Теплоізоляційна мастика “стироізол”

Теплоізоляційна мастика, яка є рідкою пастоподібною композицією на водній основі, що містить теплоізоляційний наповнювач - порожнистi C2 2 (19) 1 3 83332 4 технологій, в яких тверді керамічні компоненти ізолюючою здібністю і стійкістю до температурних замінені на порожнисті керамічні кульки, заповнені деформацій, а також обмежена гігроскопічність, вакуумом. В останні роки термозахистна космічна хімічна і біологічна стійкість, економічність і т.д. технологія була відкрита для загального викорисНедоліками таких покриттів є висока трудомістання і видозмінена стосовно потреб промислових ткість при монтажі, утруднення при теплоізоляції підприємств, будівництва. На її основі створено конструкцій з складною, зокрема криволінійною енергоекономічне покриття, ефективно регулююче конфігурацією поверхні. Даний спосіб утеплення водно-тепловий режим зовнішніх огорож будівель і трубопроводів не тільки забруднює навколишнє комунікацій в зимовий і літній час [3. «Історія рідсередовище, але і небезпечний для здоров'я люких керамічних теплоізоляційних матеріалів» дей. Окрім цього, гарантійний термін експлуатації www.mascoat.co.ua/resource.php?id]. таких матеріалів не великий. Практично, через 1-2 В результаті при використанні рідких керамічроки під впливом атмосферних опадів і перепадів них теплоізоляційних матеріалів, наприклад, температур, стандартні теплоізоляційні покриття Thermo-Shield на 20-30% знижуються тепловтрати повністю втрачають свої теплоізоляційні властиі витрати на опалювання в холодну пору року. У вості, відшаровуються, обсипаються. Щоб цього літній період або в жаркому кліматі термозахистне уникнути, вдаються до використання спеціальної покриття зменшує прогрівання стіни, і навіть за захисної плівки, що вимагає не тільки грошових, відсутності теплоізоляції витрати на кондиціонуале і тимчасових витрат. вання і охолоджування приміщень скорочуються До переліку теплоізоляційних матеріалів, акна 30-60%. По тепловому балансу ефект від 0,3тивно пропонованим в даний час, відносяться різні міліметрового покриття Thermo-Shield порівняємо спінені полімерні матеріали, такі як спінений поліз ефектом від незрівнянно більш товстого шару стирол, поліетилен, поліуретан, поліпропілен і т.п. додаткової теплоізоляції або від значного збільІснує декілька різновидів теплоізоляції зі спіненого шення товщини стіни. поліетилену. Наприклад, «відображувана», коли Недоліком зарубіжних рідких керамічних матеосновний шар покритий алюмінієвою фольгою, що ріалів (справжніх) є їхня висока ціна. «Thermoробить втрати тепла мінімальними, при цьому Shield», що випускається в США і Німеччині виускладнюється процес монтажу. Також для захисйшов на Український ринок з вартістю 170$/л, ту комунікацій застосовують і спеціальні пінополіеамериканський «Термоалкоат» - 23$/л, виготовлетиленові оболонки. Оболонку надягають на трубу, не в Росії теплоізоляційне покриття «Астратек» за а розріз склеюють спеціальним клеєм або скріпціною: 7500руб/т, а «Матрікол» реалізується на ляють за допомогою скоб. Така теплоізоляція моУкраїні за ціною 80-85грн/л же бути фольгована [2. В.