ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ ПАКЕТ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области создания многослойных пакетов с теплоизоляционными свойствами и может быть использована при изготовлении строительных конструкций (в частности стен, потолков, крыш зданий), трубопроводов, энергоагрегатов, печей, корпусов различных конструкций (в железнодорожном транспорте, автостроении, тракторостроении, судостроении, самолетостроении) и т.п. с целью защиты их от нежелательного теплообмена с окружающей средой
Известен теплоизоляционный материал, содержащий основу и нанесенный на нее теплоизоляционный слой, образованный композицией, содержащей в масс.%:
Силоксановый каучук
20,0-79,5
Микросферы стеклянные
20,0-60,0
Нитрид бора
0,5-20,0
(RU 2039070 С1, 1995 г.).
Известный материал не обладает достаточно эффективными теплоизоляционными и теплоотражающими свойствами из-за локального распределения бусин в толще теплоизоляционного слоя и недостаточно высоких теплоизоляционных свойства остальных составляющих компонентов материала.
В качестве ближайшего аналога принят известный теплоизоляционный слоистый материал, содержащий несущий основной слой и расположенный, по крайней мере, на одной из его поверхностей и соединенный с ним теплоизоляционный слой, образованный композицией, включающий равномерно распределенные в ней заполненные воздухом керамические и кремниевые микробусины, смесь бутадиен-стирольного каучука и акрилового полимера и состав, содержащий кремний, калий, кальций, титан, хром, железо, кобальт и цинк или их оксиды (RU 37484 U1, 2004 г.).
Указанные известные технические решения являются аналогами к каждому из заявляемых вариантов полезной модели.
Используемые в известном материале компоненты не обеспечивают придание
ему достаточно высоких теплоизолирующих и теплоотражающих свойств.
Технический результат, который достигается при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышении термической стойкости многослойного пакета как за счет повышения равномерности проявления теплоизоляционных свойств по всей поверхности пакета, так и за счет высокой теплоотражающей способности используемого в пакете теплоизоляционного слоя.
Для достижения указанного технического результата в соответствии с одним из вариантов полезной модели предлагается теплоизоляционный многослойный пакет, содержащий несущий основной слой, расположенные со стороны одной из его поверхностей и один за другим два теплоизоляционных слоя, и слой гипсокартона, расположенный между указанными теплоизоляционными слоями, при этом каждый теплоизоляционный слой представляет собой пленочное покрытие, образованное композицией, выполненной на основе жидкой фольги с равномерно распределенными в ее объеме заполненными воздухом стеклокерамическими микросферами, и включающей следующие компоненты при их соотношении в масс.%:
Жидкая фольга
44-62
Стеклокерамические микросферы
36-48
Пластификатор
2-8
Согласно второму варианту выполнения технический результат достигается за счет использования теплоизоляционного многослойного пакета, содержащего несущий основной слой, расположенные со стороны одной из его поверхностей и один за другим два теплоизоляционных слоя, и подложку с теплосберегающими свойствами, расположенную между указанными теплоизоляционными слоями, при этом каждый теплоизоляционный слой представляет собой пленочное покрытие, образованное композицией, выполненной на основе жидкой фольги с равномерно распределенными в ее объеме заполненными воздухом стеклокерамическими микросферами и включающей следующие компоненты при их соотношении в масс.%:
Жидкая фольга
44-62
Стеклокерамические микросферы
36-48
Пластификатор
2-8
Подложка с теплосберегающими свойствами может быть выполнена из древесины или из стеклопластика, или из бетона, или из пластмассы, или представляет собой слой кирпича.
По третьему варианту выполнения для достижения указанного технического результата предлагается теплоизоляционный многослойный пакет, содержащий несущий основной слой, расположенные со стороны одной из его поверхностей и один за другим утеплительный слой и теплоизоляционный и слой, и расположенный между утеплительным и теплоизоляционным слоями слой гипсокартона, при этом теплоизоляционный слой представляет собой пленочное покрытие, образованное композицией, выполненной на основе жидкой фольги с равномерно распределенными в ее объеме заполненными воздухом стеклокерамическими микросферами и включающей следующие компоненты при их соотношении в масс.%:
Жидкая фольга
44-62
Стеклокерамические микросферы
36-48
Пластификатор
2-8
В качестве утеплительного слоя преимущественно используется слой пенополиуретана.
