ПИЛКИН, Виталий Евгеньевич (Ясный проезд, 14/1-8 Москва 1, Moscow, 127081, RU)
ПИЛКИН, Виталий Евгеньевич (Ясный проезд, 14/1-8 Москва 1, Moscow, 127081, RU)
формула изобретения
1. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона, отличающаяся тем, что сердцевина на основе гипса включает наполнитель, состоящий из объемных полых элементов, фиброволокно и органическое связующее. 2. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.l, отличающаяся тем, что наполнитель выбран из группы объемных полимерных и минеральных полых элементов диаметром от 5 микрометров до 2,5 миллиметров, в которую входят алюмосиликатные микросферы, вспученный перлит, вспученный вермикулит, стеклянные и полимерные шарики различного фракционного состава, асбест, пенополистирол.
3. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.l, отличающаяся тем, что фиброволокно выбрано из группы волокон в отрезках длиной не менее 3 мм, в которую входят стеклянное волокно, базальтовое волокно, полимерное волокно, углеродное волокно, кварцевое волокно, базальтовая чешуя, волокна целлюлозы, стальное волокно.
4. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.l, отличающаяся тем, что органическое связующее выбрано из группы водорастворимых полимеров, в которую входят акриловый (метакриловый), стиролакриловый сополимер, бутадиеновый, бутадиен-стирольный сополимер, метил- и бутилакриловый сополимер, изоцианатный сополимер, полистирол, полихлорвиниловый полимер, полиуретановый полимер, полимер или сополимер винилацетата, полимерные одно- и двухкомпонентные связующие на основе водорастворимых эпоксидных и полиуретановых смол, крахмалосодержащее связующее или их смеси. 5. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.l, отличающаяся тем, что сердцевина на основе гипса дополнительно содержит функциональные добавки, выбранные из группы, в которую входят гидрофобные, антипиреновые, пластифицирующие, поверхностно-активные вещества, отвердители, цветные пигменты, эмульгаторы, вспомогательные функциональные мономеры, буферные вещества и нейтрализующие агенты, консерванты и их смеси в любом сочетании.
6. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.l, отличающаяся тем, что количество гипса в сердцевине на основе гипса составляет 5 -
95 мае. %.
7. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.2, отличающаяся тем, что количество наполнителя в сердцевине на основе гипса составляет 5 - 95 мае. %.
8. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.з, отличающаяся тем, что количество фиброволокна в сердцевине на основе гипса составляет 0,05 - 5 мае. %.
9. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.4, отличающаяся тем, что количество органического связующего в сердцевине на основе гипса составляет 0,05 - 10 мае. %. 10. сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона по п.5, отличающаяся тем, что количество функциональных добавок в сердцевине на основе гипса составляет не более 2 мае. %. |
состав сердцевины гипсокартона
область техники
изобретение относится к материалам для строительства, а именно к гипсокартону.
уровень техники
гипсокартон - это популярный облицовочный материал для строительства и ремонта помещений, представляющий собой плиты толщиной от 6 до 25 и более миллиметров, состоящий из гипсовой сердцевины (сердечника), и покрытого обкладочной бумагой со всех сторон, кроме торцов. некоторые виды гипсокартона армируются стеклянными, целлюлозными и иными волокнами.
известны гипсокартон производства компаний «гипcoтoн», «Knauf», «Lafarge»,
«Rigips» и других. недостатками гипсокартона, который производится на момент регистрации настоящей заявки, являются недостаточный уровень тепло- и звукоизоляции, а также большой вес гипсокартона, составляющий от 7.5 кг и более на
1 квадратный метр при толщине от 9,5 мм и более.
наиболее близким по технической сущности (прототипом) является патент рф на изобретение N° 2005116240 «Cпocoб изготовления легкого гипcoкapтoнa», предусматривающий использование в гипсовой сердцевине гипсокартона вспененного жидкого гипсового теста, имеющего поры заданного размера. недостатками описанного в патенте N° 2005116240 способа являются сложность технологического процесса вспенивания гипсового теста и недостаточный уровень прочности легкого гипсокартона.
