Разработка теплозащитных покрытий на основе акрилстирольных сополимеров и полых стеклянных микросфер тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.06, кандидат наук Жданов, Николай Николаевич

• Жданов, Николай Николаевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Жданов, Николай Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 6

ВВЕДЕНИЕ 7

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДОВ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИК 12

1.1 Классификация теплоизоляционных материалов и их основные

характеристики 12

1.2 Теплоизоляционные материалы различной природы 16

1.2.1 Неорганические теплоизоляционные материалы 16

1.2.2 Полимерные теплоизоляционные материалы 17

1.2.3 Жидкие теплоизоляционные материалы 19

1.2.3.1 Теоретические основы и эффективность теплозащитного

действия ТЗП 19

1.2.3.2 ТЗП и жидкие композиционные материалы для их получения 23

1.2.3.3 ТЗП на основе неорганических связующих 24

1.2.3.4 ТЗП на основе органических связующих 26

1.3 Основные направления исследований 34

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 36

2.1 Объекты исследования 36

2.2 Методика получения водной дисперсии акрил стирольных

сополимеров 41

2.3 Подготовка теплозащитного состава с использованием дисперсии

акрилстирольных сополимерови полых стеклянных микросфер 42

2.4 Методы исследования 43

2.4.1 Определение водопоглощения 43

2.4.2 Инфракрасная спектроскопия 43

2.4.3 Вискозиметрический метод определения молекулярной массы 44

3

2.4.4 Определение равномерности распределения микросфер в

полимерной матрице 45

2.4.5 Определение физико-механических показателей образцов

теплозащитных покрытий, полученных на основе дисперсий акрилстирольных сополимеров 46

2.4.6 Определение коэффициента теплопроводности и термического

сопротивления образцов теплозащитного покрытия, полученного на основе акрилстирольных дисперсий 46

2.4.7 Определение стойкости к старению теплозащитных покрытий 48

2.4.8 Определение эффективности использования теплозащитного

покрытия 48

2.4.9 Определение адгезии акрилстирольных пленок и теплозащитных

покрытий 49

2.4.10 Определение условной вязкости дисперсий акрилстирольных

сополимеров 50

2.4.11. Методика определения краевого угла смачивания дисперсий акрилстирольных сополимеров 50

2.4.12 Определение гель-фракции исследуемых образцов 51

2.5 Оценка погрешности измерений характеристик теплозащитного покрытия 52

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ И РАЗРАБОТАННЫХ ДИСПЕРСИЙ АКРИЛСТИРОЛЬНЫХ СОПОЛИМЕРОВ И ПОЛЫХ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОСФЕР 54

3.1 Разработка теплозащитных покрытий на основе промышленно выпускаемых дисперсий 55

3.1.1 Обоснование выбора полимерного связующего компонента 55

3.1.2 Обоснование выбора функционального теплозащитного

наполнителя

57

4

3.1.3 Определение оптимального содержания полых стеклянных

микросфер К20 в составе ТЗП 59

3.1.4 Исследование влияние увлажнения на теплофизические

показатели ТЗП 69

3.1.5 Использование ТЗП Акр101-30 для теплозащиты объектов 71 жилищно-коммунального хозяйства

3.2 Получение дисперсий функционализированных акрилстирольных

сополимеров и исследование их свойств 75

3.2.1 Синтез дисперсий акрилстирольных сополимеров 76

3.2.2 Исследование влияния сомономеров на физико-механические

свойства полученных акрилстирольных дисперсий 79

3.2.3 Исследование структуры акрилстирольных сополимеров 82

3.2.4 Определение краевого угла смачивания образцов дисперсий

акрилстирольных сополимеров 86

3.3 ТЗП с использованием дисперсии БАС-8, БАС-1 и полых стеклянных

микросфер 89

3.3.1 Определение оптимального содержания полых стеклянных

микросфер в составе ТЗП 89

3.3.2 Исследование распределения микросфер в полимерной матрице

теплозащитного покрытия 95

3.3.3 Исследование образцов теплозащитного покрытия после

воздействия повышенных температур 97

3.3.4 Определение паропроницаемости и сопротивления

паропроницанию образцов теплозащитных покрытий. 98

3.3.5 Определение морозостойкости ТЗП 99

3.3.6 Исследование эффективности ТЗП на основе дисперсии БАС-8 100

3.4 Сравнительная оценка теплозащитных материалов на основе

различных связующих и полых стеклянных микросфер. 103

5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 107

ПРИЛОЖЕНИЕ 123

6

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

АБСФК - алкилбензолсульфокислота

АКД - акриловая дисперсия

БЭАК - бутиловый эфир акриловой кислоты

ГМА - глицидилметакрилат

ГЭМА - гидроксиэтилметакрилат

ЖКМ - жидкий композиционный материал

ТИМ - теплоизоляционный материал

ОПП - опытно-промышленное производство

ППУ - пенополиуретан

ТЗП - теплозащитное покрытие

Э.П. - энергосберегающее покрытие

Эп.С - эпоксидная смола

ЭППС - экструдированный пенополистирол

X - коэффициент теплопроводности

рп - плотность покрытия

W - водопоглощение

8р- относительное удлинение при разрыве

Ср - разрывная прочность

R - термическое сопротивление

Ам - адгезия к металлу

Аб - адгезия к бетону

СО - сухой остаток

Гф - гель-фракция

Ө - краевой угол смачивания

7

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка теплозащитных покрытий на основе акрилстирольных сополимеров и полых стеклянных микросфер»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Одно из приоритетных направлений развития экономики нашей страны - рациональное использование энергии, снижение потребления энергии в производственной и непроизводственной сфере. Особое значение приобретают энергосберегающие технологии обеспечения теплозащиты при строительстве новых зданий и реконструкции существующего жилого фонда. Это связано с тем, что значительная часть территории в нашей стране характеризуется низкой среднегодовой температурой окружающей среды, продолжительным отопительным сезоном в целом ряде регионов. Другая побудительная причина - удорожание традиционных энергоносителей, приведение теплозащиты в соответствие с современными нормами (СНиП 23-022003 "Тепловая защита зданий"). В условиях резкого повышения цен на энергоносители и введения новых требований к теплоизоляции зданий и сооружений, большинство отечественных теплозащитных материалов оказались слишком дорогими и малоэффективными.