В соответствии с четвертым вариантом предлагается теплоизоляционный многослойный пакет, содержащий несущий основной слой, расположенную со стороны одной из его поверхностей и соединенную с ним подложку в виде решетки из древесины, слой гипсокартона, соединенный со стороны одной из своих поверхностей с упомянутой подложкой, и теплоизоляционный слой, расположенный со стороны другой поверхности гипсокартона и представляющий собой пленочное покрытие, образованное композицией, выполненной на основе жидкой фольги с равномерно распределенными в ее объеме заполненными воздухом стеклокерамическими микросферами и включающей следующие компоненты при их соотношении в масс.%:
Жидкая фольга
44-62
Стеклокерамические микросферы
36-48
Пластификатор
2-8
Для каждого из четырех вариантов выполнения многослойного пакета несущий основной слой может быть выполнен из бетона или железобетона или из металла, или из древесины, или из кирпича керамического или силикатного, или из пластмассы, или из керамики или из блоков керамзитобетонных или ячеистых или из шлакоблоков.
Благодаря использованию в каждом из четырех вариантов выполнения многослойного пакета теплоизоляционного слоя, образованного композицией, образующей при отверждении пленочное покрытие и содержащей в своей основе жидкую фольгу в количестве 44-62 масс.% от общего количества смеси, способную отражать до 90% теплового излучения, а также содержащей значительное количество (36-48 масс.%) стеклокерамических микросфер, равномерно распределенных в объеме жидкой фольги, обеспечивается высокая теплоизоляционная и теплоотражающая способность многослойного пакета и равномерная термическая стойкость по всей поверхности пакета. Кроме того, использование в основе композиции, образующей теплозащитный слой, жидкой фольги придает многослойному пакету, благодаря свойствам жидкой фольги, коррозионную устойчивость, высокие гидроизоляционные и звукоизоляционные свойства, а самому теплоизоляционному слою - малый удельный вес. Использование в многослойном пакете слоя гипсокартона и дополнительного теплоизоляционного слоя (по первому варианту выполнения), подложки с теплосберегающими свойствами (по второму варианту), утеплительного слоя и слоя гипсокартона (по третьему варианту) и решетки из древесины и слоя гипсокартона (по четвертому варианту) придает пакету дополнительные теплоизоляционные свойства и усиливает тем самым теплосберегающий эффект.
Увеличение количества стеклокерамических микросфер в композиции теплоизоляционного слоя по отношению к заявляемому количеству не приведет к повышению упомянутых выше свойств, т.к. в этом случае снижается количество жидкой фольги в композиции, а, следовательно, и теплоотражающая способность слоя. Уменьшение количества микросфер в композиции теплоизоляционного слоя по отношению к заявляемому приведет к тому, что теплоизоляционный слой, а,
следовательно, и пакет в целом не будут обладать достаточными теплоизолирующими свойствами.
Толщина теплоизоляционного слоя (пленочного покрытия), образуемого в результате отверждения композиции на основе жидкой фольги, составляет 1-2 мм.
Жидкая фольга представляет собой композиционный лакокрасочный материал, в составе которого содержится теплоотражающий компонент в виде тонкодисперсного металлического порошка в количестве 5-10%, и остальное - алкидная краска (алкидная смола, уайт-спирит, аддитивы). Предпочтительно в качестве материала металлического порошка использовать алюминий, бронзу, серебро, золото и титан. При использовании меди, олова и цинка покрытие не будет обладать достаточными теплоотражающими свойствами.
В качестве пластификатора могут быть использованы тиксанол, дибутилфталат. В качестве материала микросфер может быть использовано вулканическое стекло.
Ниже приводятся примеры выполнения теплоизоляционного многослойного пакета в соответствии с заявляемой полезной моделью. В показанных примерах толщина слоя покрытия (т.е. толщина отвержденного теплоизоляционного слоя) выбирается в пределах 1-2 мм. При любой толщине покрытия, взятой в этом интервале, свойства покрытия практически не изменяются. В покрытии, имеющем меньшую толщину нельзя распределить необходимое и достаточное количество стеклокерамических микросфер. Толщина покрытия больше 2 мм не дает лучшего эффекта, т.к. в данном случае теплопроводность покрытия будет определяться теплопроводностью материала, образующего сплошную матрицу (алкидной смолой).
