Композиція для виготовлення теплоізоляційного волокнистого матеріалу

Композиция для изготовления теплоизоляционного волокнистого материала, включающая наполнитель в виде синтетического, искусственного волокна или их смеси, полиакриламид, органиче ское связующее, поверхностно-активное вещество, антипирен и воду, отличающаяся тем, что в качестве антипирена она содержит модифицированный гидроксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мае % синтетическое волокно 0,20 -1,00 искусственное волокно 0,10 - 0,50 полиакриламид 0,50 - 2,00 поверхностно-активное вещество 0,30-1,00 органическое связующее 0,50-1,10 модифицированный гидроксид алюминия 2,00 - 7,00 вода остальное Изобретение относится к теплоизоляционным материалам на волокнистой основе, используемым в качестве термостойких конструкционных заполнителей в автомобильной, авиационной и мебельной промышленности Известна композиция для изготовления теплоизоляционного материала (см Авт свид СССР № 1744920, МПК 5 С04В 14/38, 26/20, 1992 г), включающая наполнитель (синтетическое лавсановое волокно), полиакриламид, поверхностно-активное вещество, органическое связующее, полифениленизофталамид и воду при следующем соотношении компонентов, мае % синтетическое лавсановое волокно 0,50-2,45, полиакриламид 0,07-0,15, поверхностно-активное вещество 0,551,55, органическое связующее 0 15-0,80, полифениленизофталамид 0,05-0,85, вода остальное Общими существенными признаками заявляемого изобретения и аналога являются наличие наполнителя (синтетического волокна), поверхностно-активного вещества, органического связующего, полиакриламида и воды Теплоизоляционный материал из известной композиции обладает низкой теплопроводностью и достаточно высокими гибкостью и сжимаемостью (не менее 50%) Недостатками известной композиции являются высокая огнеопасность, обусловленная наличием в указанной массе для изготовления теплоизоляционного материала синтетического лавсанового волокна, обладающего повышенной огнеопасностью, и недостаточная гидрофобность Использование в композиции остродефицитного реагента полифениленизофталамида ведет к удорожанию теплоизоляционного материала Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности и ожидаемому техническому результату является композиция для изготовления теплоизоляционного материала (Патент Украины 7251, С04В14/38, оп 30 06 1995г, б №2), включающая наполнитель, представляющий собой синтетическое, искусственное или природное волокно или их смесь, полиакриламид, поверхностно-активное вещество, органическое связующее, а также антипирен в виде оксидов цинка или алюминия, или кремния, или сурьмы, или молибдена, гидрофобизирующую добавку и воду при следующем соотношении компонентов, мае % синтетическое волокно 0,30-1,00, искусственное волокно 0,30-1,00, природное волокно 0,20-0,50, полиакриламид 1,00-3,40, поверхностно-активное вещество 0,35-1,15, органическое связующее 0,702,30, оксиды цинка или алюминия, или сурьмы, или молибдена, или кобальта 1,80-6,80, гидрофобизирующая добавка 0,45-1,15, вода остальное ю Общими существенными признаками заявляемого изобретения и прототипа являются наличие в указанной композиции наполнителя в виде синтетического, искусственного волокна или их смеси, полиакриламида, поверхностно-активного О (О го го 43361 вещества, органического связующего, антипирена и воды Такой теплоизоляционный материал обладает достаточно низкой теплопроводностью, высокой гибкостью и сжимаемостью, обладает огнестойкостью и гидрофобностью Но наличие в композиции антипирена в виде оксида одного из перечисленных выше элементов и гидрофобизирующей добавки усложняет технологию изготовления композиции, что ведет к повышению ее себестоимости Кроме того, удаление избыточной воды из композиции при формовании изделия приводит к вымыванию гидрофобизирующего компонента, в результате чего его содержание в композиции уменьшается В основу изобретения поставлена задача создания такой композиции для изготовления теплоизоляционного волокнистого материала, в которой заменой антипирена и гидрофобизатора одним компонентом упрощается технология изготовления теплоизоляционного материала, снижается себестоимость без снижения теплофизических и механических характеристик полученного теплоизоляционного волокнистого материала Поставленная задача решается тем, что композиция для изготовления теплоизоляционного волокнистого материала, включающая наполнитель в виде синтетического, искусственного волокна или их смеси, полиакриламид, поверхностноактивное вещество, органическое связующее, антипирен и воду, в качестве антипирена содержит модифицированный гидроксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мае % синтетическое волокно 0,20 -1,00 