Традиционные теплозащитные покрытия (волокнистые материалы, вспененные и напыляемые полимеры) обладают рядом недостатков, таких как повышенная влагоемкость, возможность протекания подслойной коррозии металлической основы, деструкция покрытия под влиянием тепла, света и влажности.

Одним из путей преодоления этих недостатков является применение новых высокоэффективных теплозащитных материалов с использованием полых сферических наполнителей и полимерных связующих. Новые теплозащитные материалы представляют собой жидкие составы, образующие при высыхании теплоизолирующие покрытия с высокими теплозащитными, адгезионными и антикоррозионными свойствами. В последнее время на отечественном рынке появились принципиально новые теплоизоляционные материалы, создаваемые с использованием полых стеклянных и керамических микросфер и различного рода связующих. Однако на сегодняшний день влияние связующих на

8

теплофизические свойства этих материалов не изучено в полной мере. Разработка теплозащитных покрытий с применением новых полимерных связующих, использование которых позволит снизить потери тепловой энергии, является актуальной задачей.

Целью исследования является разработка высокоэффективного теплозащитного покрытия с использованием дисперсии акрилстирольных сополимеров и полых стеклянных микросфер и выявление закономерностей совокупного влияния компонентов покрытия на его свойства.

Для достижения поставленной цели в процессе работы решались следующие задачи:

- разработка теплозащитного покрытия на основе промышленно выпускаемых водных дисперсии полимеров и полых стеклянных микросфер;

- синтез новых дисперсии акрилстирольных сополимеров, содержащих эпоксидные и гидроксильные группы и исследование их свойств;

- исследование физико-механических и теплофизических свойств, поверхностного и внутреннего распределения полых стеклянных микросфер в полимерной матрице теплозащитных покрытий на основе дисперсии функционализированных акрилстирольных сополимеров;

- исследование эффективности применения разработанных теплозащитных покрытий при тепловой защите задвижки трубопровода подачи теплофикационной воды.

Научная новизна работы.

Впервые проведена функционализация акрилстирольных сополимеров введением боковых полярных гидроксильных и эпоксидных групп, что приводит к снижению коэффициента теплопроводности связующего компонента теплозащитных покрытий.

Установлено, что одновременное введение элементарных звеньев на основе глицидилметакрилата (ГМА) и гидроксиэтилметакрилата (ГЭМА) в структуру акрилстирольных сополимеров обеспечивает теплозащитному покрытию высокие физико-механических свойства и низкое водопоглощение за счет повышения

9

смачивающей способности связующего компонента стеклянных микросфер и высокие теплофизические показатели, вследствие использования связующего с низкими значениями коэффициента теплопроводности.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Получение дисперсий функционализированных акрилстирольных сополимеров введением боковых полярных гидроксильных и эпоксидных групп за счет использования сомономеров ГЭМА и ГМА.

2. Результаты экспериментальных исследований влияния мономеров, содержащих эпоксидные и гидроксильные группы, на физико-механические свойства акрилстирольных дисперсий.

3. Получение теплозащитных покрытий с использованием дисперсий функционализированных акрилстирольных сополимеров введением боковых полярных гидроксильных и эпоксидных групп и полых стеклянных микросфер.

4. Результаты экспериментальных исследований свойств теплозащитных покрытий с использованием дисперсий функционализированных акрилстирольных сополимеров введением боковых полярных гидроксильных и эпоксидных групп и полых стеклянных микросфер.

5. Экспериментальные исследования эффективности применения теплозащитных покрытий с использованием дисперсии функционализированных акрилстирольных сополимеров и полых стеклянных микросфер.

Практическая значимость работы.

Разработана технология получения дисперсии функционализированных акрилстирольных сополимеров, введением боковых полярных гидроксильных и эпоксидных групп.

Разработан состав теплозащитного покрытия с применением дисперсии акрилстирольных сополимеров, содержащих эпоксидные и гидроксильные группы, и полых стеклянных микросфер.

Выпущена опытная партия теплозащитного покрытия на оборудовании опытно-промышленного производства АО «КазХимНИИ», физико-механические

10

свойства которого превышают свойства аналогичных покрытий, полученных с использованием традиционных акриловых дисперсий.

Показана эффективность применения теплозащитного покрытия на примере задвижки трубопровода подачи теплофикационной воды потребителям.

Методы исследования, методология и достоверность полученных результатов обеспечиваются комплексным подходом с привлечением современной физико-химических, физико-механических и теплофизических методов исследования и испытаний, корреляцией экспериментальных результатов, полученных разными независимыми методами, согласованностью полученных результатов с опубликованными работами других исследователей.

Исследования структуры полученных материалов, физико-механические и теплофизические свойства теплозащитных покрытий проводили с использованием стандартных методик.

Обработка полученных результатов экспериментов выполнена методами численной и статистической обработки данных. Оценка полученных результатов исследований осуществлялась в том числе и путем сравнения и сопоставления с экспериментальными и теоретическими данными, представленными в литературе.

Личный вклад автора в опубликованных в соавторстве работах состоит в выборе и обосновании методик экспериментов; непосредственном проведении экспериментов; анализе и обобщении полученных экспериментальных результатов; в разработке технологического процесса получения дисперсии акрилстирольных сополимеров, содержащих эпоксидные и гидроксильные группы, а также в разработке технологии получения и внедрении теплозащитного покрытия.

Апробация работы. Результаты работы представлены на Международной научной конференции «Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы» (г. Санкт-Петербург, 2013); на III Международной конференции по химии и химической технологии (г. Ереван, 2013); на Всероссийской научной конференции «Теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза, модификации и переработки полимеров» (г. Уфа, 2013); на II

11

региональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наноматериалы и нанотехнологии» (г. Красноярск, 2013); на IV Всероссийской конференции «Образовательный, научный и инновационный процессы в нанотехнологиях» (г. Курск, 2013); на научной конференции, посвященной 105-летию со дня рождения академика РАН Миначева Х.М. в рамках ежегодного Открытого фестиваля студентов и молодежи «Человек. Гражданин. Ученый» (г. Чебоксары, 2013), на IX Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2013); на

Всероссийской конференции с международным участием «Химия и химическое образование. XXI век» (ХХО-1) (г. Владикавказ, 2014); на Четвертых

Воскресенских научных чтениях «Полимеры в строительстве» (г. Казань, 2014); на II Международной научно-практической конференции «Наука и современное общество: взаимодействие и развитие» (г. Уфа, 2015).

