Pěnidlo PB-Formula 2012 – domácí inovativní produkt – Publikace – Informace
Číslo publikace RU2531018C1 RU2531018C1 RU2013134222/03A RU2013134222A RU2531018C1 RU 2531018 C1 RU2531018 C1 RU 2531018 A1 A2013134222 03/2013134222 A RU 03/2013134222A RU 03 A RU2013134222 A RU 2013134222A RU 2013134222 C2531018 RU1 C2531018 RU1 C2531018 RU1 sůl autorita klíčové slovo alkohol frakce Pri2013 umění nebo RU 07 pěnidlo Datum předchozího umění 23-2013134222-03 Číslo přihlášky RU2013/07A Jiné jazyky Angličtina ( en ) Vynálezce Vladimir Yuryevich Garavin Původní pověřenec Vladimir Yuryevich Garavin Datum priority (Datum priority je předpoklad a není právním závěrem. Společnost Google neučinila žádné prohlášení o přesnosti k datu právní analýzy.-23) datum 2013-07-23 Datum zveřejnění 2014-10-20 2013-07-23 Přihláška podaná Vladimirem Yuryevičem Garavinem Kritická Vladimir Yuryevich Garavin 2013 Priorita k RU07/23A2013134222 kritická přihláška/03A2531018 Critical uděleno kritické 1-2014-10 Zveřejnění publikace RU20C2014 Kritický patent/RU10C20/ru
Krajiny
- Vytvrzování cementů, betonu a umělého kamene (OBLAST)
Abstraktní
[0001] Vynález se týká oblasti stavebních materiálů, zejména syntetických uhlovodíkových pěnotvorných činidel obsahujících povrchově aktivní látky používaných pro výrobu pěnového betonu. Pěnidlo pro výrobu pěnobetonů obsahuje v % hm.: sodnou sůl alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C10 10,0-25,0, kokoamidopropylhydroxysulton 2,0-4,5, voda – zbytek. Pěnidlo pro výrobu pěnobetonů obsahuje v % hm.: směs sodné soli alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C10 se sodnou solí alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C8, s obsahem frakce C ve směsi10 40-99%, 10,0-25,0, kokoamidopropylhydroxysulton 2,0-4,5, voda – zbytek. Specifikovaná pěnící činidla dále obsahují polymethylpyrrolidon v množství 1,5-5,0 % hmotn. Technickým výsledkem je zlepšení pěnotvorných vlastností pěnidla ve sladké a mořské vodě při výrobě pěny s nízkou a střední expanzí a zjednodušení složení pěnidla. 2 n. a 2 sp. f-ly, 18 pr., 1 stol.Popis
[0001] Vynález se týká oblasti stavebních materiálů, zejména syntetických uhlovodíkových pěnotvorných činidel obsahujících povrchově aktivní látky používaných pro výrobu pěnového betonu.V současné době jsou ze stavu techniky známé následující složení pěnobetonu.
Z abstraktu japonské přihlášky JPH07277796 (zveřejněné 24.10.1995. 1. 2) je tedy popsáno pěnotvorné činidlo pro beton, reprezentované základním vzorcem R1(AO)nCH6COOX, kde R26 obsahuje 2-1 alkylovaných atomů uhlíku; R9 — H nebo 2-3 alkylovaných atomů uhlíku; AO je 1-100C oxyalkylové skupiny; (n) — XNUMX-XNUMX; X je H, alkalický kov (alkalických zemin), amonium, alkylamonium nebo substituované alkylamonium.
Z popisu patentu Ruské federace č. 2335475 (zveřejněno 10.10.2008) je známo pěnotvorné činidlo pro pórování betonové směsi obsahující hmotnostně: alkylethoxysulfáty (v přepočtu 100 % hlavní látky) 7-28, organické rozpouštědlo – jedna nebo více látek vybraných z řady: n-butylether, diglykoletylenglykol, monobutylether, ethylenglykol propylenglykolmonobutylethery, technické produkty složitého chemického složení, sestávající převážně z látek uvedených výše, například destiláty z výroby butylalkoholů nebo vedlejší produkt výroby butyl cellosolve 0-15, sůl vícemocného kovu – ve vodě rozpustná sůl hliníku, železa, manganu, chrómu nebo vápníku 0,1-15; voda je zbytek. Jako alkylethoxysulfáty se používají sodné, amonné, monoethanolaminové nebo triethanolaminové soli sulfatovaných oxyethylovaných primárních mastných alkoholů frakcí C.6-S10, Z10-S12C12-S14 se stupněm ethoxylace 2 nebo 3, nebo směs uvedených solí.
