close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14842

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 14842
(13) C1
(19)
C 08J 9/224 (2006.01)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ
ПОНИЖЕННОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
(21) Номер заявки: a 20100440
(22) 2010.03.22
(71) Заявитель: Научно-исследовательское
и проектно-производственное республиканское унитарное предприятие
"Институт НИИСМ" (BY)
(72) Авторы: Стаховская Нэлли Эмануиловна; Подлузский Евгений Яковлевич; Гарнашевич Галина Степановна; Стаховский Алексей Владимирович; Васильев Игорь Юрьевич;
Брановец Анатолий Владимирович;
Сергейчик Виктор Эдуардович (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-исследовательское и проектно-производственное республиканское унитарное предприятие "Институт НИИСМ" (BY)
(56) RU 2096427 C1, 1997.
PL 386122 A1, 2009.
BY a20081319, 2009.
EP 0620246 A1, 1994.
GB 1048865, 1966.
JP 3-181200 A, 1991.
BY 6573 C1, 2004.
BY 14842 C1 2011.10.30
(57)
Способ изготовления пенополистирольного изделия пониженной теплопроводности,
включающий получение вспенивающихся гранул полистирола из термопластичного полимера, порообразующего агента и огнезащитных добавок, вспенивание полученных гранул и
формование пенополистирольного изделия, отличающийся тем, что перед вспениванием
на поверхность вспенивающихся гранул полистирола наносят углерод технический с размером частиц 13-120 нм и удельной поверхностью 100-150 м2/г в количестве 0,1-0,5 % от
массы полистирола, вспенивание гранул осуществляют при температуре 90-100 °С, а
формование пенополистирольного изделия проводят при температуре 90-100 °С.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и, в частности, к
производству пенополистирольных изделий пониженной теплопроводности.
Известен способ получения пенополистирольных плит, согласно которому гранулы
вспенивающегося полистирола изготавливают путем полимеризации стирола в водной
суспензии в присутствии частиц графита или сажи до 25 мас. %, вспенивающегося агента
(пентана) 2,5-5,5 мас. % и воды (1-10 мас. %), полученные гранулы промывают, подвергают сушке в течение 1 с воздушным потоком при температуре 50-100 °С; гранулы вспенивают и из вспененных гранул сваривают формованные изделия, причем суспензионную
полимеризацию осуществляют в две стадии: суспензию нагревают в течение 2 ч при температуре 90-100 °С, затем повышают температуру до 120-140 °С в течение 8-17 ч в присутствии двух распадающихся при различной температуре пироксидов. Известный способ
позволяет получить пенополистирольные изделия пониженной теплопроводности плотностью 8-25 кг/м3 [1].
Недостатком известного способа является сложность технологического процесса,
включающего дополнительную технологическую операцию по растворению полистирола
в стироле.
BY 14842 C1 2011.10.30
Известен способ изготовления шариков из пенополистирола, обладающих теплоизоляционными свойствами, включающий получение суспендируемых, гомогенных микрогранул из композиции, приготовленной путем смешивания частиц графита (до 30 мас. %) со
смолой на основе стирола и экструзии полученной композиции; выполнение зародышевой
полимеризации путем суспендирования графитсодержащих микрогранул в воде и добавления мономера стирола и вспенивающего агента с использованием экструдера при температуре 200-250 °С, что позволяет получить пенополистирольные изделия с более низкой
теплопроводностью [2].
Недостатком известного способа является повышенная продолжительность технологического процесса (более 15 ч).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сути и достигаемому результату является способ получения вспененного полистирола, выполненного из
смеси термопластического полимера и углеродной сажи (1,5-20 мас. %) методом экструдирования или формования, причем углеродную сажу вводят в состав сырьевой смеси при
ее приготовлении, получая полистирольно-сажевый концентрат, добавляемый в экструдер
при температуре 95-145 °С; частицы из смеси полимера, углеродной сажи, порообразователя (трихлорфторметана), стеарата кальция, огнезащитной добавки (гексабромциклодекана) нагревают при 60 °С в течение 30 мин, охлаждают холодной водой в течение 15 мин,
высушивают и подвергают предварительному вспениванию 20-150 с, высушивают 24-48 ч
и формуют паром пенополистирольные изделия. Использование углеродной сажи в составе позволяет снизить теплопроводность пенополистирола на 15 % [3].