Пример 1. Несущий основной слой выполнен из железобетона. На несущий основной слой наносят композицию, имеющую в своем составе жидкую фольгу в количестве 50 масс.%, в объеме которой равномерно распределены стеклокерамические микросферы в количестве 46 масс.%, и пластификатор в количестве 4 масс.%. В качестве пластификатора используют дибутилфталат. Отверждение композиции, нанесенной на слой железобетона, происходит при температуре +20°С. За четыре часа достигается третья степень высыхания. Отверждение происходит за счет испарения растворителя. Толщина отвержденного
теплоизоляционного слоя составляет 1,5 мм. По окончании отверждения композиции поверх основного слоя с нанесенным на него теплоизоляционным слоем укладывают слой гипсокартона, который крепят посредством металлических направляющих или деревянных реек с величиной воздушного зазора не менее 15 мм. Далее на слой гипсокартона наносят второй теплоизоляционный слой, образуемый композицией, имеющей в своем составе жидкую фольгу в количестве 52 масс.%, в объеме которой равномерно распределены стеклокерамические микросферы в количестве 42 масс.%, и пластификатор в количестве 6 масс.%. В качестве пластификатора используют дибутилфталат. Отверждение композиции осуществляют при условиях, указанных выше. Толщина отвержденного теплоизоляционного слоя составляет 2 мм.
Пример 2. Несущий основной слой выполнен из железобетона. На несущий основной слой наносят композицию, имеющую в своем составе жидкую фольгу в количестве 62 масс.%, в объеме которой равномерно распределены стеклокерамические микросферы в количестве 36 масс.%, и пластификатор в количестве 2 масс.%. В качестве пластификатора используют тиксанол. Отверждение композиции, нанесенной на слой железобетона происходит при условиях, указанных в Примере 1. Толщина отвержденного теплоизоляционного слоя составляет 1,7 мм. По окончании отверждения композиции поверх основного слоя с нанесенным на него теплоизоляционным слоем укладывают слой стеклопластика. На слой стеклопластика наносят второй теплоизоляционный слой, образуемый композицией, имеющей в своем составе жидкую фольгу в количестве 45 масс.%, в объеме которой равномерно распределены стеклокерамические микросферы в количестве 48 масс.%, и пластификатор в количестве 7 масс.%. В качестве пластификатора используют тиксанол. Отверждение композиции, нанесенной на слой стеклопластика происходит при условиях, указанных в Примере 1. Толщина отвержденного теплоизоляционного слоя составляет 1,6 мм.
Пример 3. Несущий основной слой выполнен из древесины. Поверх основного слоя укладывают утеплительный слой пенополиуретана и соединяют его со слоем древесины. Затем поверх утеплительного слоя с укладывают слой гипсокартона с образованием между ними воздушного зазора в 15 мм. Слой гипсокартона крепится
посредством металлических направляющих или деревянных реек. На слой гипсокартона наносят композицию, имеющую в своем составе жидкую фольгу в количестве 55 масс.%, в объеме которой равномерно распределены стеклокерамические микросферы в количестве 42 масс.%, и пластификатор в количестве 3 масс.%. В качестве пластификатора используют дибутилфталат. Отверждение композиции, нанесенной на слой гипсокартона происходит при условиях, указанных в Примере 1. Толщина отвержденного теплоизоляционного слоя составляет 2,0 мм.
Пример 4. Несущий основной слой выполнен из железобетона. На несущий основной слой укладывают решетку из древесины и соединяют ее со слоем железобетона. Затем на решетку укладывают слой гипсокартона и соединяют его с решеткой. На слой гипсокартона наносят композицию, имеющую в своем составе жидкую фольгу в количестве 55 масс.%, в объеме которой равномерно распределены стеклокерамические микросферы в количестве 42 масс.%, и пластификатор в количестве 3 масс.%. В качестве пластификатора используют тиксанол. Отверждение композиции, нанесенной на слой гипсокартона происходит при условиях, указанных в Примере 1. Толщина отвержденного теплоизоляционного слоя составляет 1,5 мм.
Ниже приведена таблица, содержащая характеристики теплоизолирующего слоя (покрытия), используемого в предлагаемом многослойном пакете.
№ п/п
Состав покрытия (масс.%)
Повышение термического сопротивления пакета
Жидкая фольга
Стеклокерамические микросферы
Пластификатор
1
30
66
4
1,19
2
42
50
8
1,21
3
44
48
8
1,29
4
52
42
6
1,31
5
62
36
2
1,3
6
65
33
2
1,2
7
70
28
2
1,19