сущность изобретения задачей изобретения является существенное повышение конструкционных и эксплуатационных характеристик гипсокартона по изобретению, которые достигаются путем введения в состав сердцевины гипсокартона по изобретению компонентов, обеспечивающих: уменьшение его веса, увеличение прочности, в особенности, прочности на растяжение, уменьшение теплопроводности, увеличение степени звукоизоляции, повышение пожаростойкости.
раскрытие изобретения указанный технический результат достигается тем, что в сердцевину гипсокартона вводят гипс, наполнитель, состоящий из объемных полых элементов, то
есть частиц глобулярной формы, фиброволокно и органическое связующее. к указанным обязательным компонентам состава смеси для изготовления сердцевины гипсокартона по изобретению могут быть добавлены необязательные компоненты в виде известных функциональных добавок различного назначения. в качестве основного связующего применяют строительный гипс. количество строительного гипса в составе смеси для изготовления сердцевины гипсокартона по изобретению составляет 5 - 95 мае. %.
в качестве наполнителя применяют выпускаемые промышленностью объемные полые элементы диаметром от 5 микрометров до 2,5 миллиметров, например, алюмосиликатную микросферу, вспученный перлит, вспученный вермикулит, стеклянные и полимерные шарики различного фракционного состава, асбест, а также иные полимерные и минеральные материалы глобулярной формы, например, пенополистирол и другие. количество наполнителя в составе смеси для изготовления сердцевины гипсокартона по изобретению составляет 5 - 95 мае. %. в качестве фиброволокна используют волокна в отрезках длиной не менее 3 мм, например, стеклянное волокно, базальтовое волокно, полимерное волокно, углеродное волокно, кварцевое волокно, базальтовая чешуя, волокна целлюлозы, стальное волокно. количество фиброволокна в составе смеси для изготовления сердцевины гипсокартона по изобретению составляет 0,05 — 5 мае. %. в качестве органического связующего применяют водорастворимые полимеры, коалесценция и отверждение которых происходит в присутствии воды, например, акриловые (метакриловые) и стиролакриловые сополимеры, бутадиеновые, метил- и бутилакриловые, изоцианатные, эпоксидные, а также другие полимерные одно- и двухкомпонентные связующие, например, на основе водорастворимых эпоксидных и полиуретановых смол и другие известные органические связующие, в том числе крахмалосодержащие связующие. количество органического связующего в составе смеси для изготовления сердцевины гипсокартона по изобретению составляет 0,05 - 10 мае. %.
необязательные компоненты, полезные в данном изобретении, включают известные функциональные добавки различного назначения, например, гидрофобные, антипиреновые, пластифицирующие, поверхностно-активные вещества, отвердители, цветные пигменты, эмульгаторы, вспомогательные функциональные мономеры, буферные вещества и нейтрализующие агенты, консерванты и их смеси, а также другие известные функциональные добавки в различных сочетаниях с целью
придания предлагаемому составу смеси сердцевины для изготовления гипсокартона по изобретению дополнительных полезных свойств. количество необязательных компонентов в виде функциональных добавок в составе смеси для изготовления сердцевины гипсокартона по изобретению составляет не более 2 мае. %.