А. Воробйов, Будівельні Крім того, на сьогодні на ринку надтонких тепматеріали, М., Вища школа» 1979г, с.342-346]. лоізоляційних покриттів існує безліч імітацій і підНезважаючи на їх достоїнства як теплоізоляційноробок [4. Стаття: «Як не помилитися у виборі надго матеріалу, така вище перелічена теплоізоляція тонкого теплоізоляційного покриття (рідкого не є захистом від корозії. Тому, перш ніж пристукерамічного тепло ізоляційного матеріалу»), пити до утеплення, поверхню трубопроводу оброhttp://www.mascoat.co.ua/resource.php?id_res=51]. бляють антикорозійною речовиною. Як матеріали Споживач в даному випадку одержує схожу для антикорозійного захисту пропонуються різні продукцію але фактично вона не є теплоізоляційфарбувальні матеріали (водні дисперсії, лакофарної. бові матеріали на органічних розчинниках), а таДля забезпечення споживачів на даному сегкож захисту металевих поверхонь металами, стійменті ринку необхідні вітчизняні енергозберігаючі кими до корозії, наприклад, електролітичне рідкі теплоізоляційні матеріали, які не поступалися цинкування. Проте, всі вище перелічені відомі теб по своїх якостях, а по ряду властивостей навіть плоізоляційні матеріали призначені для отримання перевершували аналогічні матеріали зарубіжних формованих виробів, що вимагають трудомістких фірм, що підвищують конкурентноздатність вітчизвитрат при організації теплоізоляційного покриття. няної продукції, та гарантують успіх їх впроваСьогодні для зниження втрат тепла успішно дження і були доступні споживачу за ціною. застосовуються енергозберігаючу технологію Серед вітчизняних розробок на внутрішньому рідкі теплоізоляційні матеріали, які успішно засторинку відома теплоізоляційна полімерна мастика совуються на різних об'єктах: від підприємств чор«Керамоізол», що є аналогом зарубіжних матеріаної металургії, енергетики, в комунальному госполів даної групи [5. Патент України на корисну модарстві, до житлового будівництва. дель № 17435, «Композиція для ізоляційного поЗастосування рідких теплоізоляційних матерікриття, МПК C09D5/02, 5/08, опубл. 15.09.2006р.], алів дозволяє знизити вагу конструкцій, зменшити дистриб'ютором даної продукції є компанія ТОВ споживання будівельних матеріалів, поліпшити «Нова Енергія» [6. Сайт: «Керамоізол» комфорт в житлових приміщеннях і скоротити виhttp://delta2002.com.ua/services.htm]. трату енергії на опалювання будівлі, зменшити Відома полімермінеральна композиція являє втрати тепла з теплоносіїв. собою рідку композицію на водній основі, що склаЗростаючий ринковий попит, на високоефекдається з порожніх сферичних гранул, що виконутивну теплоізоляцію визначає сприятливі перспекють роль теплоізоляційного наповнювача з метативи використання нових матеріалів. левою оболонкою з алюмінію, срібла, нікелю або Найбільш розповсюдженими марками теплохрому, де в якості в'яжучого використовують дисізоляційних матеріалів за кордоном є «Thermoперсний силікон вибраний з групи що включає поShield», «Thermal-Coat», «TSM Ceramic», (США) і ліметилсілоксан, поліметилфенілсілоксан, діметил ін., створені на основі суперсучасних авіакосмічних 5 83332 6 Вода демінералізована інше. сілоксан, пластифікатор і антифлотаційну добавку, Автори пропонують для патентування нову (дисперсний діметилакрилат) при наступному мастику, спрямовану на більш повне задоволення співвідношенні компонентів, в мас. %: вимог споживачів. Акриловий сополімер 12,0-15,0 Як один з головних компонентів даного типа Дисперсний силікон 18,0-27,0 покриття є порожнисті скляні, керамічні мікросфеПластифікатор 4,5-7,0 ри, заповнені розрядженим атмосферним повітАнтифлотаційну добавку 0,2-0,5 рям. Другим основним компонентом такого покритВоду дистильовану інші. тя, на відміну від всіх приведених вище патентних Наповнювач: суміш відмічених порожніх мікроаналогів, є водна акрилова дисперсія, яка затверсфер і порожніх мікросфер з металевою оболондіє і полімеризується після випаровування води в кою з алюмінію, срібла, нікелю або хрому при співдисперсії. відношенні 30-70:50-50%. Композиція, що заявляється, відрізняється від Відома теплоізоляційна мастика «Керамоізол» прототипу складом вхідних в неї