Публикации. Результаты исследований и разработок, отражающие содержание диссертационной работы и полученные в ходе ее выполнения, представлены в 6 статьях, опубликованных в реферируемых журналах из перечня ВАК РФ и 2 патентах РФ на изобретение.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложений и списка используемой литературы. Работа содержит 123 страницы основного машинописного текста, 32 рисунка, 53 таблицы, библиография содержит 137 наименований.

12

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕПЛОИЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДОВ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИК

1.1 Классификация теплозащитных материалов и их основные характеристики

Теплозащитные материалы применяются в различных отраслях промышленности и гражданском строительстве в качестве теплозащитного покрытия для наружной изоляции зданий и сооружений и внутренней обработки помещений с целью предотвращения тепловых потерь в окружающую среду; для изоляции трубопроводов тепловых сетей, котлов и других тепловых аппаратов с целью снижения тепловых потерь и защиты персонала от контактных ожогов горячими металлическими поверхностями трубопроводов, реакторов, тепловых сетей; для защиты холодильного оборудования от поступления тепла снаружи; в качестве антиконденсатного и антикоррозионного покрытия [1].

Теплоизоляционные материалы характеризуются низкой

теплопроводностью, малой плотностью, высокой пористостью.

Тепло может передаваться тремя способами:

- теплопроводностью материалов, когда тепло переносится от более нагретого участка к менее нагретому (холодному);

- конвекцией, т.е. переносом тепла самим веществом;

- тепловым излучением, представляющим из себя электромагнитные волны. С излучением электромагнитные волны переносят энергию.

Теплоизоляционные материалы можно разделить на группы по следующим признакам [2]:

- по форме и внешнему виду:

а) штучные изделия (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, полуцилиндры, сегменты);

б) рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты);

в) рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок и др.);

13

- по структуре:

а) волокнистые (минераловатные, стекловолокнистые и др.);

б) зернистые (перлитовые, вермикулитовые);

в) ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло, пенопласты)

- по виду исходного сырья:

а) неорганические;

б) органические;

в) композиционные.

- по жесткости:

а) мягкие (М) - сжимаемость выше 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна, вата из супертонкого стекловолокна, маты и плиты из штапельного стекловолокна);

б) полужесткие (П) - сжимаемость от 6 до 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты минераловатные и из штапельного стекловолокна с использованием синтетического связующего);

в) жесткие (Ж) - сжимаемость до 6 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты из минеральной ваты с использованием синтетического или битумного связующего);

г) повышенной жесткости (ПЖ) - сжимаемость до 10% при удельной нагрузке 0,04 МПа (плиты минераловатные повышенной жесткости с использованием синтетического связующего);

д) твердые (Т) - сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,1 МПа;

- по теплопроводности:

а) класс А - низкая теплопроводность -до 0,06 Вт/(м*К) при средней температуре 298 К;

б) класс Б- средняя теплопроводность -от 0,06 до 0,115 Вт/(м*К) при средней температуре 298 К;

в) класс В- повышенная теплопроводность -от 0,115 до 0,175 Вт/(м*К);

- по горючести (СНиП 21-01-97):

а) негорючие (НГ);

14

б) слабогорючие (П);

в) умеренно горючие (Г2);

г) нормально горючие (ГЗ);

д) сильногорючие (Г4);

- по предельной температуре:

а) керамические - до 1300 °С;

б) трепельный кирпич - до 900 °С;

в) ячеичный кирпич и пеностекло - до 400 °С;

г) органические материалы - 75-100 °С.

По назначению теплоизоляционные материалы подразделяют на два типа:

а) для изоляции горячих поверхностей (паропроводов, котлов);

б) для изоляции холодных поверхностей.

В последнее время для теплоизоляции трубопроводов больше всего используют волокнистую теплоизоляцию.

Основной характеристикой теплоизоляционных материалов является теплопроводность, которая определяет перенос теплоты частицами вещества в процессе их теплового движения, иными словами - способность материала передавать тепло. Теплопроводность выражают коэффициентом

теплопроводности, который для различных теплоизоляционных материалов лежит в пределах от 0,015 до 0,175 Вт/(м*К). Коэффициент теплопроводности зависит от вида материала, его строения, расположения пор, температуры и влажности материала [3].

Важными характеристиками также являются:

- плотность теплоизоляционного материала - характеристика, от которой зависит гибкость, сжимаемость, растяжение покрытия. Материалы с плотностью от 15 до 125 кг/м3 можно отнести к особо легким, материалы с плотностью от 125 до 350 кг/м3 - к легким, с плотностью от 350 до 600 кг/м3- к тяжелым материалам. Изоляционные материалы с низкой плотностью применяется для изоляции легких конструкций, например, скаты крыш; более плотные - для

15

стеновых перекрытий и крыш, а с самой высокой плотностью - для утепления фундаментов [4];

- водопоглощение показывает способность теплоизоляционного материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. Насыщение материала влагой ухудшает его основные свойства: увеличивает теплопроводность и среднюю плотность, уменьшает прочность покрытия;

- сорбционная влажность показывает, какое количество воды адсорбирует теплоизоляционный материал в течение 24 часов;

- прочность на разрыв показывает, при какой нагрузке теплоизоляционный материал подвержен разрывам и трещинам. Особенно важен этот показатель при применении теплоизоляционного материала в условиях с повышенной нагрузкой.

- паропроницаемость - способность теплоизоляционного материала пропускать накопившуюся влагу в окружающий воздух под действием разности температур. При понижении температуры водяные пары конденсируются, увеличивая тем самым влажность теплоизоляции, в результате чего теплоизоляционные характеристики материала ухудшаются. Повышение паропроницаемости улучшает теплозащитные свойства покрытия в составе каркасной конструкции и системах вентилируемых фасадов;

- морозостойкость отражает способность насыщенного водой теплоизоляционного материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного снижения прочности. Морозостойкость измеряется количеством циклов замораживания и оттаивания;

- огнестойкость - свойство теплоизоляционного материала противостоять действию открытого пламени. По огнестойкости материалы делятся на горючие и негорючие [5]. Горючие материалы, в свою очередь, подразделяют еще на четыре класса- Г1, Г2, Г3, Г4. Производители часто выделяют как отдельный класс трудногорючие материалы. При этом подразумевают, что теплоизоляционные

16

материалы воспламеняются только при воздействии огня и высоких температур и не поддерживают горение в отсутствие источника огня [6].