осуществление изобретения
объемные полые частицы наполнителя, которые могут иметь диаметры от 0,05 до 2,5 мм и при их сочетании в виде по крайней мере двух фракций различных диаметров, образуют плотные упаковки, которые занимают большую часть объема сердцевины гипсокартона по изобретению, за счет наличия воздуха в частицах наполнителя плотность и теплопроводность гипсокартона по изобретению существенно уменьшаются, а звукоизоляционные характеристики повышаются. использование в сердцевине для изготовления гипсокартона по изобретению наполнителя, имеющего меньшую плотность по сравнению с гипсом, обеспечивает снижение веса гипсокартона по изобретению относительно аналогичного по размерам и толщине гипсокартона по изобретению и гипсокартона, выпускаемого промышленностью на момент регистрации настоящей патентной заявки. в результате масса 1 кв. метра гипсокартона по изобретению толщиной 9,5 мм может быть снижена до 1 кг/кв.метр, если использовать 95% перлита, 5% гипса и доли процентов акриловых сополимеров и базальтового или полимерного фиброволокна (для сравнения: минимальная масса 1 кв. метра гипсокартона толщиной 9,5 мм, производимого промышленностью, составляет не менее 7 кг/кв. метр). при этом гипсокартон по изобретению массой 1 кг/кв. метр и толщиной 9,5 мм имеет меньшую тепло- и звукопроводность по сравнению с гипсокартоном аналогичной толщины, производимым промышленностью. уменьшенное содержание гипса за счет включения в сердцевину предлагаемого наполнителя повышает влагостойкость материала. повышенная пожаростойкость гипсокартона по изобретению обеспечивается за счет уменьшения в сердцевине доли гипса за счет включения в него огнезащитного наполнителя, например, перлита, имеющего температуру плавления +900° с, или вермикулита, имеющего температуру плавления +1350° с, или микросферы алюмосиликатной, имеющей температуру плавления +1400° с.
фиброволокно составляет обязательный компонент состава смеси для изготовления сердцевины гипсокартона по изобретению. фиброволокна имеют высокую прочность на растяжение, часто превышающую прочность стали, плотность,
близкую к плотности связующих веществ, что способствует равномерному распределению фиброволокна в объеме связующего вещества при перемешивании. при этом фиброволокно, более или менее равномерно распределенное в объеме сердцевины, каждым своим отрезком соседствует с несколькими сотнями и тысячами частиц наполнителя и связующего, при этом отдельный отрезок фиброволокна, огибая частицы наполнителя, неизбежно деформируется и приобретает слегка волнистую форму, следуя кривизне поверхности частиц наполнителя и увеличивая площадь контакта каждого фиброволокна с частицами наполнителя. при этом по сравнению с силой сцепления прямого отрезка фиброволокна с частицей наполнителя значительно увеличивается эффект усиления когезии наполнителя и фиброволокна. связующее вещество в этом случае играет роль клея, который связывает в монолитную армированную структуру частицы наполнителя и фиброволокно, и в силу близкой к плотной упаковке частиц наполнителя необходимый расход связующего получается незначительным. после отверждения связующего вещества фиброволокно становится той распределенной арматурой, которая берет на себя практически все растягивающие нагрузки сердцевины, перераспределяя последние между связанными с ними частицами наполнителя, чем достигается повышенная ударная вязкость гипсокартона по изобретению.
для повышения прочности сцепления, или когезии, фиброволокна и частиц наполнителя, в смесь добавляют водорастворимые полимеры, коалесценция и отверждение которых происходит в присутствии воды, при этом их взаимодействие с содержащим кальций гипсом обеспечивает хорошую когезию наполнителя, фиброволокна и гипса при добавлении воды, чем достигается равномерность плотности и прочности сердцевины гипсокартона. дополнительным фактором, положительно влияющим на прочность предлагаемого гипсокартона на растяжение, является деформация отрезков фиброволокна плотной упаковкой частиц наполнителя, за счет чего длина контакта отрезка фиброволокна с наполнителем увеличивается, отрезок фиброволокна приобретает слегка волнистую форму, обеспечивающую повышенное предельное удлинение листа предлагаемого гипсокартона.
необязательные компоненты, известные функциональные добавки в различных сочетаниях и различного назначения придают предлагаемому составу смеси сердцевины гипсокартона по изобретению дополнительные полезные свойства.
промышленная применимость
использование гипсокартона по изобретению в строительстве и ремонте позволяет улучшить тепло- и звукоизоляцию и повысить пожаростойкость внутри помещений, снизить издержки на транспортировку и хранение гипсокартона, а также уменьшить трудоемкость его применения за счет снижения его веса.
Next Patent: MEDICAL IMPLANTABLE LEAD AND METHOD FOR CONNECTING A MEDICAL IMPLANTABLE LEAD TO AN ORGAN