Недостатками известного способа получения пенополистирольных изделий пониженной теплопроводности являются высокая плотность изделий, полученных методом экструдирования и формования (31,7-38,0 кг/м3), высокое водопоглощение и высокая
эксплуатационная влажность, объясняющиеся высоким содержанием открытых пор из-за
повышенного количества фракции углеродной сажи (от 1,5 до 20 мас. %); сложность технологического процесса, включающего технологическую операцию получения полистирольно-сажевого концентрата.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения,
заключается в получении пенополистирольных изделий пониженной плотности и теплопроводности, снижении водопоглощения и эксплуатационной влажности, упрощении технологического процесса изготовления изделий, снижении стоимости готовой продукции.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления пенополистирольного изделия пониженной теплопроводности, включающем получение вспенивающихся гранул полистирола из термопластичного полимера, порообразующего агента и
огнезащитных добавок, вспенивание полученных гранул и формование пенополистирольного изделия, технический результат достигается тем, что перед вспениванием на поверхность вспенивающихся гранул полистирола наносят углерод технический с размером
частиц 13-120 нм и удельной поверхностью 100-150 м2/г в количестве 0,1-0,5 % от массы
полистирола, вспенивание гранул осуществляют при температуре 90-100 °С, а формование пенополистирольного изделия проводят при температуре 90-100 °С.
При осуществлении способа изготовления пенополистирольных изделий пониженной
теплопроводности используют следующие сырьевые материалы:
гранулы вспенивающегося полистирола производства ОАО "Концерн "Стирол",
г. Горловка Донецкой обл., Украина, или ОАО "Ангарский завод полимеров", Россия;
углерод технический - продукт промышленного производства в соответствии с
ГОСТ 7885-86, представляющий собой аморфное вещество с высокой удельной поверхностью, низкой сорбционной способностью, усиливающий действие на полимерные материалы, в частности на полистирол, обеспечивающий снижение теплопроводности, эксплуатационной влажности готовых пенополистирольных изделий.
Нанесение углерода технического на поверхность вспенивающихся гранул полистирола в количестве 0,1-0,5 % от массы полистирола обеспечивает снижение теплопроводности на 5-7 % по сравнению с прототипом (углеродная сажа 1,5-20 мас. %).
2
BY 14842 C1 2011.10.30
Предлагаемый способ изготовления пенополистирольных изделий пониженной теплопроводности поясняется следующими примерами.
Пример 1
На поверхность вспенивающихся гранул полистирола из термопластического полимера,
порообразователя и огнезащитных добавок наносят углерод технический, размером частиц
13 нм, удельной поверхностью 150 м2/г (ГОСТ 7885-86) в количестве 0,1 % от массы полистирола. Нанесение осуществляют перемешиванием гранул полистирола и углерода технического в шнеке вспенивателя. Вспененные гранулы полистирола подают в формующее
устройство, где при применении пара высокого давления гранулы с нанесенной оболочкой из углерода технического связываются друг с другом в пенополистирольные изделия.
Пример 2
Изготовление пенополистирольных изделий осуществляют согласно примеру 1 с тем
отличием, что на поверхность гранул вспенивающегося полистирола наносят углерод технический с размером частиц 20 нм, удельной поверхностью 120 м2/г в количестве 0,2 % от
массы полистирола.
Пример 3
Изготовление пенополистирольных изделий осуществляют согласно примеру 1 с тем
отличием, что на поверхность гранул вспенивающегося полистирола наносят углерод технический с размером частиц 50 нм, удельной поверхностью 120 м2/г в количестве 0,3 % от
массы полистирола.
Пример 4
Изготовление пенополистирольных изделий осуществляют согласно примеру 1 с тем
отличием, что на поверхность гранул вспенивающегося полистирола наносят углерод технический с размером частиц 100 нм, удельной поверхностью 110 м2/г в количестве 0,4 %
от массы полистирола.
Пример 5
Изготовление пенополистирольных изделий осуществляют согласно примеру 1 с тем
отличием, что на поверхность гранул вспенивающегося полистирола наносят углерод технический с размером частиц 120 нм, удельной поверхностью 100 м2/г в количестве 0,5 %
от массы полистирола.
