Теплоизоляционный материал на основе местного природного сырья

• Автор: Лазарев, Евгений Витальевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Анализ свойств и способов получения существующих теплоизоляционных материалов

1.2. Необходимость создания новых теплоизоляционных материалов

1.3. Анализ исследований по созданию теплоизоляционных материалов на основе ячеистого стекла
1.4. Теоретические положения по формированию закрытопористых структур в силикатном расплаве

1.5. Задачи исследований

Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОЦЕНКИ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА

2.1. Исходные вещества

2.2. Метод получения пеноматериала и переработки его в изделие

2.3. Оценка физикомеханических характеристик пористого материала
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНГРЕДИЕНТОВ ШИХТЫ И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПЕРЕРАБОТКИ НА СВОЙСТВА ГЕНО АЛЮМОСИЛИКАТ А
3.1. Зависимость свойств пеноалюмосиликата от соотношения стеклообразующих компонентов
3.2. Математическое моделирование композиций для получения закрытопористого теплоизоляционного материала
3.2.1. Обоснование выбора факторов и ровней их варьирования
3.2.2. Выбор плана эксперимента
3.2.3. Расчет коэффициентов уравнений регрессии и проверка
их адекватности
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАКРЫТОПОРИСТЫХ СТРУКТУР
4.1. Взаимодействие компонентов шихты и его влияние на процессы структурообразования
4.2. Влияние теплотехнических параметров на режимы вспенивания и релаксации
Глава 5. ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
5.1. Технологический процесс производства закрытопористого теплоизоляционного материала
5.2. Области применения и техникоэкономические показатели разработанного материала
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Такие материалы как камышит, фибролит, войлок, пробка, эковата, торфоизоляционные изделия используются крайне редко вследствие низкой технологичности и зачастую невысоких эксплуатационных показателей [,]. Наиболее распространенными теплоизоляционными материалами на органической основе являются пенопласты [,,,,,,7,4,7,9,3,7,5,9]. Пенопласты (вспененные или ячеистые пластмассы, газонаполненные полимеры) - композиционные материалы с каркасом (матрицей) из полимерных пленок, образующих стенки и ребра ячеек (пор), заполненных газом (преимущественно воздухом). Последние могут иметь сферическую, эллиптическую, полиэдрическую или другую форму. По физической структуре пенопласты аналогичны древесине, искусственной и натуральной коже, туфам, пористым керамическим и т. Объемное соотношение газовой и полимерной фаз в пенопластах составляет обычно от :1 до 1: []. Вспененные пластмассы, содержащие преимущественно автономные (закрытые) ячейки, называют собственно пенопластами (замкнутоячеистые пено-пласты), в отличие от поропластов - материалов, в которых преобладают сообщающиеся (открытые) ячейки или тупиковые капилляры - поры (открытопористые пенопласта). Преобладающую замкнутую ячеистую структуру имеют по-листирольные и поливинилхлоридовые поропласты, жесткие пенополиуретаны и кремнийорганические пенопласта. Фенолоформальдегидные и мочевино-формальдегидные поропласты характеризуются преобладанием в структуре открытой пористости [,]. Пенопласта с модулем упругости выше МПа относят к эластичным, ниже 0 МПа - к жестким (полужесткие пенопласта занимают промежуточное положение) []. В зависимости от вида полимера, пенопласта, подразделяют на термопластичные - на основе полимеров с линейной структурой (полистирол, поливинилхлорид, полиэтилен, полипропилен и др. К наиболее широко используемым в строительстве относят пенополисти-рол, пенополиуретаны, фенолформальдегидные и карбамидформальдегидные пенопласта. В последние годы в связи с изменением требований к термическому сопротивлению ограждающих конструкции, объем производства пенопла-стов значительно возрос и продолжает расти. Это в первую очередь обусловлено значительно меньшими в сравнении с другими утеплителями удельными капитальными затратами на организацию их производства. Очевидно, в ближайшие годы эта тенденция сохранится. Наиболее широко применяемым в отечественном строительстве пенопластом является пенополистирол. Жесткий заливочный пенополиуретан производится в России главным образом для изоляции труб тепловых сетей. Кроме заливочных пенополиуретанов заводского изготовления достаточно широко применяются напыляемые композиции. С их помощью производят теплоизоляцию резервуаров нефтепродуктов и сжиженных газов, утепляют промышленные холодильники и с троительные ограждающие конструкции зданий [,,]. В течение последних лет на рынке России появился новый полимерный утеплитель для строительства - карбамидный пенопласт, получивший торговое название пеноизол [,4]. Пеноизол представляет собой материал, изготовленный беспрессовым способом и без термической обработки из пенообразующего состава, включающего полимерную смолу, пенообразователь, воду' и специальные модификаторы. Однако, есть ряд аспектов, связанных с природой этого материала, которые заставляют очень осторожно оценивать его долговечность особенно в условиях как сорбционного, так и капельного увлажнения [,7]. В отечественной и зарубежной промышленности и строительстве все большее развитие получают теплоизоляционные материалы с отражающим покрытием (отражающая изоляция). На отечественном рынке теплоизоляционных материалов представлены различные утеплители, дублированные алюминиевой фольгой толщиной от 7 до мкм []. Достоинства пенопластов очевидны - это очень низкая плотность и соответственно минимальная теплопроводность. В связи с этим теплоизоляционные конструкции из таких материалов отличаются малыми весом и толщиной при очень высокой эффективности. Немаловажным параметром является сравнительно невысокая себестоимость и относительная простота организации их производства [,,,,].