- термоустойчивость- способность материала сохранять свои свойства при воздействии повышенных температур.

1.2 Теплоизоляционные материалы различной природы

1.2.1 Неорганические теплоизоляционные материалы

Доля неорганических теплоизоляционных материалов составляет более 70 % от общего объема производимых теплоизоляционных материалов [7]. Обычно под неорганическими материалами подразумевают волокнистые материалы -минеральную вату и стекловату. Спрос на такие материалы снижается, мощности этих производств не растут.

Теплопроводность волокнистого теплоизоляционного материала складывается из кондукционной составляющей теплопроводности воздуха в порах, кондукционной и радиационной составляющей теплопроводности минеральной матрицы. При этом эффективность теплоизоляции зависит от эффективного размера пор волокнистого материала. Под эффективным размером пор принимается расстояние между двумя соседними волокнами [8].

Моделирование процесса теплопередачи с учетом перечисленных допущений показало, что величина теплопроводности может быть различной для плит с различной ориентацией волокон, следствием чего является изменение расчетной теплопроводности материала [9, 10]. Из-за случайного характера распределения волокнистой структуры теплоизоляционного материала точный расчет теплопроводности реальных волокнистых сред невозможен [11, 12].

Наиболее часто применяемая в качестве теплозащитного материала минеральная вата характеризуется негорючестью, высокой плотностью и прочностью, широким температурным диапазоном применения, долговечностью. Марки минеральной ваты в зависимости от свойств могут выдерживать

17

различные нагрузки и применяться для строительных целей [13 - 18].

Основные недостатки этого утеплителя - комкование при длительном хранении, образование отходов при производстве, необходимость их утилизации [19].

Характеристики стекловаты и базальтовой ваты во многом схожи со свойствами минеральной ваты. Преимуществам стекловаты является невоспламеняемость, высокая прочность, повышенная упругость и меньшая стоимость. К недостаткам можно отнести хрупкость и ломкость волокон материала. Качественные показатели волокнистых теплоизоляционных материалов на основе стекловолокна и базальтовой ваты, выпускаемых различными производителями, изменяются в широком диапазоне. Теплопроводность и паропроницаемость волокнистых теплоизоляционных материалов при прочих равных условиях зависят от среднего диаметра волокна и наличия неволокнистых включений. Стекловата может использоваться практически в любых конструкциях: навесных фасадах, наружных утеплителях, каркасных конструкциях и сэндвич-панелях, для изготовления звукоизоляционных и гидрофобных теплоизоляционных минераловатных материалов [20 - 23]. Одной из основных сфер применения стекловаты является теплоизоляция холодильных камер и промышленного оборудования, работающего в условиях повышенной вибрации [24].

1.2.2 Полимерные теплозащитные материалы

Полимерные теплозащитные материалы, в том числе вспененные, приобретают всю большую популярность в основном за счет более низкой стоимости по сравнению с волокнистыми материалами. Преимуществом таких материалов является возможность изготовления изделий сложных форм и более высокие звукоизоляционные показатели.

В последние годы широкое применение находит пенопласт на основе полистирола, называемый пенополистиролом [2, 25-32]. Пенополистирол

18

представляет собой жесткий термопласт, состоящий из склеенных (спекшихся) гранул. Материал на 98 % состоит из воздуха и 2 % полистирола.

Полистирольный пенопласт применяется при строительстве и реконструкция зданий, дорог, холодильных камер, складов и т.д. Легкие плиты с плотностью до 25 кг/м3 применяются для теплоизоляции мансард, крыш, внутренней изоляции стен, т. е. там, где действует незначительная нагрузка. Плиты с плотностью от 25 до 35 кг/м3 применяются для изоляции потолков чердачных перекрытий, наружной изоляции стен, для утепления полов и фундаментов. Пенополистирол широко используется в виде скорлуп для теплоизоляции магистралей отопления. В дорожном строительстве пенополистирол используют в качестве теплоизолирующих прослоек в виде плит толщиной до 100 мм [33]. Получение материалов разной плотности достигается за счет изменения соотношения компонентов композиции без изменения их химического состава [34]. К недостаткам следует отнести низкие показатели паропроницаемости, огнестойкости и теплостойкости.

К числу строительных пенопластов относятся также пенополиуретан и пеноизол, обладающие специфическими свойствами [35].

Пенополиуретан (ППУ) представляет собой ячеистый материал. Различают жесткий и эластичный ППУ. Эластичный ППУ (плотность от 22 до 55 кг/м3) используется в производстве мягкой мебели, сидений для транспорта, мягких стульев и т.д. Жесткий ППУ обладает низкой теплопроводностью и поэтому нашел широкое применение в качестве теплоизоляционного материала. ППУ производится по современным технологиям, полностью отвечает всем современным стандартам качества и экологически безопасен. Изоляция из пенополиуретана безопасна для здоровья человека, так как этот материал не содержит волокон и не является источником вредной пыли в отличие от волокнистых теплозащитных материалов [36].

ППУ применяют для изоляции холодильных камер, утепления жилых, промышленных и административных зданий. Для изготовления амортизационного подслоя покрытия манежей, цирковых арен, спортивных матов

19

применяется эластичный пенополиуретан, полученный с применением гидроксилсодержащего олигомера и полиметиленполифенилизоцианата, и ряда других компонентов [37, 38].

Пенополиуретан успешно применяется для теплоизоляции труб на тепломагистралях, нефте- и газопроводах [39]. По надежности и долговечности он значительно превосходит минеральные утеплители.

Основными недостатками ППУ является плохая устойчивость к УФ-излучению и высокая стоимость, а также необходимость проведения наружных работ по теплоизоляции при температуре воздуха не ниже плюс 1 °С, т.е. примерно с апреля по ноябрь [40].

Одним из эффективных теплоизоляционных материалов является карбамидный пенопласт - пеноизол (мипора, юнипор, меттэмпласт).

Пеноизол представляет собой пористый материал, изготавливаемый на основе карбамидных смол [41]. Основные преимущества пеноизола: невысокая цена, простота изготовления. К недостаткам можно отнести хрупкость теплоизоляционного материала.

В связи с этим его получают методом заливки (например, заливая прямо в полости стен во время строительства). При этом можно обойтись без применения специальных укрепляющих добавок. Такой подход позволяет сократить транспортные расходы и потери материалов во время их перевозки (в силу хрупкости). Уменьшить хрупкость позволяет применение специальных модифицирующих добавок [42 - 44].