компонентів і їх (технічні умові, ТУ У 26.2-32396113-001-2004г) дозувань, співвідношення яких підібране на основі пройшла дослідження відповідно до методики доекспериментальних даних. сліджень, розробленої Луганським філіалом НауЗавдяки оптимально підібраному вмісту Терково - дослідницького інституту будівельних консмілата на основі в'яжучого, наприклад, - акрилової трукцій (НДІБК) по визначенню технічних дисперсії Acronal 290D в комплексі з цільовими характеристик [7. Науково технічний звіт по викодобавками, такими як: теплоізоляційної засипки з ристанню теплоізоляційного матеріалу «Керамоілегковавого спученого Вермикуліту 0,25 (природзол», Луганський філіал НДІБК, м.Луганськ, 2004р, ного мінералу з групи гідрослюд шаруватої будос.2-3]. Як показали дослідження, покриття на осви), універсального армуючого наповнювача Мікнові відомої мастики не володіють задовільною роволостаніту; консерванта Parmetola марки А-26, захисною здатністю. Недоліком покриття з вказащо має біоцидні властивості; інгібітору корозії фоної мастики є невисокий коефіцієнт адгезії до месфату цинку і загусника Tyloze МН-3000 Р2 - одерталу і до бетону, низька міцність при розриві. Для жують мастику, покриття з якої при малій товщині додання теплопровідних властивостей вказаної еластичне, міцне на розрив, забезпечує підвищенмастики вдаються до спеціальної обробки наповня стійкості шару покриття до вібрацій і статичних нювача. Цей факт дуже не зручний з технологічної навантажень, має підвищену корозійну стійкість в точки зору, вимагає додаткових матеріальних заагресивних середовищах, стійкість до високих тесобів і трудовитрат для створення металевої обомператур і високі теплоізолюючі властивості. Ця лонки на порожнистих кулях. Мастика, що випускомбінація робить матеріал легким, гнучким, розкається, має високу собівартість. «Керамоізол» тяжним. реалізується через торгову мережу в Україні за Пропонована до патентування теплоізоляційціною 50-55грн./л. (9900-10890$/т) [8. Стаття «Конна мастика є екологічно чистим композиційним текс Медіа» від 01.06.2007р, Ринок матеріалів, матеріалом, що складається з полімерної матриці і утеплювачів]. теплового наповнювача, в ролі якого виступає уніЗадачею винаходу є розширення асортименту версальна енергозберігаюча добавка Термілат и вітчизняних теплоізоляційних мастик, з покращеВермикуліт, що трансформує поверхню в ізоляційними експлуатаційними (фізико-механічними) влане покриття. стивостями: збільшеною міцністю на розрив, підТепловий наповнювач Термілат, є вакуумовавищеною адгезією до поверхонь, що ними керамічними і/або скляними мікросферами покриваються, із збереженням або поліпшенням діаметром до декількох мікрон, які знаходяться в теплоізоляційних властивостей за рахунок вдоскозваженому стані в рідкій композиції, що складаєтьналення складу композиції. ся з акрилової водної дисперсії Acronal 290D, кожПоставлена задача вирішується тим, що в тена з яких заломлює, відбиває і розсіює тепло і є плоізоляційній мастиці, що є рідкою пастоподібною основним теплоізолятором. композицією на водній основі з теплоізоляційним Покриття на основі акрилової водної дисперсії наповнювачем, який складається з порожнистих Acronal відрізняється хорошою хімічною стійкістю, керамічних і/або скляних мікросфер, заповнених високими світлостійкістю і міцністю, а також хоровакуумом, а також містить акрилове полімерне шою адгезією до різних матеріалів підкладки, стійсинтетичне в'яжуче і функціональні добавки, що кістю по відношенню до багатократних перепадів включають інгібітор корозії, відповідно до винахотемператур, що не приводять до розтріскування, ду, у якості теплоізоляційного