]. Недостатками такого способа являются высокая температура обработки изделий и низкие прочностные характеристики. Известен также способ получения теп-лозвукоизоляционных изделий путем омоноличивания легкого заполнителя, включающий смешивание вспученного перлита и жидкого стекла, прессование изделий и термообработку при температуре 400°С [Материалы и изделия на основе вспученного перлита. Под общ. ред. А.В.Жукова, М., 1972, с. 59-65]. Недостатками этого способа являются низкие водостойкость и прочностные характеристики изделий. Наиболее близким аналогом по технической сущности и по достигаемому результату при его использовании является способ получения теплозвукоизоляционных изделий путем омоноличивания легкого заполнителя, включающий совместное смешивание вспученного перлита, жидкого стекла с плотностью 12501350 кг/м и добавки, в качестве которой используют кремнефтористый натрий, формование изделий методом прессования и низкотемпературную обработку при 400°С [Там же, с. 59-65]. Недостатками известного способа являются применение токсичной добавки, пониженные прочностные характеристики изделия-сырца и готового продукта, а также водостойкость изделий. Известное решение, выбранное в качестве прототипа, не позволяет получить результат, который мы получаем благодаря новому решению. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа изготовления теплозвукоизоляционных изделий путем приготовления формовочной массы в два этапа, используя при этом в качестве добавки глину, за счет чего повышаются прочности изделия-сырца и готового изделия, а также водостойкость готового изделия. Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления теплозвукоизоляционных изделий путем омоноличивания легкого заполнителя, включающей совместное смешивание легкого заполнителя, жидкого стекла с плотностью 1250-1350 кг/м 3 и добавки, формование изделий методом прессования и низкотемпературную обработку при 400°С, согласно изобретению предварительно жидкое стекло и добавку смешивают при водотвердом отношении 0,5-1,1. затем полученную суспензию смешивают с легким заполнителем при объемном соотношении компонентов соответственно (6-12):(88-94), а в качестве добавки используют глину, выбранную из группы: каолиновая, бентонитовая или спондиловая. В качестве сырьевых материалов для изготовления суспензии используют жидкое стекло плотностью 1250-1350 кг/м , и добавку глинистый компонент естественной влажности, выбранный из группы: каолиновая, бентонитовая или спондиловая глина. Химический состав глин приведен в табл.1. В качестве легкого заполнителя используют вспученный перлитовый песок насыпной плотностью не более 200 кг/м 3 и с крупностью зерен не более 3 мм. Усовершенствование способа получения теплоизоляционных изделий достигается за счет физикохимических процессов, происходящих при взаимодействии компонентов реакционной смеси на различных стадиях ее обработки. Предварительное смешивание глин и жидкого стекла в указанных соотношениях обеспечивает оптимальные условия для протекания физико-химического взаимодействия, результатом которого является формирование на начальных этапах криптокристаллических водных цеолитоподобных продуктов, аналогичных природным, которые в силу структурных особенностей при сушке до 400°С переходят в безводные цеолитоподобные новообразования без деструктивных превращений. Стадийные фазовые превращения водных цеолитоподобных новообразований в безводные продукты и способность их в момент образования и перекристаллизации проявлять вяжущие свойства и связывать заполнитель в водостойкий искусственный камень обуславливают получение прочного искусственного камня как на стадии формования, так и на стадии термической обработки. В случае уменьшения указанных соотношений между компонентами процесс взаимодействия в смеси не проходит в достаточно полных объемах, обеспечивающих получение водостойких новообразований, а увеличение этого соотношения влечет появление в составе начальных продуктов свободной щелочи, негативно влияющей на прочность и водостойкость искусственного камня. В случае получения теплозвукоизоляционных изделий в соответствии со способом, описанным в прототипе, таких условий не создается. Процесс твердения стеклоперлитовых композиций происходит за счет связывания зерен перлита кремнекислотой, выделяющейся при взаимодействии кремнефтористого натрия с водным раствором жидкого стекла в процессе термической обработки. Изделия, полученные на таких стеклоперлитовых композициях, характеризуются низкими коэффициентом размягчения и прочностью. Технологический процесс изготовления теплозвукоизоляционных изделий заключается в смешивании смеси, состоящей из глины и жидкого стекла при водотвердом отношении 0,5-1.1, после перемешивания полученную суспензию смешивают с легким заполнителем при объемном соотношении соответственно (612):(88-94) и массу снова перемешивают. Из полученной таким образом массы формуют .изделия путем прессования и подвергают термической обработке при 400°С. Испытания полученных изделий осуществляют в соответствии с методами контроля по ГОСТ 17177-87. С целью демонстрации преимущества заявляемого решения над известным изготовление теплозвукоизоляционных изделий осуществляли по предложенному способу и по прототипу. В качестве компонентов связки по предложенному способу использовали просяновский каолин, черкасскую бентонитовую и киевскую спондиловую глины, а также натриевое жидкое стекло плотностью 1250 1350 кг/м 3. В качестве связки по прототипу использовали натриевое жидкое стекло плотностью 1300 кг/м 3 и кремнефтористый натрий (Na2OsiF6). В качестве легкого заполнителя использовали вспученный перлитовый песок Киевского завода "Керамперлит" с насыпной плотностью 90 кг/м 3. Технологический процесс получения теплозвукоизоляционных изделий включал перемешивание каолина (бентонитовую или спондиловую глину) с жидким стеклом при водотвердом отношении 0,5—1,1 до гомогенной суспензии, затем в вспученный перлитовый песок добавляли полученную суспензию при объемном соотношении соответственно (88-94):(6~12) и перемешивали до получения однородного пресс-порошка. Из полученного пресс-порошка формовали образцы-цилиндры диаметром 50 мм при уд. давлении прессования 0,15 кг/см 2, затем образцы подвергались сушке в муфельной печи МП-1 по режиму: подъем температуры до 400°С - 30мин, выдержка при400°С -4 часа, естественное охлаждение в муфельной печи. Образцы подвергались испытаниям на прочностные характеристики сразу после прессования и после термической обработки. Водостойкость готового изделия оценивалась по коэффициенту размягчения (Кр), представляющему собой отношение прочности образцов насыщенных водой к прочности контрольных образцов [Буров Ю.С., Колокольников B.C. Лабораторный практикум по курсу "Минеральные вяжущие ве щества". М., Стройиздат, 1974, с. 153-154]. Примеры составов и результаты сравнительных испытаний по предложенному способу и по прототипу приведены в табл.2. Результаты сравнительных испытаний показали преимущества заявляемого способа изготовления теплозвукоизоляционных изделий над известным в части повышения прочности изделий сразу после прессования, а также прочности и водостойкости готового изделия.