1.2.3 Теплоизоляционные материалы с полыми микросферами

1.2.3.1. Теоретические основы и эффективность теплозащитного действия ТЗП

В соответствии с федеральной целевой программой «Жилище» на 20112015 г.г. потребность жилищного сектора в утеплителях к 2015 году составляла 30 млн. м3 [48]. Цель программы - снижение энергоемкости ВРП на 40 % по

20

отношению к предыдущим годам [49]. Реализации данного направления развития стройиндустрии должно способствовать повышению качества и конкурентоспособности традиционных утеплителей, а также разработке и производству новых современных теплозащитных материалов.

При получении ТЗП используют жидкие составы, содержащие полимерные связующие, полые стеклянные и керамические микросферы, целевые добавки и образующие при высыхании покрытия с высокими теплозащитными и адгезионными свойствами. Наиболее часто в качестве связующего используются водных дисперсий на основе следующих полимеров: полиакрилата, полибутадиена, полиуретана, поливинилацетата, сополимеров акрилата со стиролом, бутадиенстирольного сополимера, поливинилового спирта и их смесей [67]. Теплозащитный материал на основе микросфер, нанесенный на поверхность (фасад, кровля), отражает тепло внутрь, не давая ему проходить сквозь теплозащитное покрытие и рассеиваться наружу [56].

Принцип работы ТЗП заключается в создании ими теплового барьера. Чем выше процентное наполнение полыми стеклянными микросферами, тем меньше объемный вес и меньше значение главного параметра теплоизоляционного покрытия - коэффициент теплопроводности. Изготовители теплоизоляционных покрытий используют различные составляющие при изготовлении материала. Микросферы могут иметь различия по размерам, форме, наполнению (воздух, вакуум, инертный газ), качеству (целые сферы, поврежденные), технологии изготовления (отходы ТЭЦ и стекольной промышленности, а также изготовленные по специальной технологии). Чем выше качество матрицы связующего материала, тем выше способность удерживать между собой большое количество микросфер, выше степень адгезии и меньше процент влагопроницаемости [45].

Следует отметить, что по нашему предположению снижение значения коэффициентов теплопроводности ТЗП зависит от увеличения полярных групп в используемых связующих компонентах. Нами был проведен анализ справочных

21

данных по коэффициенту теплопроводности полимеров, представленный в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Коэффициент теплопроводности различных полимеров

Полимер Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)

ПММА 0,17

Полиамид-610 0,19

Полиамид-66 0,25

Полиэтилен 0,30

Очевидно, что необходимы дополнительные исследования, прежде чем будет достигнуто полное понимание процесса снижения коэффициента теплопроводности с увеличением полярных групп в сополимере. Однако анализ таблицы 1.1 подтверждает наше предположение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Жданов, Николай Николаевич, 2017 год

Список литературных источников

1. Бобров, Ю.Л. Теплоизоляционные материалы и конструкции / Ю.Л. Бобров, Е.Г. Овчаренко, Б.М. Шойхет, Е.Ю. Петухова. - М., 2003. - 244 с.

2. Полежаев, Ю.В. Классификация теплозащитных материалов / Ю.В. Полежаев, Ф.Б. Юревич. - М.: Энергия, 1976. - 190 с.

3. Горлов, Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов / Горлов Ю.П., Меркин А.П., Устенко А.А. - М.: Стройиздат, 1990. - 370 с.

4. Копко, В.М. Теплоизоляция трубопроводов теплоносителей / В.М. Копко. -Минск: Изд-во Технопринт, 2002. - 160 с.

5. ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть. -Введ. 01.01.96. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1996. - 19 с.

6. Кодолов, В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов / В.И. Кодолов. - М: Изд-во Химия, 1978. -160 с.

7. Кузнецов, Г.Ф. Тепловая изоляция. Справочник строителя / Г.Ф. Кузнецов. -М: Изд-во Стройиздат, 1985. - 421 с.

8. Широкордюк, В.К. Влияние структурного фактора на теплопроводность эффективных минераловатных теплоизоляционных строительных материалов / В.К. Широкордюк // Научный журнал КубГАУ. - 2007. -№ 27(3). - С.29-33.

9. Энергетическая стратегия РФ на период до 2030 г.: Распоряжение Правительства РФ от 13.11. 2009 № 1715-р. Гл.5. П.2.

10. Каранаева, Р.З. Пенополистирол как утеплитель в составе наружных стен зданий / Р.З. Каранаева, В.В. Бабков, Д.А. Синицин, Г.С. Колесник // Известия ЮЗГУ серия техника и технология. - 2011. - № 1. - С. 21-27.

11. Титаренко, Н.Н. Определение параметров проницаемости волокнистых пористых материалов / Н.Н. Титаренко, П.А. Дворников, С.Н. Ковтуни // Известия вузов. Ядерная энергетика. - 2012. - №3. - С.155-163.

12. Лундышев, И.А. Перспективные технологии применения монолитного пенобетона для теплоизоляции трубопроводов / И.А. Лундышев // Инженерностроительный журнал. - 2008. -№1. - С. 38-41.

108

13. Козлов, В.В. Результаты экспериментальных исследований параметров воздухопроницаемости минеральной ваты / В.В. Козлов, И.С. Курилюк // Строительные науки. Строительные материалы и конструкции. - 2009. - №5. -С.500-503.

14. Шойхет, Б.Н. О технических требованиях к волокнистым теплоизоляционным материалам / Б.Н Шойхет, Е.Г. Овчаренко, Л.В. Ставрицкая // Энергосбережение. - 2002. -№1. - С.76-85.

15. Заявка 2012141686/03 РФ, МПК C04B37/00. Минеральная вата из подлежащих повторном использованию материалов / Браун Мартин; заявитель Юэсджиинтериос ЛЛС. - № 2012141686/03; заявл. 07.04.2011; опубл. 20.05.2014.

16. Пат. 2390508 РФ, МПК C03C13/06, С03С25/10, С03С25/24. Минеральная вата, изоляционный материал и способ изготовления / Бернар Жан-Люк, ДусЖером; заявитель и патентообладатель Сэн-ГобэнИзовер. - № 2007140396/03; заявл. 31.03.2006; опубл. 27.05.2010.

17. Пат. 2283228 РФ, МПК B29C44/02, B29C67/20. Устройство для вспенивания пенополистирола / Васильчиков В.В.; заявитель и патентообладатель Васильчиков В.В. - № 2005101829/12; заявл. 26.01.2005; опубл. 10.09.2006.