наповнювача мастиволодіють гарною змочуванністю. До переваг відка містить Термілат и спучений Вермикулит, як носиться також екологічна безпека - покриття не армуючій наповнювач використовують Мікроволомістить шкідливих летючих речовин. В порівнянні з станіт, в якості функціональних добавок додатково поліефірними, у матеріалів на акриловій основі утримують консервант і загусник, при наступному стабільніша в'язкість у часі. співвідношенні компонентів, мас. %: Наявністю у складі додатково спученого ВерМікроволостаніт 29,09-46,3 микуліта (з групи гідрослюд) досягається велика Вермикуліт 6,95-12,5 теплоємність і низька температуропроводність Термілат 7,0-14,6 шару матеріалу, який наноситься на поверхню, що Консервант 0,15-0,4 захищається. Спучений Вермикуліт застосовують Загусник 0,2-0,6 як теплоізоляційну засипку при температурі ізоВ'яжуче 10,0-14,8 Інгібітор корозії 0,15-0,45 7 83332 8 Tyloze МН-3000 Р2 - вітчизняного або імпортльованих поверхонь до 1100°С (при ізоляції вібного виробництва, дозволений до застосування руючих поверхонь - до 900°С). Міністерством охорони здоров'я України. Мікроволостаніт має пластинчасту структуру, Аддитивні добавки імпортного виробництва, за пластини в покритті розташовані хаотично: у горинаявності сертифікату якості фірми виробника, зонтальному і вертикальному напрямах, під різнидозволені до застосування Міністерством охорони ми кутами один до одного. Завдяки такому розтаздоров'я України. шуванню вони щільно сплітаються, забезпечуючи Вода демінералізована по СТП-42-97. велику жорсткість покриття і високу опірність меМастика «Стироізол» володіє хорошими адгеханічним діям. Мікроволостаніт покращує міцнісні зійними властивостями до металевих, бетонних, властивості сухого покриття, запобігає розтріскуцегляних, забарвлених поверхонь і створює щільванню поверхні шару покриття, заповнює порожне покриття, що володіє термо- і антикорозійним нечі в ґратках матеріалу, утримує вологу в поверефектами. хневому шарі, оберігає від швидкого її Згідно винаходу, теплоізоляційну мастику, що випаровування і розтріскування плівки. Тому позаявляється, виготовляють таким чином. криття з теплоізоляційної мастики, що заявляєтьУ діжу дисольвера завантажують демінераліся, при значному терміну експлуатації не дефорзовану води, включають мішалку, вводять консермується, матеріал не ущільнюється та товщина вант Parmetol A-26 і перемішують протягом 5-10 шару теплоізоляції не зменшується. хвилин. Швидкість обертання мішалки - 500об/хв. «Стироізол» має високий показник адгезії до У приготований розчин завантажують Tyloze ΜΗпокриваючих поверхонь, що дозволяє ізолювати 3000 Р2 і ведуть розчинення. Закінчення процесу поверхню від доступу води і повітря, тим самим, визначають візуально по відсутності нерозчинних усуваючи потенціал зовнішньої корозії і утворення частинок Tyloze MH 3000Р2 у відібраній пробі. іржі, на відміну від «обгортувальнихтеплоізолятоДалі в розчин завантажують акрилову дисперрів», пенополіуретану або мінеральної вати. сію Acronal 290D і перемішують 10-15хв. У пригоКрім того, до складу мастики включені спеціатований розчин завантажують добавку фосфату льні функціональні добавки: цинку і перемішують ще 10-15 хвилин. Закінчення - фосфат цинку - інгібітор і перетворювач іржі; процесу визначають візуально по відсутності не- загусник - поверхнево-активна речовина розчинних частинок фосфату цинку у відібраній Tyloze ΜΗ-3000 Р2, яка стабілізує суспензію, що пробі. запобігає випаданню окремих компонентів з висоПри працюючій мішалці завантажують добавку кою щільністю в осад або спливанню легких мікроТермілат. Час змішання 5-10хв. при