Také je známé pěnotvorné činidlo (RU patent č. 2150447, zveřejněno 10.06.2000), obsahující v hmotnostních %:
| Sekundární alkylsulfáty sodné, frakce C10-C16 | 10-26 |
| Vyšší mastné alkoholy frakce C12-C16 | 0,1-5 |
| Močovina | 1-8 |
| butanol | 0,5-5,5 |
| Stále zbytky organické syntézy | 0,5-10,0 |
| Glycerol | 0,5-5,5 |
| Změkčovadlo | 0,2-8,5 |
| Urychlovač tuhnutí a tuhnutí | 0,5-6,0 |
| Voda | odpočinek |
Z popisu ruského patentu č. 2131856 (zveřejněného dne 20.06.1999) je známo pěnidlo pro pórování betonové směsi, obsahující v % hmotn.
| Triethanolaminové soli alkylsulfátů frakce C7-C14 | 15-45 |
| Vyšší mastné alkoholy frakce C10-C13 | 0,35-6,1 |
| Triethanolamin | 0,5-3,0 |
| Triethanolamin sulfát | 1,4-3,5 |
| limetkové mléko | odpočinek |
Známá pěnotvorná činidla nemají pěnící vlastnosti nezbytné pro získání stabilní pěny v cementové pastě.
Nejbližším analogem patentovaného řešení je složení pěnidla pro výrobu pěnobetonu, popsané v ruském patentu č. 2307807 (zveřejněno 10.10.2007) a obsahující triethanolamin a/nebo sodné soli alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C8-S10 v libovolném poměru frakcí C8 a C10 a sodné olefinsulfonáty nebo alkansulfonáty frakce C14-C16 a/nebo triethanolaminové a/nebo sodné soli alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakcí C12-C15, sodné sulfoethoxyláty primárních vyšších mastných alkoholů frakce C12-C15 se stupněm oxyethylace 2-3, primární vyšší mastné alkoholy frakce C12-C14 s obsahem frakce C14 ne více než 50 hm. %, močovina, n-butanol, trimer formaldehydu a ethanolaminu, soda a voda v následujícím poměru složek, hm.
| triethanolamin a/nebo sodné soli alkylsulfátů | |
| primární vyšší mastné alkoholy frakce C8-S10 | 13,0-30,0 |
| olefinsulfonáty nebo frakce alkansulfonátů sodných | |
| C14-C16 a/nebo triethanolamin a/nebo sodné soli | |
| alkylsulfáty primárních vyšších mastných alkoholů | |
| zlomky C12-C15 | 2,5-7,5 |
| sodné sulfoethoxyláty primárních vyšších mastných alkoholů | |
| zlomky C12-C15 se stupněm oxyethylace 2÷3 | 2,0-5,0 |
| primární vyšší mastné alkoholy frakce C12-C14 с | |
| obsah frakce C14 ne více než 50 hm. % | 1,0-3,0 |
| karbamid | 4,0-20,0 |
| n-butanol | 2,0-7,0 |
| trimer formaldehydu a ethanolaminu | 0,2-1,0 |
| soda | 0,15-1,0 |
| voda | odpočinek |
Známé pěnotvorné činidlo má vysokou stabilitu pěny v cementové pastě, ale má složité složení a jeho kvalitu je obtížné kontrolovat kvůli přítomnosti velkého množství surovin s proměnlivou kvalitou od šarže k šarži, což jsou značné nevýhody.
Cílem vynálezu je vytvořit pěnidlo pro výrobu pěnového betonu, které umožní získat stabilní stavební pěnu pro výrobu pěnového betonu o hustotě 300 až 1200 kg/m3 a výrobků z ní.
Technický výsledek, kterého je cílem nárokovaného vynálezu dosáhnout, spočívá ve zlepšení pěnotvorných vlastností pěnotvorného činidla ve sladké a mořské vodě při výrobě pěny s nízkou a střední expanzí a ve zjednodušení složení pěnidla.
Uvedeného technického výsledku je dosaženo díky složení pěnidla pro výrobu pěnobetonů podle první varianty, které obsahuje sodnou sůl alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C.10, kokoamidopropylhydroxysulton a voda v následujícím poměru složek, hm. %:
| Sodná sůl alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C10 | 10,0-25,0 |
| Kokoamidopropylhydroxysulton | 2,0-4,5 |
| Voda | odpočinek |
Rovněž deklarovaného technického výsledku je dosaženo díky složení pěnidla pro výrobu pěnobetonů podle druhé možnosti, které obsahuje směs sodné soli se sodnou solí alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C.8 s obsahem frakce C ve směsi10 (40÷99)%, kokosamidopropylhydroxysulton a voda v následujícím poměru složek, hm.%:
| Směs sodné soli alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C10 se sodnou solí alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C8 s obsahem frakce C ve směsi10 (40÷99)% | 10,0-25,0 |
| Kokoamidopropylhydroxysulton | 2,0-4,5 |
| Voda | odpočinek |
Pro zvýšení stability pěny a zlepšení pevnostních charakteristik pěnového betonu lze k pěnidlu dodatečně přidat polymethylpyrrolidon v množství 1,5-5,0 % hmotn.
