|
71 ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ КОМПОНЕНТОВ ПЕНООБРАЗУЮЩЕЙ СМЕСИ НА ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОКОНСТРУКЦИОННОГО СТЕКЛОКОМПОЗИТА 3.1. Выбор состава матрицы теплоизоляционно-конструкционного стс клоком иозита Для получения теплоизоляционно-конструкционного стеклокомпозита с защитными и декоративными свойствами необходимо было выбрать материал подложки (состав и режим получения пеностекла) 1127]. Для этого был проведен патентный поиск составов и параметров получения пористых стекломатериалов на основе отходов промышленного производства. Были проанализированы АС и патенты за период с 1995 по 2012 годы (приложение 1). Анализ патентов и авторских свидетельств показал, что наиболее экономически выгодными являются составы пенообразующей смеси, составленные на основе техногенных отходов производства (табл. 3.1). Таблица 3.1 Характеристика выбранных стандартных составов пеностекол № п/л № патента Состав материала Режим вспенивания 1 Ас 1654280 Стеклобой, вода 5-7% Прессование иод давлением 200-300 кг/см2, при 750 °С. выдержка 30 мин и охлаждение в печи. 2 RU 2187473 Стеклобой 75-98 мас.%+2-25 % вспенивающей смеси (0,5-5 жидкого стекла; 0,2-1,5 активной сажи, 0,5-1,5 сульфата натрия; 0,612 активного кремнезема, 0,2-5 оксида бора). Вспенивание при 450700 °С. 3 RU 2265582 Стеклобой, пенообразователь (2070% активной сажи, сульфаты щелочно-земельных элементов 1040%, карбонаты щелочноземельных элементов 20-40%). Вспенивание при 800900 °С. 4 Ас 1452803 Помол стекла 98,3% и антрацита 1,7 % со скоростью 1-1,5 м2/кг с. Вспенивание при 790 °С. |
81 ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ ПЕНОСТЕКЛА С ЗАЩИТНОДЕКОРАТИВНЫМ СИЛИКАТНЫМ ПОКРЫТИЕМ ПО ЛИЦЕВОЙ ПОВЕРХНОСТИ Получение композиционного теплоизоляционного материала с защитнодекоративным покрытием требует выполнения комплексного исследования, так как подложка (пеностекло) является высокопористым материалом (пористость выше 80%) и получение сплошного качественного покрытия на ней представляет сложную задачу. Композиционный материал должен обладать высокими физикомеханическими и теплофизическими характеристиками (сопротивление теплопередаче, термостойкость, низкая теплопроводность и т.д.), быть защищенным от атмосферного воздействия и иметь декоративные свойства широкой цветовой гаммы. 4.1. Выбор состава теплоизоляционного материала Для получения композиционного материала с защитными и декоративными свойствами необходимо было выбрать материал подложки (состав и режим получения пеностекла) [131]. Для этого был проведен патентный поиск составов и параметров получения пеностекла. Были проанализированы 31 АС и патенты за период с 1995 по 2006 годы (приложение 1). По результатам патентного поиска по критериям технологичности и экономической целесообразности были выбраны составы и технология пеностекла, представленные в табл. 4.1. Анализ данных патентов и авторских свидетельств показал, что наиболее экономически выгодными являются составы пенообразующей смеси, составленные на основе техногенных отходов стекольного производства. Наи 82 более распространенными, согласно литературным данным [132, 133], газообразователями для получения теплоизоляционного пеностекла являются уголь и сажа. Определяющим свойством в выборе газообразователя является высокая дисперснос ть сажи, что уменьшает расходы на один из главных процессов в подготовке пенообразующей смеси помол. Проведенные исследования показали, чго из экспериментально полученных образцов, наилучшими свойствами обладали пеностекла, содержащие в качестве пенообразователя сажу. Таблица 4.1 Характеристика выбранных стандартных составов пеностекол Ns п/п № Патента Состав материала Режим вспенивания 1 Ас 1654280 Стеклобой, вода 5-7% Прессование под давлением 200-300 кг/см2 , при 750 °С, выдержка ЗОмин и охлаждение вместе с печью. 2 RU 2187473 Стеклобой 75-98 мае. % + 2 25 % вспенивающей смеси (0,5-5 жидкого стекла; 0,2-1,5 активной сажи, 0,5-1,5 сульфата натрия; 0,6-12 активного кремнезема, 0,2-5 оксида бора). Вспенивание при450-700°С 3 RU 2265582 Ст/бой, пенообразователь(2070% активной сажи, сульфаты щелочноземельных элементов 10-40%, карбонаты щелочноземельных элементов 20-40%) Вспенивание при 800-900 °С 4 А.с. 1452803 Помол стекла 98,3% и антрацита 1,7% со скоростью 1-1,5 м2/кг-с Вспенивание при 790 °С Поэтому в результате анализа табл. 4.1. и данных исследований образцов был выбран следующий состав пенообразующей смеси, мае. %: стеклобой листового стекла 99,6; сажа 0,4; вода 5. Для получения пеностекла использовали бой листового стекла ОАО «СаратовСтройстекло», сажу и дистиллированную воду. |