Вплив термореактивних добавок на властивості гранульованих теплоізоляційних матеріалів на основі рідкого скла

Abstract

Розширення номенклатури, підвищення якості і конкурентної здатності вітчизняних теплоізоляційнихматеріалів і виробів є пріоритетними напрямками модернізації, інноваційного розвитку будівельного комплексу. В якостіперспективного можна назвати інноваційний проект із створення і використання зернистих утеплювачів на основімінеральної сировини, зокрема рідкого скла. Рiдкоскляні композиції, призначені для отримання теплоізоляційних матеріалів,містять у своєму складі різні цільові добавки, які за дією, що чиниться на рідке скло і одержуваний матеріал можнарозділити на кілька груп: інертні по відношенню до рідкого скла, що виконують роль каркасоутворюючого наповнювача вготовому виробі, гелеутворюючi - викликають реакцію гелеутворення рідкого скла, руйнуючи, таким чином, його полімернуструктуру, термореактивні добавки, які не взаємодіють з рідким склом, і при нагріванні розкладаються, виділяючигазоподібні продукти. Термореактивні добавки сприяють утворенню пористої структури гранул тому їх доцільно вводитив початкову рiдкоскляну композицію для зниження щільності спученого гранульованого матеріалу. У роботі буливикористані термореактивні добавки різної природи та механізму дії з низькими температурами розкладання: натріюгідрокарбонат, азодикарбонамід та інтеркалірований графіт. На підставі проведених досліджень можна зробитивисновок, що найбільш оптимальним комплексом експлуатаційних властивостей володіють гранули з інтеркалірованимграфітом. Застосування такої добавки дозволяє отримувати матеріали з більш високими показниками ступеня перебудовиструктури. Зразки з вмістом інтеркалірованого графіту мають найменшу уявну та дійсну щільність. Цей компонентнадає спучуваним гранулам найбільш високу стійкість до дії вологи, оскільки пориста структура характеризуєтьсяпереважно замкнутістю пір і їх дрібним розміром. Впорядкована дрібнопориста структура таких матеріалів обумовленатим, що в результаті спучення інтеркалірованого графіту виділяється не газ, а збільшується відстань між шарамивуглецевої матриці, і це сприяє максимальному видаленню летких продуктів деструкції з поверхні і з глибших шарів грануличерез пори, що відкрилися. Крім того, гранули з інтеркалірованим графітом менш крихкі ніж при використанні іншихгазоутворювачів.

Expansion of the nomenclature, improvement of quality and competitive ability of domestic thermal insulating materials and products are the priority areas of modernization, innovative development of the construction industry. An innovative project on creation and use of granular heat insulation based on mineral raw materials, in particular, liquid glass, can be named as a promising one. Liquid glass compositions intended for obtaining thermal insulation materials contain different target additives, which according to the action taken on liquid glass and the resulting material can be divided into several groups: inert in relation to liquid glass, which act as a framework-forming filler in the finished product, gel-forming - cause a reaction of gelation of liquid glass, thus destroying its polymer structure, thermosetting additives that do not interact with liquid glass, and when heated, decompose, releasing gaseous products. Thermosetting additives contribute to the formation of the porous structure of granules, so it is advisable to introduce them into the initial liquid glass composition to reduce the density of swollen granular material. Thermosetting additives of different nature and mechanism of action with low decomposition temperatures: sodium hydrogen carbonate, azodicarbonamide and intercalated graphite were used in this work. On the basis of the carried out researches it is possible to draw a conclusion that the most optimal complex of operational properties is owned by granules with intercalated graphite. Application of such additive allows receiving materials with the highest indicators of the degree of reconstruction of structure. Samples with intercalated graphite content have the lowest apparent and actual density. This component gives swollen granules the highest resistance to moisture, as the porous structure is characterized mainly by closed pores and their small size. The ordered fine porous structure of such materials is due to the fact that the bloating of intercalated graphite does not produce gas, but increases the distance between the layers of the carbon matrix, and this contributes to the maximum removal of the volatile degradation products from the surface and from deeper layers of the granule through the pores that have opened. In addition, granules with intercalated graphite are less brittle than with other gas generators.