НЕГОРЮЧИЙ ЛИСТОВОЙ ОБЛИЦОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к тонкостенным (≥1 мм) облицовочным материалам различной формы, негорючим и не распространяющим пламя - негорючим аналогам оргалита, фанеры, сайдинга, которые могут быть использованы для наружной и внутренней облицовки помещений, включая салоны транспортных средств.
Известен декоративно-облицовочный материал, включающий измельченное листовое стекло, молотый туф и дополнительно жидкое калиевое стекло при следующем соотношении компонентов, мас. %: измельченное листовое стекло 75.0-77.0, молотый туф 18.0-19.0, жидкое калиевое стекло 5.0-6.0 (RU 2508262, 27.02.2014). Недостатками данного материала являются высокие температуры переработки (800-870°С) и высокий удельный вес.
горюч
3
Известен негорючий неорганический листовой материал на основе стеклопластика с К~0,002 и плотностью 2,0 г/см для облицовки стен вокзалов, метро, салонов вагонов, полученный пропиткой стеклоткани хромалюмофосфатным связующим с последующим отверждением при 150-180°С и прессованием в листы толщиной 3-5 мм (Пронин Б.Ф., Асланова Н.И., Цируль Н.П., Негорючие стеклопластики для гражданской продукции. Передовой опыт, 1989, №12). Недостатками этого материала являются низкая прочность на изгиб и сложная технология изготовления (высокие температуры отверждения и прессования).
Известна панель, состоящая из двух поверхностных слоев, выполненных из листового материала (поливинилхлорид или металл), и размещенного между ними внутреннего наполнителя сотовой конструкции, изготовленного из полимерных материалов. При этом оба поверхностных слоя наклеены на сотовую конструкцию (RU 2382854, 27.02.2010). Недостатками данной панели является использование поверхностных листовых слоев, выполненных из горючего (органический полимер) или тяжелого (металл) материала.
Известен неорганический тонкостенный многослойный облицовочный материал, выполненный из склеенных между собой внешних слоев из неорганической ткани, пропитанной неорганическим связующим (глиноземистые цементы с силикатами щелочных металлов, или геополимеры, или алюмофосфаты), и внутреннего слоя из материалов с различными специальными свойствами (RU 117357, В32В 21/10, 27.06.12). Недостатками указанного облицовочного материала являются большие времена отверждения и относительно низкая прочность на изгиб.
Задачей заявляемой полезной модели является создание негорючего листового облицовочного материала, обладающего огнестойкостью, повышенной термо- и теплостойкостью и достаточно высокой прочностью на изгиб.
Решение поставленной задачи достигается предлагаемым негорючим листовым облицовочным материалом, выполненным в виде нескольких слоев, состоящих из неорганического связующего, представляющего собой жидкое стекло, и армирующего наполнителя на основе органических волокон при массовом соотношении жидкое стекло: армирующий наполнитель 2-3:1.
В жидкое стекло может вводиться тетраборат натрия в количестве 5,0-5,5 мас. %.
Предлагаемый негорючий листовой облицовочный материал получали пропиткой тканого или нетканого материала на основе органических волокон (льняной войлок, техническая целлюлозная ткань) натриевым или калиевым жидким стеклом, сушкой при комнатной температуре с последующим прессованием при 120-130°С. После прессования листовой материал для повышения водостойкости прогревали при 150°С в течение 2 ч. При добавлении в жидкое стекло тетрабората натрия водостойкость получаемого материала увеличивается, и операция термообработки после прессования не требуется. Измеряли прочность образцов материала на изгиб, теплостойкость методом ТМА, термостойкость методом ТГА и огнестойкость методом кислородного индекса. Кроме того, оценивали гигроскопичность образцов в условиях 95% влажности и потери массы связующего при выдержке в воде в течение 2 ч.
Предлагаемый листовой облицовочный материал обладает огнестойкостью, повышенной термо- и теплостойкостью и достаточно высокой прочностью на изгиб. Преимуществом предлагаемого материала является также простота технологии его изготовления.
Приводим примеры изготовления заявляемого листового облицовочного материала.
Пример 1. (контрольный)
3
3
3
изг
2 г льняного войлока (2 слоя 6×6×0,3 см, плотность 0,1 г/см) пропитывали 16 г натриевого жидкого стекла (концентрация раствора 37%, кремниевое число 3), сушили при комнатной температуре в течение суток, после чего прессовали при 130°С в течение 15 мин. Получили образец материала плотностью 1,9 г/см, массовое соотношение связующее/войлок 3:1, прочность на изгиб σ=80-100 МПа. Теплостойкость образца 110°С, термостойкость 270°С. Огнестойкость оценивали методом кислородного индекса - материал не поддерживает горения в чистом кислороде. При влажности 95% образец обладает нулевой гигроскопичностью. При выдержке в воде в течение 2 ч связующее полностью растворилось.
Пример 2.
3
изг
Материал получали по примеру 1, но после прессования прогревали при 150°С в течение 2 часов. Получили образец материала плотностью 1,9 г/см, массовое соотношение связующее/войлок 3:1, прочность на изгиб σ=80-90 МПа. Теплостойкость образца превышает 500°С, термостойкость 270°С. Оценка огнестойкости по методу кислородного индекса показала, что материал не поддерживает горения в чистом кислороде. При влажности 95% образец обладает нулевой гигроскопичностью. При выдержке в воде в течение 2 ч потеря массы образца составила 8%.
Пример 3.
3
3
3
изг
Калиевое жидкое стекло (концентрация раствора 37%, кремниевое число 3), 16 г, смешивали с тетраборатом натрия, 0,8 г (5 мас. % от массы жидкого стекла), при комнатной температуре в течение 2 ч до полного растворения. Полученным раствором пропитывали четыре слоя льняного войлока, 2 г (каждый слой 6*3*0,3 см, плотность 0,1 г/см). После сушки при комнатной температуре в течение суток образец прессовали при 130°С в течение 15 мин. Плотность образца 1,9 г/см при массовом соотношении связующее/войлок 3:1, прочность на изгиб σ=80-90 МПа. Теплостойкость образца 500°С, термостойкость 270°С. Оценка огнестойкости по методу кислородного индекса показала, что материал не поддерживает горения в чистом кислороде. При влажности 95% образец обладает нулевой гигроскопичностью. При выдержке в воде в течение 2 ч потеря массы 4%.
Пример 4.
2
3
изг
Два слоя технической целлюлозной ткани, 2,5 г (мешковина, поверхностная плотность 0,03 г/см) пропитывали калиевым жидким стеклом, 20 г (концентрация раствора 37%, кремниевое число 3), предварительно смешанным с тетраборатом натрия, 1,1 г (5,5 мас. % от массы жидкого стекла), при комнатной температуре в течение 2 ч до его полного растворения. После сушки в течение суток при комнатной температуре образец (2 слоя) прессовали при 130°С в течение 15 мин. Плотность образца 1,9 г/см, массовое соотношение связующее/целлюлозная ткань 2,3:1, прочность на изгиб σ=80-100 МПа. Теплостойкость образца 600°С, термостойкость 270°С. Оценка огнестойкости по методу кислородного индекса показала, что материал не поддерживает горения в чистом кислороде. При влажности 95% образец обладает нулевой гигроскопичностью. При выдержке в воде в течение 2 ч потеря массы 4%.
Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый негорючий листовой облицовочный материал обладает огнестойкостью, повышенной термо- и теплостойкостью, высокой прочностью на изгиб и отличается простотой технологии его изготовления.