18. Заявка 2003129287/06 РФ, МПК F16L59/06. Тепловая изоляция и теплоизоляционный элемент / Парков Н.Ф.; заявитель Парков Николай Федорович. - № 2003129287/06; заявл. 02.10.2003; опубл. 27.03.2005.

19. Лотов, В. А. Способ и технология утилизации твердых отходов производства минеральной ваты / В. А. Лотов, Н.С. Крашенинникова, И.Н. Нефедова // Известия Томского политехнического университета. - 2004. - №6. - С. 89-92.

20. Горяйнов, К.Э. Технология производства полимерных и теплоизоляционных изделий / К.Э. Горяйнов, В.В. Коровникова. - М., 1985. - 402 с.

21. Пат. 2516646 РФ, МПК E04B1/88, C03C25/26, C09D161/06. Способ получения изоляционных продуктов на основе минеральной ваты и полученные продукты / Жаффренну Бори, Дус.Жером, Мениваль Элен, Пони.Молль Оливье.; заявитель патентообладатель Сэн-Гобэн Изовер. - № 2011118440/05; заявл. 08.10.2009; опубл. 15.04.2010.

109

22. Заявка 2005121073 РФ, МПК C04B14/46, C04B26/26. Состав для изготовления

гидрофобных теплоизоляционных минераловатных материалов [Текст] /

Коренькова С.Ф., Павлов А.А.; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный архитектурно-строительный университет (СГАСУ). - №

2005121073/03; заявл. 05.07.2005; опубл. 20.01.2007.

23. Рынок теплоизоляционных материалов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.makonstroy.ru/teploizol.

24. Шойхет, Б.М. Структура и проницаемость волокнистых теплоизоляционных материалов / Б.М Шойхет // Строительные науки. Строительные материалы и конструкции. - 2009. - №5. - С.496-499.

25. Заявка 20061337945/04 РФ, МПК E04B1/94. Многослойный теплоизоляционный материал с улучшенной термостойкостью и улучшенными противопожарными свойствами. / Альмендингер Маркус, Хан Клаус, Шмид Бернхард, Майер Харри, Антонатус Эдит; заявитель БасфАкциенгезельшафт. - № 20061337945/04; заявл. 26.03.2005

26. Арболитовая теплоизоляция подводных трубопроводов централизованного теплоснабжения / А.Г. Поздеев, Ю.А. Горинов, А.Н. Чемоданов и др. // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. --№ 4. - С. 113-116.

27. Пат.2407760 РФ, МПК C08J9/04, C09K21/12, C08F112/08. Самотатухающий пенополистирол / Гинзбург Л.И.,Таркова Е.М., Синькевич В.А. и др.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Промпласт-14». - №2008141329/04; заявл. 02.04.2010; опубл. 27.12.2010.

28. Муранова, М.М. Применение современной тепловой изоляции для трубопроводов. Слоистая теплоизоляция / М.М. Муранова, А.И. Щелокова // Вестник Самарского государственного университета. - 2012. - №2(34). - С.165169.

29. Островская, Н.В. Исследование теплоизоляционных материалов, содержащих пластики / Н.В. Островская, В.Д. Чайк // Научные труды Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета. - 2010. -

110

№22. - С. 72-75.

30. Войлоков, И.А. Перспективы российского рынка теплоизоляции / И.А Войлоков // Сантехника. Отопление. Кондиционирование. - 2013. - №5. - С.5862.

31. Каранаева, Р.З. Работа пенополистирола в составе теплоэффективных наружных стен зданий по системе фасадной теплоизоляции / Р. З. Каранаева, В. В. Бабков, Г.С. Колесник, Д.А. Синицин // Жилищное строительство. - 2009. - №8. -С. 26-29.

32. Тепловая изоляция наружных трубопроводов. [Электронный ресурс] / Режим

доступа: http://msd.com.ua/inzhenernoe-oborudovanie-doma-i-uchastka/teplovaya-

izolyaciya-naruzhnyx-truboprovodov.

33. Сиротюк, В.В. Современные конструктивно-технологические решения при строительстве плавающих насыпей / В.В. Сиротюк, Е.А. Носов, Д.Э. Рябов // Строительство. Строительные материалы и изделия. - 2014. - №35(1). - С. 66-73.

34. Шутов, Ф.А. Пенокомпозит Penocom: новый огнестойкий

теплоизоляционный материал для строительных конструкций / Ф.А. Шутов, И.В. Щербанев, А.Б. Сивенков // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2013. - №8 (145). - С. 228-232.

35. О состоянии рынка теплоизоляционных материалов. Выбираем

теплоизоляцию. [Электронный ресурс] / Режим доступа:

http://www.estateline.ru/interviews/154.

36. Ренополиуретан - современный теплоизоляционный материал / Е.А. Морозов, Д.А. Майдан, Е.А. Кузнец, Д.В. Кутырева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2010. - №9. - С.86.

37. Пат. 2434903 РФ, МПК С08Е75/12, C08G18/69. Композиция для получения эластичного пенополиуретана. / Новаков И.А., Попопа Ю.В., Нистратов А.В., Шишкин Е.В. и др.; заявитель и патентообладатель ГОУВПО Волгоградский государственный технический университет. - № 20101254 33/05; заявл. 21.06.2010; опубл. 27.11.2011.

111

38. Заявка 2011141875/04 РФ, МПК C08G18/69. Способ получения жестких полиуретанов. / ТомовичЗелько, Якобмайер Олаф, ХензикРайнер, КампфГуннар; заявитель Басф Се. - № 201114175/04, заявл. 16.03.2010;опубл. 27.04.2013.

39. Вытчиков, Ю. С. Повышение эффективности и долговечности тепловой изоляции трубопроводов систем теплоснабжения с применением скорлуп из пенополиуретана / Ю.С. Вытчиков, Л.Д. Евсеев, А.А. Чулков // Вестник Самарского государственного архитектурно-строительного университета. - 2013. - №2(10). - С.90-93.

40. Валгин, В.Д. Отечественная энергосберегающая технология теплоизоляции строительных конструкций с использованием пенопласта нового поколения / В.Д. Валгин // Энергобезопасность в документах и фактах. - 2005. - №1. - С. 20-26.

41. Технология полимерных материалов. Пеноизол-новый теплозвукоизоляционный материал. [Электронный ресурс] / Режим доступа:

http://tutteplo.ru/forum/viewtopic.php?p=837.

