Сэндвич-панель

Заявляемая полезная модель относится к конструкциям строительных панелей типа «сэндвич» и может найти применение в современном промышленном и гражданском строительстве для изготовления теплоизоляционных и ненесущих конструкций зданий и соооржений. Сэндвич-панель включает два поверхностных слоя и центральный слой из жесткого заливочного пенополиуретана, при этом жесткий поверхностный слой образован стеклотканью, пропитанной изоцианатным предполимером, синтезированным на основе простого гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярной массой 1600-2800 и функциональностью 2-3. полиизоцианата и катализатора уретанообразования, взятых в массовом соотношении соответственно: 30-60:67-37:0,1-3, при этом изоцианатный предполимер имеет массовую долю изоцианатных групп 3,9-18,0 и условную вязкостью 0,1-40 мин. При частных случаях реализации сэндвич-панели применяемый изоцианатный предполимер содержит органический растворитель в количестве 0,5-70 мас.%.; при заливке центрального слоя поверхностный слой сэндвич-панели является неотвержденным.

Полезная модель относится к конструкциям строительных панелей типа "сэндвич" и может найти применение в современном промышленном и гражданском строительстве для изготовления теплоизоляционных и ненесущих конструкций зданий и сооружений стен, в частности, различного рода панелей, внутренних и внешних перегородок, различного рода покрытий.

Современное разнообразие и сложность технических проблем формируют новые задачи по совершенствованию строительных материалов и конструкций. Одним из решений подобных задач является создание и применение полимерных материалов для строительства, рационально сочетающих необходимые технологические и эксплуатационные характеристики.

Известны конструкции сэндвич-панелей, включающие два жестких поверхностных слоя, выполненных, как правило, из листового металла и центральный слой, выполненный из теплоизоляционного материала - стекловаты. соединенных посредством полиуретанового клея (Патенты РФ на изобретение 2066635,2156340, патент Германии 3824842). Отсутствие конкретной рецептуры полиуретанового клея не может обеспечить высокую адгезионную прочность соединения элементов сэндвич-панели. Кроме того, недостатками указанных конструкций является их большой вес и низкая технологичность при изготовлении.

Известен клеящий состав на основе полиизоцианата для применения. в панелях типа «сэндвич» по заявке на изобретение РФ 2005139123. Указанный клей представляет собой продукт реакции водного раствора силиката щелочного металла с органическим полиизоцианатом, содержащий катализатор, и предназначен для соединения поверхностного слоя сэндвич-панели, выполненного из металла, гипса или керамики, с центральным слоем, выполненным из негорючего минерального волокна. Заявленный клей безусловно должен обладать высокими прочностными свойствами по отношению к минеральным волокнам. используемым для изготовления центрального слоя и неорганическим материалам поверхностного слоя, но не обеспечивает высоких прочностных показателей для облегченных конструкций сэндвич-панелей.

Наиболее близким изобретением к заявляемому является строительная сэндвич-панель по патенту на изобретение РФ 2280132, включающая два жестких поверхностных слоя из металла и центральную часть, содержащую полосы заливочного пенополиуретана; для соединения поверхностных слоев и центральной части сэндвич-панели применяется двухкомпонентный полиуретановый клей. Конструкция сэндвич-панели по прототипу имеет следующие недостатки. Указанная конструкция обладает большим весом, соединение поверхностных слоев и центральной части посредством клея требует дополнительной технологической операции с предварительной обработкой металлической поверхности; отсутствие конкретной рецептуры применяемого клея не гарантирует высоких прочностных показателей соединения слоев сэндвич-панели и ее долговечности.

Суть полезной модели заключается в следующем.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленная полезная модель, является разработка состава материала поверхностного слоя конструкции сэндвич-панели.

Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение веса сэндвич-панели при ее высоких прочностных показателях.