Problém byl vyřešen vytvořením pěnidla pro výrobu pěnobetonů obsahujících sodné soli směsi alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C.8-S10 (pokud směs obsahuje alkylsulfát sodný frakci C10 od 40 % do 99 %), kokoamidopropylhydroxysulton, polymethylpyrrolidon a voda v následujícím poměru složek, hm. %:
| Sodná sůl alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů fr. S10 nebo její směs se sodnou solí alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C8 s francouzským obsahem S10 (40÷99)% | 10,0-25,0 |
| Kokoamidopropylhydroxysulton | 2,0-4,5 |
| Voda | Zbytek |
Obsah v deklarované pěnící kompozici jako základ sodných solí alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C8-S10 poskytuje vysoké pěnící vlastnosti ve sladké i mořské vodě při nízkém obsahu v pracovním roztoku, kokoamidopropylhydroxysulton zlepšuje pěnící vlastnosti vodných roztoků pěnidla a stabilitu pěny v tvrdé vodě a cementové pastě.
Pro zvýšení stability pěny a zlepšení pevnostních charakteristik pěnového betonu lze k pěnidlu dodatečně přidat polymethylpyrrolidon v množství 1,5-5,0 % hmotn.
Způsob získání nárokované kompozice zahrnuje postupné zavádění následujících složek kompozice do zařízení s periodickým účinkem: voda, sodná sůl alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C10 nebo její směs se sodnou solí alkylsulfátů primárních vyšších mastných alkoholů frakce C8 s obsahem posledně jmenovaného ne větším než 60 %, kokosového amidopropylhydroxysultonu, mícháním při teplotě 15-40 °C a mícháním, dokud není homogenní po dobu 90-120 minut. Kromě toho může být do pěnotvorného činidla přidán polymethylpyrrolidon. Výsledné pěnidlo, jehož receptura je uvedena výše, je mobilní, nestratifikující, homogenní, průhledná kapalina bez krystalického sedimentu se specifickým zápachem, který je vlastní povrchově aktivním látkám obsaženým v jeho složení.
V souladu s vynálezem byly připraveny pěnící kompozice (% hmotn.) a testovány na možnost jejich použití pro výrobu pěnobetonů. Příklady testovaných kompozic jsou uvedeny pro ilustraci vynálezu.
| Sodná sůl alkylsulfátu primárních vyšších mastných alkoholů frakce C10 | 15,0 |
| Kokoamidopropylhydroxysulton | 2,0 |
| Voda | odpočinek |
Od počátku tohoto století, kdy se výroba neautoklávovaného pěnového betonu začala obzvláště aktivně rozvíjet, bylo na trhu nabídnuto obrovské množství značek pěnotvorných činidel, které jsou nepochybně po cementu nejdůležitější složkou a spotřebním materiálem v technologii pěnového betonu. „Specialisté na pěnový beton“ jsou zvyklí rozdělovat všechna pěnidla do dvou velkých skupin: bílkovinné (bílkovinné) a syntetické (uhlovodíky). Toto dělení je většinou libovolné, protože Složky používané k získání pěnotvorných činidel procházejí chemickou transformací (čti: řízená syntéza). A v organické syntéze může být produktem chemické reakce látka, která je buď složitější, nebo jednodušší než jedna z původních sloučenin. Přesto se tato klasifikace zakořenila a je intuitivně srozumitelná všem spotřebitelům.
Je třeba poznamenat, že rozdělení pěnotvorných činidel na proteinová a syntetická, přijaté komunitou výrobců pěnového betonu, není náhodné a má vážné důvody související s technologickými vlastnostmi jejich aplikace. Proteinová pěnidla jsou určena k výrobě pěny s nízkou expanzí (hlavně 15-20 jednotek (tj. hmotnost 1 litru pěny je 67-50 g)). K jejich napěnění jsou potřeba speciální pěnotvorné jednotky s nuceným přívodem vzduchu pod vysokým tlakem do pěnogenerátoru, kde se mísí s pracovním roztokem pěnidla. Na výstupu z pěnogenerátoru se získává tzv. kompresní pěna, která se přivádí do míchačky s cementovou pastou pro získání pěnobetonové hmoty. Jedná se o tzv. klasickou (dvoustupňovou) technologii výroby pěnobetonů. V jiných technologiích získávání pěnobetonu (mixér a baro-), kde dochází ke vzestupu hmoty pěnového betonu v důsledku rychlé rotace míchacího zařízení různých konstrukcí, se proteinová pěnidla nepoužívají, protože buď nepění, nebo dostatečně pění. Hlavní výhodou proteinových pěnotvorných látek je schopnost vyrábět pevnější a lehčí pěnobeton.