42. Пат 2490224 РФ, МПК С04В18/00, С04В28/00. Смесь для получения строительного материала. / Денеко Ю.В., Рядинский В.Ю.; заявитель и патентообладатель Денеко Ю.В., Рядинский В.Ю. - № 2011151820/03; заявл. 19.12.2011; опубл. 20.08.2013.

43. Заявка 20091221491/03 РФ, МПК E04C2/284. Многослойная панель. / Грынь А.С.; заявитель Грынь Александр Сергеевич. - № 20091221491/03; заявл. 08.06.2009; опубл. 20.12.2010.

44. Пат. 2439018 РФ, МПК C04B28/00, B09B3/00, C04B111/20. Смесь для получения строительных материалов. / Дашков Р.Ю., Аксютин О.Е., Гафаров Н.А., Меньшиков С.Н., Облеков Г.И., Уткина Н.Н.; заявитель «Союзгазтехнология». - № 2009138598/03; заявл.19.10.2009; опубл. 27.04.2011.

45. Дружинина, Т.Я. Актуальность применения жидкой сверхтонко теплоизоляции в строительстве и эксплуатации промышленных и гражданских объектов / Т.Я. Дружинина, А.А. Копылова // Строительство и архитектура. -2013. - №2(73). - С. 101-104.

46. Чеснокова, О.Г. Использование сверхтонкой теплоизоляции для исключения

112

промерзания стальных оконных перемычек / О.Г. Чеснокова // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия строительство и архитектура. - 2016. - №45(64). - С. 94-99

47. Бухмиров, В.В. «Применение тонкопленочных покрытий в целях

энергосбережения» / В.В. Бухмиров, А.К. Гаськов // Ветник ИГЭУ. - 2015. - №5. -С. 1-7

48. Иванов, М.Ю. Энергоэффективные утеплители в строительстве / М.Ю Иванов // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. - 2012. - №3. - С. 161-166.

49. Алибаев, Т.Л. Координация целевых индикаторов региональной программы энергосбережения (на примере программы энергосбережения республики Татарстан). / Т.Л. Алибаев // Транспортное дело России. - 2011. -№11. - С. 213 -216.

50. Пат. 2234474 РФ, МПК C04B20/00. Способ получения гранулированного

теплоизоляционного материала / Радина Т.Н., Свергунова Н.А., Рубайло И.С., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель Братский государственный технический университет. - №2002103461/03; заявл. 06.02.2002; опубл.

10.10.2003.

51. Пат. 2220927 РФ, МПК C04B28/26, C04B18/14,C04B111/20. Сырьевая смесь и

способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. / Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель Братский государственный технический университет. - № 2002110483/03; заявл. 19.04.2002; опубл.

10.01.2004.

52. Пат. 2246462 РФ, МПК C04B28/26, C04B18/14, C04B111/20. Сырьевая смесь и

способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. / Радина Т.Н., Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель Братский государственный технический университет. - № 2003124577/03; заявл. 06.08.2003; опубл.

20.02.2005.

53. Патент 2246463 РФ, МПК C04B28/26, C04B18/14,C04B111/20. Сырьевая смесь и способ получения зернистого теплоизоляционного материала./ Радина Т.Н.,

113

Иванов М.Ю.; заявитель и патентообладатель Братский государственный технический университет. - № 2003131117/03; заявл. 22.10.2003; опубл. 20.02.2005.

54. Иванов, М.Ю. Экономические и экологические аспекты произвоства энергоэффективных зернистых теплоизоляционных материалов / М.Ю. Иванов. // Труды БрГУ. Серия: Естественные и инженерные науки. - 2013. - №1. - С.246252.

55. Матвиевский, А.А. Жидкокерамические теплоизоляционные покрытия. Сказка о голом короле. / А.А. Матвиевский, Т.Ю. Абызова, М.Г. Александрия // Стройпрофиль. - 2010. -№3 (81). - С. 28- 30.

56. Процессы образования и основные свойства полых алюмосиликатных микросфер в золах-уноса тепловых электростанций / В.С. Дрожжин, М. Я. Шпирт, Л. Д. Данилин и др. // Химия твердого тела. - 2008. - №2. - С.53-66.

57. Пат. 2318782 РФ, МПК C04B111/20, C09D5/02, C09D1/02. Теплоизоляционное покрытие. / Брянцев Е.Б.; заявитель и патентообладатель Брянцев Евгений Борисович. - № 2006119199/04; заявл. 02.06.2006; опубл. 10.03.2008.

58. Пат. 2288927 РФ, МПК C09D1/02, C09D5/08, C09D5/18. Композиция для получения антикоррозионного, огнестойкого и теплоизоляционного покрытия и ее применение. / Беляев В.С.; заявитель и патентообладатель Беляев Виталий Степанович. - № 2005122001/04; заявл. 13.07.2005; опубл. 10.12.2006.

59. Пат. 2455253 РФ, МПК C04B28/26, C04B38/00, C04B111/40. Способ получения конструкционно-теплоизоляционного строительного материала на основе алюмосиликатных микросфер. / Бессонов И.В., Сапелин А.Н., Кордюков Н.П.; заявитель и патентообладатель ФГБУ «Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук». -№ 2011107564/03; заявл. 01.03.2011; опубл. 10.07.2012.

60. Пат. РФ 2162871, МПК C09D5/02. Состав для теплозащитных покрытий / Костиков С. В., Назаренко В. А., Реутов О. С., Симаков С. Ф.; заявитель и патентообладатель ЗАО «Спецэнерготехника». - № 98111208/04; заявл. 11. 06.1998; опубл. 10.02.2001

114

61. Пат. РФ 2527997, МПК C09D5/18, C09D5/02. Состав для теплозащитных покрытий / Емельянова О.Н., Прохоров Г.О., Кудрявцева Е.П. и др.; заявитель и патентообладатель Научно исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ. - №2012137057/05; заявл. 30.08.2012; опубл. 10.03.2014

62. Пат. 2382803 РФ, МПК ^9D5/08. Краска-покрытие термо-атмосферостойкое. / Боднарчук Б.В.; заявитель и патентообладатель Боднарчук Богдан Васильевич. -№ 2008133374/04; заявка 14.08.2008; опубл. 27.02.2010.