Указанный технический результат достигается за счет применения в качестве материала поверхностного слоя сэндвич-панели стеклоткани, пропитанной изоцианатным предполимером с массовой долей изоцианатных групп 3,9-18,0, синтезированным на основе простого гидроксилсодержащего полиэфира молекулярной массы 1600-2800 с функциональностью 2-3 (30-60 мас.ч.), полиизоцианата (67-37 мас.ч.), катализатора уретанообразования (0,1-3,0 мас.ч.), при этом указанный предполимер имеет условную вязкость 0,1-40 мин. При частном случае реализации полезной модели изоцианатный предполимер содержит органический растворитель в количестве 0,5-70 мас.%. Другим частным случаем реализации является то, что при заливке центрального слоя поверхностный слой сэндвич-панели является неотвержденным.

Достижение технического результата обусловлено следующим. Использование полиуретановго предполимера заданного состава в качестве связующего для образования жесткого поверхностного слоя и пенополиуретана в качестве центрального слоя предполагает единую химическую природу соединяемых элементов сэндвич-панели, что приводит к повышению адгезионной прочности центрального и поверхностного слоев при их отверждении, а, следовательно, повышению конструкционной прочности в целом, а также ее долговечности. Выбор состава связующего полиуретанового типа обусловлен сочетанием технологических (вязкость, время отверждения) и эксплуатационных свойств (в частности адгезионной прочности). Кроме того, применение стеклоткани, пропитанной указанным составом, позволяет исключить из процесса производства сэндвич-панели технологическую стадию проклеивания центрального и поверхностного слоев.

Для осуществления полезной модели синтезируют изоцианатный предполимер на основе простого гидроксилсодержащего полиэфира молекулярной массы 1600-2800 и функциональностью2-3 в количестве 30-60 мас.ч., полиизоцианата (67-37 мас.ч.) и катализатора уретанообразования (0,1-3,0 мас.ч.). При необходимости в полученный состав вводят органический растворитель:

толуол, ксилол и т.п.в количестве от 0,5 до 70 мас.ч. на 100 мас.ч предполимера. Полученным изоцианатным предполимером пропитывают стеклоткань, помещенную в соответствующую форму, любым известным приемом:

напылением, кистью, валиком. Не дожидаясь окончания отверждения состава связующего, в полость сэндвич-панели подают заливочный пенополиуретан, после чего выдерживают получаемую сэндвич-панели при температуре помещения до полного отверждения.

Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:

Простой полиэфир, в частности, Лапрол 1002, Лапрол 2002, Лапрол 3002 Полиизоцианат Стеклоткань Заливочный жесткий пенополиуретан, в частности, ППУ-317 П

4 Катализатор уретанообразования: ДАБКО, метил-ДАБКО, триэтиламин, триэтаноламин, любые другие традиционные катализаторы уретанообразования.

Заявленная сэндвич панель представлена на фигуре, где 1 - поверхностный слой, 2 - центральный слой из жесткого заливочного пенополиуретана.

Полученная в соответствии с заявленной полезной моделью сэндвич-панель обладает безусловно меньшим весом по сравнению с известными и имеет предел прочности при растяжении 140-180 МПа, а также обладает высокой технологичностью при ее изготовлении.

Библиографические данные

1. Патент РФ на изобретение2066635.

2. Патент РФ на изобретение 2156340.

3. Патент Германии 2005139123.

4. Заявка РФ на изобретение 2005139123.

5. Патент РФ на изобретение 2280132 (опубл.2006 г.).

1. Сэндвич-панель, включающая два поверхностных слоя и центральный слой из жесткого заливочного пенополиуретана, отличающаяся тем, что поверхностный слой образован стеклотканью, пропитанной изоцианатным предполимером, синтезированным на основе простого гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярной массой 1600-2800 и функциональностью 2-3, полиизоцианата и катализатора уретанообразования, взятых в массовом соотношении соответственно: 30-60:67-37:0,1-3,0, при этом изоцианатный предполимер имеет массовую долю изоцианатных групп 3,9-18,0 и условную вязкость 0,1-40 мин.

2. Сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что изоцианатный предполимер содержит органический растворитель в количестве 0,5-70 мас.%.

3. Сэндвич-панель по п.1, отличающаяся тем, что при заливке центрального слоя поверхностный слой сэндвич-панели является неотвержденным.