Сировинна суміш для одержання теплоізоляційного матеріалу

Изобретение относится к технологии теплоизоляционных материалов на основе минеральных волокон, предназначенных, в частности, для теплоизоляции трубопроводов. Известна сырьевая смесь [1] для получения теплоизоляционного материала, содержащая, мас.ч.: Силикат натрия M = 2,2 - 2,6 14,5 - 24,0 Тонкомолотый доменный шлак 75,0 - 85,0 Наполнитель 0,1 - 5,0 Химическая добавка 0,5 - 1,0 Базальтовое волокно или волокно золы ТЭС 0,01 - 0,20 Известная смесь на основе жидкого стекла и минеральных веществ в качестве связующего обеспечивает высокую водо- и термостойкость материала. Однако материал имеет низкое сопротивление сжатию и не выдерживает временных нагрузок, кроме того он хрупкий и поэтому вызывает образование пыли. Задачей изобретения является получение теплоизоляционного материала, характеризующегося повышенной прочностью при сжатии, пониженными хрупкостью и пылеобразованием. Задача решается за счет того, что сырьевая смесь для получения теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, минеральное волокно и тонкоизмельченный доменный шлак, содержит указанные компоненты при следующем соотношении жидкое стекло (на сухое ве щество) 1 - 20мас.% от количества минерального волокна, тонкоизмельченный доменный шлак 1 - 50мас.% от количества жидкого стекла (на сухое вещество). Наиболее оптимальное соотношение компонентов сырьевой смеси составляет: жидкое стекло (на сухое вещество) 5 - 15мас.% от количества минерального волокна и тонкоизмельченный доменный шлак 10 - 20мас.% от количества жидкого стекла (на сухое ве щество). Сырьевая смесь для получения теплоизоляционного материала может дополнительно содержать модифицирующий агент, гидрофобизирующий агент и/или агент, вызывающий отверждение жидкого стекла. Причем, смесь в качестве пылесвязывающего агента может содержать полибутен и гидрофобизирующий агент - силан. Пример 1. Суспензию 83% - ного жидкого стекла (R5 = 2,7; сухое содержимое составляло 39%) и 13% доменного шлака смешивали с модифицирующим раствором (сухое содержимое 8%), содержащим силан в качестве гидрофобизирующего агента и полибутен в качестве пленкообразующего связующего пыли, в трубчатом смесителе. В расчете на сухое вещество жидкое стекло образует: 11,2% ваты; шлак 13% - ного жидкого стекла и модификаторы 1,8% - ного жидкого стекла. Производство ваты составляло 2,8т/ч и дозировка различных растворов была 16,2л/мин суспензии жидкого стекла и шлака; 3,2л/мин раствора модификаторов, а также 10л/мин воды. Первичную ткань скатывали в трубчатый ролик имеющий диаметр 350мм и толщину стенки 60мм, и трубчатый ролик отверждали при 145°C в течение 3мин. Из трубчатого ролика вырезали кусок размером 63,5 ´ 63,5мм и испытывали на линейную усадку при 600°C по ASTM 356-60. Усадка составляла только 1,4%, если плотность материала была 101кг/м 3. Пример 2. Суспензию 95% - ного жидкого стекла (Т5 = 3,3; сухое содержимое 37%) и 5% - ного доменного шлака смешивали с дополнительным отвердителем (5% H3PO4 и раствором модификатора (сухое содержимое 5%), содержащим гидрофобизирующий агент и пленкообразующий полимер в качестве связующего для пыли, в трубчатом смесителе. В расчете на сухое ве щество жидкое стекло образует 11,4% ваты, шлак составляет 5%, фосфорная кислота 2,5% и модификаторы 0,8% от жидкого стекла. Производительность процесса составляла 3,2т/ч и дозирование различных растворов было 12,5л/мин для суспензии жидкое стеклошлак, 5,3л/мин для дополнительного отвердителя; 4,2л/мин для раствора модификатора, а также вода подавалась со скоростью 11л/мин. Из первичной ткани готовили листовую ткань в камере для минеральной ваты при 140°C. Испытания на огнестойкость проводили согласно SFS 4193 на листах, имеющих толщину только 26мм и плотность 217 и 225кг/м 3 соответственно и получали устойчивость к воспламенению 52 и 58мин соответственно. Подъем температуры на стороне огня согласно SFS 4193 представлен на фиг.1 в данных таблицы. Тест продолжали 1ч; температура в конце эксперимента составляла 935°C. Лист полностью сохранил форму и не осел, а область горения все еще имела остаточную прочность. Следует заметить, что результаты, представленные на чертежах, ни в коей мере не означают верхних пределов, а только те типичные значения, которые можно получить. Результаты собраны из 11 различных полномасштабных те хпроцессов; испытано более 70 различных составов. На фиг.2 представлено типичное отношение между устойчивостью к расщеплению и плотностью листового материала (согласно изобретению); на фиг.3 - отношение между прочностью на растяжение с изгибом и плотностью ряда листовых материалов (согласно изобретению).Усилие, требующееся для сжатия отвержденного листового материала согласно изобретению на 5 и на 10% соответственно, показано на фиг.4. Нагрузка дана в килоньютонах/м 2, как функция плотности. Водопоглащение испытывали согласно BS 2972, 1975. Поглащение воды листовыми материалами, стремящимися к хорошей гидрофобности, было следующим, об.%: После 0,5 - часового погружения только 0,3 - 1,6 После 1,0 - часового погружения только 0,6 - 2,4 После 2 - часового погружения только 1,1 - 1,3 После 1 - дневного погружения только 3,8 - 7,0 После 7 - дневного погружения только 9,1 Влагостойкость испытывали в климатической камере измерением набухания в процессе хранения при 40°C и 95% - ной относительной влажности. Температуру выбирали при 40°C с тем, чтобы получить ускоренные результаты, поскольку набухание при 20 - 30°C практически не наблюдается или было очень слабым. Оптимальные результаты с листовым материалом, имеющим плотность 140кг/м 2, не показывают набухания через 1дн и только наблюдалось набухание 0,3% после 7дн. (таблица). Пример 3. Суспензию 32% - ного жидкого стекла (R8 = 2,4, содержание сухого вещества 44% и 18% доменного шлака смешивали с раствором модификатора (сухое содержимое 10%), содержащим гидрофобизирующий агент и пленкообразующий полимер в качестве связывающего пыль агента, в трубча том смесителе. В расчете на сухое вещество жидкое стекло представляет собой 15,8% минеральной ваты, шлак 50% от жидкого стекла и модификаторы 3,6% от жидкого стекла. Производительность процесса получения минеральной ваты составляла 2,8т/ч и дозирование различных растворов было 13,2л/мин для суспензии жидкое стекло-шлак; 6,0л/мин раствора модификатора и 8,0л/мин воды. Из первичной ткани готовили трубчатые ролики, имеющие наружный диаметр 520мм, толщину 120мм и плотность 96,0кг/м 3. Ролики устанавливали на паропровод, температура которого поднималась до 520°C. После выдержки в течение 60ч при этой температуре проверяли изоляцию и определяли значение l, которое составляло 0,1010W/м°С при 520°С. Ролики выдержали температуру 520°С хорошо. Единственное заметное различие заключалось в том, что вн утренняя поверхность ролика становилась тверже, чем наружная, возможно, благодаря тому, что продолжалось отверждение связующего. Источники информации 1. Авторское свидетельство Болгарии №42245, кл. C04B7/14,1987.