Композиція для виготовлення конструкційно-оздоблювального матеріалу

1. Композиція для виготовлення конструкційно-оздоблювального матеріалу, що містить спучений вермикуліт, спучений перліт, рідке натрієве скло, кріоліт і гідрофобізатор, яка відрізняється тим, що додатково містить гідратований натрій силікат і тонкодисперговані відходи виробництва даного матеріалу при наступному загальному 3 33085 кріоліту з усіма іншим вихідними інгредієнтами безпосередньо перед її формуванням і обробкою. Підготовлена композиція формується на піддоні або у пресформі й обробляється методом гарячого пресування при температурі 105...110°С та питомому тиску 0,6...1,4мПа до повного прогрівання виробу. До недоліків найближчого аналогу відносяться недостатня міцність (наприклад, значення межі міцності на згин згідно табл. 1) виготовлених виробів, обумовлена тим, що розчинення компоненту в'яжучого - частинок силікат-глиби за умов здійснення процесу пресування відбувається лише частково і функції в'яжучого виконує лише їх поверхня, тоді як основна частина є інертним наповнювачем. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення складу композиції, що призначена для виготовлення конструкційно-оздоблювального матеріалу, з метою досягнення більш високих показників його міцності, спрощення технології пресування та забезпечення раціонального використання сировини. Для вирішення поставленої задачі до складу композиції для виготовлення конструкційнооздоблювального матеріалу, що містить, у мас. %, у перерахунок на сухий залишок, спучений вермикуліт - 45...55, спучений перліт - 1...10, рідке натрієве скло - 20...25, кріоліт - 5...10 і гідрофобізатор 0,5...1 додано гідратований натрій силікат - 5...10 і тонкодисперговані відходи виробництва даного матеріалу - 5...10. Гідратований натрій силікат використовується як компонент в’яжучої речовини, а тонкодисперговані відходи виробництва матеріалу, як наповнювач. Додавання до складу композиції тонкодиспергованої суміші гідратованого натрій силікату та відходів даного матеріалу забезпечує більш щільне упакування і тісний контакт зерен наповнювача у виробі. При нагріванні (в інтервалі температур 100...110°С за умови підвищеного тиску у пресформі) відбувається інтенсивне розчинення і гідроліз натрій силікату (у значно більшій мірі ніж силікатбрили), що викликає збільшення концентрації в’яжучого безпосередньо у зоні контактуючих поверхонь. Висока в’язкість продуктів розчинення приводить до того, що утворений пересичений розчин залишається у зоні контакту і формування новотворів протікає за умов орієнтованої полімеризації силікат-іонів. Це сприяє ущільненню в’яжучих прошарків та посиленню взаємодії під 4 час структурно-фазових перетворень. Як результат відбувається підвищення показників міцності матеріалу. Спосіб приготування композиції та виготовлення композитного матеріалу полягає у наступному. Попередньо здійснюють спільний сухий помел дрібнокускових відходів виробництва матеріалу (уламки, обрізки, відбраковані вироби тощо) гранул гідратованого натрій силікату (силікатний модуль 2,5...3,1) та кріоліту до утворення гомогенної тонкодисперсної маси. Готують робочу композицію послідовним перемішуванням усіх вихідних компонентів - наповнювачів, стверджувана, в’яжучих та гідрофобізатора. Наповнювачі - сипучі фракціоновані речовини (спучений вермикуліт і спучений перліт, вологістю не більше 3%) перемішують з дрібнодисперсною суміщу гідратованого натрій силікату, відходів та кріоліту, зрошують в’яжучою речовиною - рідким натрієвим склом (із густиною 1,35...1,45г/см3, кремнеземистим модулем 2,8...3,0) і гідрофобізатором та інтенсивно перемішують до утворення однорідної (відсутні грудки), напіввологої на дотик, пухкої, сипучої маси. Співвідношення компонентів (мас. %, у перерахунок на сухий залишок) робочої композиції для виготовлення композиційного матеріалу наступне: спучений вермикуліт 45...55 спучений перліт 1...10 рідке натрієве скло 20...25 гідрофобізатор 0,5...1 кріоліт 5...10 гідратований натрій силікат 5...10 відходи виробництва матеріалу 5...10 Надалі отриману суміш, не допускаючи агломерації, формують на піддоні або у пресформі та обробляють методом гарячого пресування при температурі 105-110°С та питомому тиску 0,61,4мПа до повного прогрівання виробу. Пресування виконують в одну стадію без підпресовок. Відпресовані плити розміщують