швидкості сфер, стікання з поверхні; обертання мішалки 600-800об/хв. Закінчення про- консервант Parmetol, що додає складу бактецесу змішання визначають по відібраній пробі. рицидні властивості, що запобігає утворенню цвілі. При працюючій мішалці порціями завантажуВ якості розчинника використовують демінеють Мікроволостаніт марки 30-97. Після закінчення ралізовану воду, яка є універсальним і екологічно завантаження Мікроволостаніта процес змішання чистим розчинником. проводять 20хв. при швидкості обертання мішалки Мастика може наноситися на поверхню устат600-800об/хв. Закінчення процесу змішання визнакування при температурі +20-25°С. чають по відібраній пробі. Сухе покриття теплоізоляційної мастики виПри працюючій мішалці порціями завантажутримує температуру від -30°С до плюс 220°С. ють Вермікуліт марки 0,25. Час змішання 15-20хв. На підприємстві ВАТ «Концерн Стирол» налапри швидкості обертання мішалки 600-800об/хв. годжено випуск мастики базового молочного коЗакінчення процесу змішання визначають по відільору. При необхідності в готову суміш додаються браній пробі. дисперсійні і водно-розчинні фарбники, які додаЗакінчення процесу отримання теплоізоляційють покриттю колір, необхідний споживачу. Показної мастики визначають по відібраній пробі. ники якості теплоізоляційної мастики «Стироізол» Мастику упаковують в пластикову щільно завідповідають вимогам, вказаним в таблиці 1. криту тару місткістю - 10-50кг. Умови зберігання У виробництві теплоізоляційної мастики оснокомпозиції - сухе прохолодне приміщення при тевна вживана сировина і матеріали відповідають мпературі не нижче +5°С і не вище +30°С. вимогам діючих нормативних документів, дозвоПоверхня перед нанесенням теплоізоляційної лені до застосування Міністерством охорони здомастики повинна бути очищеною, знежиреною, ров'я України. сухою. Сополімерна акрилова дисперсія використоСпособи нанесення мастики різні: може нановується вітчизняного і імпортного виробництва. ситься кистю, валиком, шпателем, розпилювачем Фосфат цинку застосовується імпортного виробвисокого тиску від одного до п'яти шарів. ництва, за наявності сертифікату якості фірми виТовщина одношарового покриття, нанесеного робника. на металеві поверхні трубопроводів і устаткування Мікроволостаніт фракційний відповідає ТУ не повинна перевищувати 0,5-1мм. 5716-007-40705684-2003. Товщина шару, який наноситься на бетонні Спучений Вермикуліт по ТУУ або цегляні основи - не більше 1мм, щоб уникнути В.2.7.31101383.001-2001 (ДСТУ 8728-88). сповзань і патьоків мастики на вертикальних повеПігменти вітчизняного і імпортного виробництрхнях. ва, по сертифікату якостей фірми виробника. 9 83332 10 Композицію повторно наносять на поверхню покривається. Покриття тріскається, відшароне раніше чим через 4 години, тільки після повного вується від підкладки, зменшується час експлуаповерхневого висихання. тації. При вмісті в композиції Acronala більше верНорма витрати теплоізоляційної мастики хньої межі збільшується собівартість продукції. «Стироізол» - від 1,8-2,0кг/м2 при покритті поверхні При вмісті в композиції Вермикуліта менше шаром завтовшки 0,5-1,5мм. нижньої межі знижується теплостійкість композиції, Покриття застосовується як самостійно, так і а якщо більше верхніх меж - одержують шорсткуспільно з іншими матеріалами, що приводить до вату поверхню, погіршується суцільність покриття. поліпшення теплоізоляційних характеристик вже При вмісті в композиції Мікроволостаніта меніснуючої ізоляції і додає додаткові унікальні власше нижньої межі у сухій композиції з'являються тивості забарвленим поверхням. тріщини. При збільшеному змісті віще верхньої Після висихання