искусственное волокно 0,10 - 0,50 полиакриламид 0,50 - 2,00 поверхностно-активное вещество 0,30-1,00 органическое связующее 0,50-1,10 модифицированный гидроксид алюминия 2,00 - 7,00 вода остальное За счет замены двух компонентов композиции-прототипа антипирена в виде оксида одного из перечисленных выше элементов и гидрофобизирующей добавки - одним компонентом, модифицированным гидроксидом алюминия, обладающим гидрофобными свойствами, в заявляемых пределах, упрощается технология изготовления теплоизоляционного материала и снижается его себестоимость Использование гидроксида алюминия в качестве антипирена известно (Патент США 4443520, В32В 3/26, 1984г), но в известном техническом решении он используется в качестве компонента огнеупорного покрытия для древесины, а не компонента теплоизоляционного материала определенного состава Кроме того, модифицированный гидроксид алюминия, обладая высокой адгезией к волокнам, в теплоизоляционной композиции выступает не только антипиреном, но и как дополнительное связующее При этом использование в композиции всех указанных ингредиентов в заявляемом соотношении позволяет получить теплоизоляционный материал, обладающий высокой огнестойкостью, гидрофобностью, и другими характеристиками, не уступающими характеристикам известного теплоизоляционного материала, такими как теплопроводность, гибкость, сжимаемость Это подтверждается данными (см таблицу) Композицию для изготовления теплоизоляционного волокнистого материала получали, используя следующие реагенты - отходы производства фабрики искусственного меха, г Желтые Воды , ГОСТ 10546-80, - лавсан (жгут полиэфирный для синтетической бумаги) с длиной волокон от 4 до 5 мм, ТУ 606-С 172-87, - полиакриламид (ПАА) - гель известковый, ТУ 6-01-1049-81, - поверхностно-активное вещество (ПАВ) моющее - средство "Прогресс", ТУ 38-10719-77, - органическое связующее - 25% раствор поливинилацетатной дисперсии (ПВА), ГОСТ 1899280, - Модифицированный гидроксид алюминия ТУУ 05409679 005/0-94-орнит А (АО Николаевский глиноземный завод) - вода питьевая, ГОСТ 2874-82 Композицию для изготовления теплоизоляционного материала получали следующими образом Нужное количество наполнителя -синтетических волокон (лавсановое волокно), искусственных волокон (отходов нетканого производства) диспергировали в лабораторном гидровзбивателе в течение 5 мин со скоростью 1500 об/мин Затем добавляли необходимое количество органического связующего - 25% -ного раствора ПВА и выдерживали при комнатной температуре 20 минут до осаждения связующего После этого добавляли необходимое количество моющего вещества "Прогресс" (ПАВ) и 1%-ного раствора полиакриламида (ПАА) - стабилизатора пены При интенсивном перемешивании массу вспенивали со скоростью 1500 об /мин в течение 5 минут, доводя пену до кратности 2,5-3 Затем добавляли необходимое количество гидроксида алюминия и снова перемешивали в течение 2 минут После чего вспененную массу заливали в сетчатую форму, удаляя избыток воды, и высушивали в сушильном шкафу СНОЛ-3 при температуре 100-110°С в течение 3-4 часов Сущность заявляемого изобретения поясняется конкретными примерами Свойства полученного теплоизоляционного материала оценивали, определяя огнеопасность (скорость горения, мм /мин) по ГОСТ 25076-81, теплопроводность по ГОСТ 7076-88, сжимаемость по ГОСТ 17177-88, гид рофобность (водостойкость) по ГОСТ 26666 4-89 Состав и свойства полученного теплоизоляционного материала представлены в таблице Получен теплоизоляционный материал, обладающий низкой теплопроводностью и огнеопасностью, высокой водостойкостью, сжимаемостью и гибкостью при сокращении технологического процесса и меньших затратах, что позволяет использовать его в качестве изоляции изделий сложной формы 43361 Состав композиции, мас.% / свойства теплоиз. материала ПРИМЕРЫ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Синтетическое волокно 0,70 1,00 0,20 0,50 0,59 0,29 0,58 0,59 2 Искусственное волокно 0,10 0,50 0,50 0,50 0,20 0,20 0,67 0,20 3 Полиакриламид (ПАА) 0,50 2,00 0,55 1,50 1,75 1,49 1,50 1,48 1,50 4 Поверх активи вещество (ПАВ) 0,50 1,00 0,30 0,85 0,90 0,75 0,75 0,75 0,27 0,80 1,00 0,55 0,60 1,10 1,10 2,20 2,17 2,21 6,30 7,00 5,00 3,00 2,00 4,20 4,20 4,15 4,21 91,10 88,00 93,10 93,35 93,25 91,57 90,86 90,20 91,02 0,039 0,038 0,041 0,039 0,040 0,040 0,040 0,042 0,046 2 Скорость горения (огнеопасность), мм/мин 92 85 95 100 100 100 120 130 130 3 Сжимаемость, % 40 42 44 42 46 46 38 40 42 4 Гидрофобность (водостойкость), сек 340 350 320 310 300 320 240 200 260 5 Орган связующ (поливинилацетат -ПВА) б Гидроксид алюминия модифицированный 7 Вода Свойства теплоизоляционно го материала 1 Теплопроводность, Вт/м К0 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03