у певній кількості на етажерці або піддоні з каліброваними прокладками, закріпляють у фіксованому положенні і відправляють на сушіння. Матеріал, що виготовляється із запропонованої композиції, за нормативними показниками міцності перевищує плитний матеріал, виготовлений із композиції, що є найближчим аналогом (табл. 1), не поступаючись за іншими основними показниками. Таблиця 1 Матеріал, густина якого дорівнює, кг/м3 500±25 600±50 700±50 Значення межі міцності на згин, мПа, для матеріалу, який виготовлено із композиції, що є найближчим аналоіз композиції, що заявляється гом 4,5-5,0 5,5-5,8 5,5-6,5 6,0-7,0 6,5-7,0 6,5-8.0 Приклад 1. Для виробництва дослідної партії плитного конструкційно-оздоблювального матеріалу (густиною 500±25кг/м3) готують вихідні компоненти. Спільний сухий помел відходів виробництва матеріалу, гідратованого натрій силікату та кріоліту здійснюють на кульовому млині (швидкість вдаряння 100-500м/с) до утворення однорідної дріб 5 33085 нодисперсної маси з розміром частинок 10010мкм. Надалі порцію робочої композиції для виготовлення плит габаритними розмірами 560x560x40мм, кількістю 4шт. отримують інтенси 6 вним перемішуванням вихідних інгредієнтів, які беруть у масових кількостях (кг), згідно даних табл. 2. Таблиця 2 Вихідні інгредієнти робочої композиції Масова частка інгредієнта у композиції (%, у перерахунок на сухий залишок ) Маса речовини, що вміщує інгредієнт (кг). для приготування порції робочої композиції 54,9 14 7,8 2 21,1 12 6,4 2,6 5,3 1,3 0,8 0.3 Спучений вермикуліт середньої фракції (0,635,0мм, марка 125) Спучений перліт марки М100 Рідке натрієве скло (густина 1,35г/см3 вміст основної речовини 38%, кремнеземистий модуль 2,96) Гідратований натрій силікат (кремнеземистий модуль 2,96) Відходи виробництва матеріалу Кріоліт, техп. Гідрофобізатор (кремнійорганічна рідина136167м) Композицію, що має вигляд сипучої, однорідної, трохи вологої на дотик маси, дозують, рівномірно формують у пресформі та обробляють методом гарячого пресування на чотирьохповерховому пресі при температурі 110°С та питомому тиску 0,9-1,0МПа до повного прогрівання виробу в одну стадію. Після зняття тиску десятихвилинна ізотермічна витримка плит, потім відпресовані плити розміщують на піддоні у штабель, роз'єднуючи їх між собою каліброваними прокладками та відправляють на сушіння (природне або інтенсивне). Порівняльні характеристики добутого плитного конструкційно-оздоблювального теплоізоляційного матеріалу і відповідного матеріалу, що виготовляється із композиції, що є найближчим аналогом, наведені в табл. 4. Приклад 2. Для виготовлення дослідної партії плитного конструкційного матеріалу густиною 700±50кг/м3, габаритними розмірами 560x560x24мм, кількістю 4шт. у повній відповідності до технології, що наведена в прикладі 1, готують робочу суміш Із інгредієнтів, які беруть у масових кількостях (кг), наведених у табл. 3. Таблиця 3 Вихідні інгредієнти робочої композиції Спучений вермикуліт дрібної фракції (0,3152,5мм, марка 125) Спучений перліт марки М100 Рідке натрієве скло (густина 1,35г/см3 вміст основної речовини 38%, кремнеземистий модуль 2,96) Гідратований натрій силікат (кремнеземистий модуль 2,96) Відходи виробництва матеріалу Кріоліт, техн. Гідрофобізатор (кремнійорганічна рідина 136167м) Результати випробувань табл. 4. Масова частка інгредієнта у композиції (%, у перерахунок на сухий залишок ) Маса речовини, що вміщує інгредієнт (кг), для приготування порції робочої композиції 50,1 10,6 2,8 0.6 22,0 12,2 9,5 2,0 7,6 7,1 1,6 1,5 0,9 0,3 фізико-механічних і технічних властивостей цього матеріалу наведені у 7 33085 8 Таблиця 4 Назва показників і одиниці вимірювання 1. Густина, кг/м3 2. Коефіцієнт теплопровідності, Вт/м×К 3. Межа міцності на згин, мПа 4. Водопоглинання, % 5. Горючість Значення фізико-механічних і технічних показників для матеріалу, що виготовлено із композиції, що є найближчим із композиції, що заявляється аналогом 500±25 700±50 510±5 740±5 0,12 0,14 0,121 0,14 3,0 4,5 4,6 6.7 25 20 24 20 негорючий негорючий негорючий негорючий Аналіз значень результатів випробувань, що представлені у табл. 4, свідчить про наявні преваги у властивостях плитних конструкційно Комп’ютерна верстка А. Крулевський оздоблювальних і теплоізоляційних матеріалів, які виготовлено із композиції, що заявляється. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601