поверхні теплоізоляційної межі - зростає ціна композиції. мастики можливо офарблювати водноКонтроль показників одержаних покриттів дисперсійними фарбами «Аквагель», ПФ-115, ПСздійснювали з використанням наступних методик: 160. твердість - по ГОСТ 5233-89, адгезія - по ГОСТ За наслідками випробувань вибрані оптима15140-78 (метод 2). льні граничні умови співвідношення компонентів в Для порівняння властивостей теплоізоляційної композиції, що забезпечують високі фізикомастики, що заявляється, були проведені випромеханічні і захисні властивості. бування захисних властивостей покриття КерамоіФізико-механічні властивості композиції змізол, «Стироізол», які здійснювалися по методиці нювалися в заданих межах варіюванням процент[7]. ного співвідношення Термілата, Acronala, МікроДля дослідження були виготовлені експеримеволостаніта, Вермікуліта. нтальні зразки з покриттям і без покриття робочих Склад мастики у заявлених межах дозволяє поверхонь шарами Керамоізола, Стироізола. Відодержати теплоізоляційне покриття, що характеповідно до розроблених методів проведені досліризується високими фізико-механічними і захисдження фізико-механічних характеристик вказаних ними властивостями. мастик, виконані на стадії досвідчено - експеримеУ разі застосування компонентів запропоновантальних робіт при постановці нового теплоізоляної композиції при кількостях інгредієнтів, які вихоційного матеріалу на виробництво. дять за межі, що заявляються, погіршуються фізиПорівняльна характеристика теплоізоляційних ко - механічні і захисні властивості покриття. мастик «Стиролоізол» і «Керамоізол» за інших При вмісті Acronala в композиції менше нижрівних умов представлена в Таблиці 2. ньої межі знижується водостійкість покриття і погіршується адгезія до поверхні, що Таблиця 1 Показники якості теплоізоляційної мастики «Стироізол» Найменування показника Одиниця вимірювання 1. Колір висушеної плівки мастики 2. Внешний вигляд 3. Масова частка нелетких речовин 4. Час висихання до ступеня 3 при Т=(20+2) З при Т=(90+2) З не більше 5. Адгезия: - до металу, не менше - до бетону, не менше 6. Щільність не більше 7. Міцність плівки при розриві, не менше Норма по ТУ Від білого до кремового Відповідає еталонному зразку Після висихання мастика утворює плівку з однорідною матовою поверхнею Метод випробування візуально візуально % 55-60 ГОСТ 17537-72 година 12 0,25 ГОСТ 19007-73 МПа МПа 1,1 2,2 кг/м3 720-1200 кг/см2 18,3 11 83332 12 Таблиця 2 Порівняльна характеристика теплоізоляційних мастик Найменування показників 1. Зовнішній вигляд 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Масова частка нелетучих, % Міцність при розриві, кгс/см2 Адгезія до металу, МПа Адгезія до бетону, МПа Час полімеризації при 20°С, годин Область робочих температур, °С Атмосферостійкість Еластичність, бал Ціна реалізації, $/т Як показують розрахунки економічної ефективності проекту по виробництву Стироізола, ціна реалізації 1т Стироізола складає 4125,42$/т (без ПДВ), тобто, ціна реалізації Стироізола набагато нижче ціни Керамоізола на Українському ринку. Комп’ютерна верстка А. Рябко Результати випробувань Результати випробувань досвідчено-промислової мастики «Керамоізол» партії «Стиролоізол» Однорідна суміш молочноСуміш сірого кольору го кольору не більш 60 не менш 60 18,3 8,7 1,1 0,6 2,2 1,0 24 24 До +220 До +220 Атмосферостійка Атмосферостійка 5 5 4125,42 9900-10890 Таким чином, композиція «Стиролоізол» має гарну адгезію до матеріалів різного походження, високі міцні властивості, низьку собівартість, забезпечує захист від агресивного середовища та нешкідлива. 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