Технологические параметры известного и предлагаемого способов изготовления пенополистирольных изделий приведены в табл. 1.
Таблица 1
Технологические параметры известного и предлагаемого способов изготовления пенополистирольных изделий
Наименование
Предлагаемый
Известный
Получение полистирольносажевого концентрата
Получение вспенивающихся
гранул полистирола из термопластического полимера, порообразователя и добавок
Нанесение углерода технического на поверхность вспенивающихся гранул полистирола:
количество, %
размер частиц, нм
удельная поверхность, м2/г
Вспенивание гранул полистирола, температура, °С
Формование пенополистирольных изделий, температура, °С
1,5-20 мас. %
1
2
3
4
5
-
-
-
-
-
при температуре
95-145 °С; добавка - полистирольно-сажевый
концентрат
при температуре 95-145 °С
0,1
13
150
0,2
20
130
0,3
50
120
0,4
100
110
0,5
120
100
100-128
90-100 90-100 90-100 90-100 90-100
100-110
90-100 90-100 90-100 90-100 90-100
3
BY 14842 C1 2011.10.30
Предлагаемый способ изготовления пенополистирольных изделий пониженной теплопроводности прошел апробацию в производственных условиях ОАО "Минский комбинат
силикатных изделий"; получены изделия размером 2000 × 1000 × 100 и 1200 × 600 × 50 мм,
которые были испытаны на физико-механические свойства согласно требованиям СТБ
1437-2004 "Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия".
Свойства изготовленных пенополистирольных изделий, полученных по предлагаемому и известному способам, приведены в табл. 2.
Таблица 2
Показатели
Известный
3
Плотность изделий, кг/м
Теплопроводность, в сухом состоянии при (25 ± 5) °С, Вт/(м⋅К)
Водопоглощение за 24 ч, об. %
Эксплуатационная влажность, %
Теплопроводность в условиях
эксплуатации, Вт/(м⋅К)
31,7-38,0
1
10,2
Предлагаемый
2
3
4
16,9
24,3
28,7
5
37,2
0,034-0,033 0,0345 0,0337 0,0329 0,0321 0,0317
3,7-1,4
2,6-1,8
1,6
0,55
1,1
0,35
0,67
0,35
0,56
0,34
0,49
0,33
0,042-0,038 0,0354 0,0340 0,0331 0,0325 0,0322
Приведенные в табл. 2 данные показывают, что предлагаемый способ изготовления
пенополистирольных изделий пониженной теплопроводности решает поставленную
техническую задачу: снижение плотности (10,2-37,2 кг/м3) и теплопроводности (0,03170,0345 Вт/(м⋅К)) пенополистирольных изделий на 5-7 %, снижение водопоглощения в
2 раза (0,49-1,6 %), снижение эксплуатационной влажности (0,33-0,55 %) в 5 раз, уменьшение теплопроводности в условиях эксплуатации на 10-15 %; упрощение технологического
процесса изготовления пенополистирольных изделий пониженной теплопроводности за
счет исключения технологического процесса получения полистирольно-сажевого концентрата, снижение себестоимости получаемых пенополистирольных изделий за счет снижения затрат на закупку углерода технического в количестве 0,1-0,5 % от массы полистирола
по сравнению с прототипом (1,5-20 %).
Совокупность признаков заявляемого изобретения: нанесение перед вспениванием на
поверхность гранул полистирола углерода технического с размером частиц 13-120 нм,
удельной поверхностью 100-150 м2/г в количестве 0,1-0,5 % от массы полистирола, вспенивание гранул полистирола при температуре 90-100 °С, формование пенополистирольного изделия при температуре 90-100 °С - обеспечивает получение пенополистирольных
изделий пониженной теплопроводности при снижении плотности, водопоглощения и эксплуатационной влажности.
Предлагаемый способ изготовления пенополистирольных изделий внедрен на
ОАО "Минский комбинат силикатных изделий" в 2009 г. Разработаны технические условия ТУ BY 100 122 953.655-2009 "Плиты пенополистирольные теплоизоляционные пониженной теплопроводности".
Источники информации:
1. RU 2302432, 2007.
2. RU 2376318, 2009.
3. RU 2096427, 1997.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
95 Кб
Теги
by14842, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа