Связующее для производства минераловатных плит

 

Сущность изобретения: связующее для производства минераловатных плит включает карбамид, формальдегид, эфир кремневой кислоты формулы I при n = 0 - 4, m = 0 - 4 и соль металла при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбамид 29 - 35; формальдегид 20 - 23; эфир кремневой кислоты 2,6 - 3,0; соль металла 5,4 - 6,0; вода остальное.

2 табл.

Изобретение относится к технологии производства минераловатных плит.

Известно связующее, содержащее карбамид, формальдегид и воду.

Минераловатные плиты, изготовленные на основе известной смолы КС-11, обладают высокой токсичностью и низкой влагостойкостью, а при их производстве, содержание формальдегида в воздухе рабочей зоны превышает его предельно допустимые концентрации.

Целью изобретения является разработка связующего для производства минераловатных плит с низким содержанием свободного формальдегида, способного повысить также водоотталкивающие свойства плит. Решение этой задачи позволит снизить токсичность готовых плит и улучшить уcловия труда при их производстве, одновременно обеспечив повышение водостойкости изделий.

Поставленная достигается тем, что связующее для производства минераловатных плит, содержащее карбамид и формальдегид, дополнительно содержит эфир кремниевой кислоты формулы: C₂H₅O- O O C₂H₅ при n 0-4, m 0-4 и соль металла при следующем соотношении компонентов, мас. Карбамид 29-35 Формальдегид 20-23 Эфир кремневой кислоты 2,6-3,0 Соль металла 5,4-6,0 Вода Остальное Низкая токсичность и повышенная влагостойкость данного связующего обеспечивается химическим строением карбамидо- формальдегидного олигомера, образующегося при взаимодействии эфира кремневой кислоты с формальдегидом и продуктами его конденсации с карбамидом в присутствии соли металла по следующей схеме: - где R O O оcтаток макромолекулы карбамидоформальдегидного олигомера Для доказательства низкой токсичности связующего и повышенной влагостойкости плит, изготовленных на его основе, были проведены лабораторные эксперименты.

Для этого в круглодонную колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, в соответствии с рецептурой, приведенной в табл.1, загружают 37%-ный водный раствор формальдегида и хлористый магний. Смесь нейтрализуют раствором едкого натра. В колбу при помешивании загружают карбамид. Реакционную смесь нагревают до 92^оС и выдерживают 30 мин. Затем введением 20%-ного раствора хлористого алюминия рН реакционной смеси снижают до 5 и выдерживают еще 30 мин. После этого реакционную смесь нейтрализуют раствором едкого натра и при остаточном давлении 100 мм рт.ст. и температуре 70^оС отгоняют 20% воды. Далее в реакционную смесь вводят эфир кремневой кислоты и продолжают конденсацию еще 30 мин при температуре 70^оС. По окончании конденсации связующее охлаждают до 20^оС.

В табл. 2 приведены свойства связующих и песчаных композиций на их основе.

Свойства связующих определены по ГОСТ 14231-88 Смолы карбамидоформальдегидные. Технические условия и ТУ 6-05-1164-87 Фенолоспирт. Технические условия.

При определении прочности и влагостойкости песчаные композиции выдерживают в термокамере при температуре 180^оС в течение 30 мин.

Выделение формальдегида из отвержденного связующего песчаной композиции определено методом WK1 при температуре 60^оС в течение 4 ч.

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что связующее по изобретению содержит значительно меньше свободного формальдегида по сравнению со связующим марки КС-11.

Испытания брусков песчаной композиции на статический изгиб до и после выдержки при 100% -ной влажности показали, что они обладают более высокими показателями предела прочности, а значит отличаются от известных повышенной влагостойкостью.

Формула изобретения

СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МИНЕРАЛОВАТНЫХ ПЛИТ, включающее карбамид и формальдегид, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит эфир кремневой кислоты формулы при n = 0 - 4, m = 0 - 4,
и соль металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Карбамид - 29 - 35
Формальдегид - 20 - 23
Эфир кремневой кислоты - 2,6 - 3,0
Соль металла - 5,4 - 6,0
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1