Na rozdíl od proteinových pěnidel jsou syntetická pěnidla univerzální. Tvoří pěnu jak v klasické dvoustupňové technologii, tak v technologii mixer a baro. Syntetická pěnotvorná činidla jsou při použití méně „rozmarná“, lépe snášejí cykly zmrazování a rozmrazování a nekazí se (hnilojí) teplem. To je důvod, proč jsou široce používány v praxi. Je třeba dodat, že cena těchto pěnotvorných činidel je několikanásobně nižší než cena proteinových pěnotvorných činidel a zařízení pro míchání a barotechniku je levnější.
Za dobu, která uplynula od zahájení výroby nejúspěšnějšího z hlediska objemů prodeje a poptávky na trhu syntetického pěnidla do pěnobetonů „PB-2000“, bylo nashromážděno množství praktických zkušeností s jeho používáním a objektivně byly posouzeny jeho výhody a nevýhody. Ve skutečnosti se stal neoficiálním a poměrně vysokým standardem pro syntetická pěnicí činidla pro pěnový beton. Při jeho vývoji jsme se museli zaměřit na vlastnosti dovážených proteinových pěnidel, protože Již byly formulovány technické požadavky na ně a pěnu z nich získanou a byly vyvinuty technologické normy pro výrobu pěnobetonů s jejich použitím a byly stanoveny vlastnosti výsledného pěnobetonu. Na jedné straně to umožnilo výrazně zkrátit dobu vývoje receptury pro syntetické pěnidlo „PB-2000“. Na druhou stranu, jak se ukázalo mnohem později, mnohé charakteristiky pěny byly zjevně přehnané (například stabilita pěny samotné). Pokud je pro proteinová pěnidla stabilita pěny jejich přirozenou vlastností, pak v případě syntetických pěnotvorných činidel potřeba zvýšení stability pěny vyžaduje zavedení dalších (nepovinných, jak se ukazuje) složek do kompozice, které zvyšují cenu produktu, komplikují technologii jeho výroby a výrazně zvyšují viskozitu výsledné pěnobetonové hmoty.
Principy formulace receptury použité při vývoji pěnidla „PB-2000“ byly následně použity při vývoji dalšího známého produktu – pěnidla „PB-Lux“. Přirozeně zdědil všechny nedostatky svého prototypu.
Zlomem a zásadním momentem ve změně ideologie formulování syntetických pěnotvorných činidel pro pěnobeton byl zcela přirozený postoj vyslovený doktorem technických věd, pojmenovaným profesorem BSTU. V.G.Shukhova Kolomatsky A.S. Při výrobě pěnobetonů není důležitá stabilita samotné pěny, ale stabilita pěny v cementové pastě. A skutečně, v praxi výslednou pěnu nikdy neskladujeme libovolně dlouho. U klasické dvoustupňové technologie od okamžiku získání pěny do jejího smíchání s cementovou pastou neuplyne více než několik sekund. V případě míchací technologie se pěna obecně tvoří přímo v cementové pastě a neexistuje samostatně.
Dalším faktorem pro vývoj nového syntetického pěnidla pro výrobu pěnobetonů byl výsledek sledování povrchově aktivních látek (SAS) nabízených na trhu v průmyslovém množství. Byly testovány a vybrány zásadně nové slibné složky pro formulaci pěnotvorného činidla a během laboratorního testování byly stanoveny optimální poměry mezi složkami. Receptura pěnidla „PB-Formula 2012“ je oproti svým předchůdcům „očištěna“ od balastních a parazitních složek. Díky tomu se snížil negativní vliv pěnidla na pevnost pěnobetonu, zvýšila se stabilita pěny v cementové pastě a technologický cyklus výroby pěnidla se co nejvíce zkrátil.
Tak se zrodilo syntetické pěnidlo „PB-Formula 2012“.
Syntetické pěnidlo pro pěnobeton „PB-Formula 2012“ je synergická směs aniontových povrchově aktivních látek se stabilizačními a funkčními přísadami. Používá se jako hlavní pěnidlo při výrobě pěnobetonů. Výrobek má vysoké funkční vlastnosti, což umožňuje maximálně snížit jeho spotřebu a minimalizovat škodlivý vliv na dynamiku tuhnutí cementu. Charakteristiky pěnidla jsou uvedeny v tabulce 1.