63. Пат. 2215765 РФ, МПК C09D161/14, C09D5/18, C09D161/14. Состав для огнестойкого теплозащитного покрытия. / Винограй Г.Ю., Федорова Н.Л., Голеньшин В.Н., Коноплев В.М., Кошелев О.В., Сергиевский Ю.В.; заявитель и патентообладатель ГП ММЗ «Авангард». - № 2001124700/04; заявл. 07.09.2001; опубл. 10.11.2003.

64. Пат. 2301241 РФ, МПК C09D163/00, C09D5/08, C09D5/18. Композиция для получения антикоррозионного, огнестойкого и теплоизоляционного покрытия, применение ее. / Беляев В.С., заявитель и патентообладатель Беляев Виталий Степанович. - № 2005122002/04; заявл. 13.07.2005; опубл. 20.06.2007.

65. Пат. 93052300 РФ, МПК C04B26/14, C04B 14/24, C09D153/00. Вещество для теплоизоляционного покрытия трубопроводов. / Дубин И.Б., Газиянц А.П., Лаптев И.И., Мансуров М.Н., Саркисов Э.И.; заявитель и патентообладатель Дубин И.Б. -№ 9305200/04; заявка 18.11.1993; опубл. 20.07.1996.

66. Рыбаков В.В. Функциональные градиентные материалы на основе ограниченно совместимых эпоксидных олигомеров.дис. канд. техн. наук / В.В. Рыбаков. - Казань, 2012.-168 с.

67. Пат. 2400506 РФ, МПК C09D1/00, C08K2/22. Теплозащитная композиция. /

Фатхутдинов Р.Х., Маслов В.А., Хафизова С.А.; заявитель и патентообладатель ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт». - №

2009137667/04; заявл. 12.10.2009; опубл. 27.09.2010.

68. Теплоизоляция «RE-THERM» [Электронный ресурс] / Режим доступа:һйр://ге-therm.ru/.

115

69. Логинова Н. А. Определение тонкопленочных теплоизоляционных покрытий применительно к системам теплоснабжения: автореф. дис. канд. техн. наук / -Москва, 2010. - 23 с.

70. Оценка эффективности «жидкой» теплоизоляции / А.С. Полетаева, В.Д. Таратута // IX Всероссийская конференция молодых ученых: матер. конф. -Краснодар, 2016.-С. 856-857.

71. Кочетова, Ю.Ю. Покрытие «Корунд» -теплоизоляционный материал, снижающий теплопотери и повышающий антикоррозионную защиту зданий и сооружений сферы жилищно-коммунального хозяйства / Ю.Ю. Кочетова // Вестник УГУЭС. Наука. Образование. Экономика. Серия Экономика. - 2014. -№1 (7). - С. 198-200.

72. Бояринцев, А.А. Правда о «сказочниках» / А.А. Бояринцев // Промышленные страницы Сибири. - 2011. - №4 (52). - С. 36-39.

73. Теплоизоляция «Броня» [Электронный ресурс] / Режим

доступа:http://www.nano34.ru/.

74. Садыков, Р.А. Исследование коэффициентов теплопроводности тонкослойных теплоизоляторов / Р.А. Садыков, И.О. Манешев // Известия казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2016. - №1(35). -С. 134-142.

75. Теплоизоляция «KARE» [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://kare-nano.ru/product.

76. Ключников, О.Р. Исследование теплоизолирующих свойств жидкокерамических покрытий, пенополиэтилена, пенополистирола и гипса / О.Р. Ключников, Р. Р. Галимуллин, И. О. Ключников // Международная научнотехническая конференция: Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы: матер.конф. - Казань, 2013. - С. 25 - 28.

77. Инин А.Е. Разработка составов теплоизоляционных покрытий на основе тонкодисперсных минеральных наполнителей: автореф. дис. канд. техн. наук / -Пенза, 2016. - 24 с.

116

78. Таусенев, Е.М. Оценка эффективности жидкого теплоизоляционного полимерного покрытия. / Е.М. Таусенев // XVII Международная научная конференция: актуальные вопросы современной техники и технологии. - Липецк, 2014. - С.342-345.

79. Дружинина, Т.Я. Актуальность применения жидкой сверхтонкой теплоизоляции в строительстве и эксплуатации промышленных и гражданских объектов / Т.Я Дружинина, А. А. Копылова // Вестник ИрГТУ. - 2013. - № 2(73). - С.101-104.

80. Сидоров И.А. Российский рынок теплоизоляции: от качества к количеству / И. А. Сидоров И.А. // Стройпрофиль. -2007. -№ 4. - С. 39-43.

81. Состояние рынка теплоизоляционных материалов России. [Электронный ресурс] / Режим доступа: fhttp://esto.tomsk.gov.ru/articles/technologies/2722.

82. Техническая спецификация на стирол марки СДМФК [Электронный ресурс] / Режим доступа:http://www.nknh.ru/upload/iblock/de4/styrene.pdf.

83. Взаимодействие глицидилметакрилата со спиртами. / М.А. Суровцев, В.С. Михлин, В.Э. Лазарянц, О.П. Яблонский // Ярославский государственный технический университет. - 2006. - № 3. - С. 6-10.

84. Металлические наночастицы в акриловых полимерных матрицах. / П.А. Музалев., И.Д. Кособудский, Н.М. Ушаков, Л.Г. Панова // Интерконтакт Наука. -2011. - №3. - С.84-87.

85. Исследование влияния параметров процесса полимеризации акриловой кислоты на вязкость полиакриловой кислоты. / Л.Ф. Перистая, В.А. Перистая, Н.А. Павлов, и др. // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. - 2010. - № 3. -С. 107-110.

86. Рыкалин, Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке / Н.Н Рыкалин. -М.: Изд-во Машгиз, 1951. - 296 с.

87. Кузнецов, Н.В. Тепловой расчет котельных агрегатов / Н.В. Кузнецов - М.: Изд-во «Энергия»,1987. -115с.

117

88. Спирин, М.А. Керамические и стеклянные полые микросферы 3М (информация о продуктах и применениях) / М.А. Спирин // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2008. - № 1-2. - С. 34-35.

89. Царева, О.В. Повышение эффективности стекловолокнистого материала за счет применения полых стеклянных микросфер / О.В. Царева, Р.А. Халитов, Ф.Ф. Абдурахманов // Вестник Казанского технологического университета. -2013. - № 13. - С. 63-65.

90. Заявка № 2013139424/04 РФ, МПК C09D5/18, C09D113/02. Энергосберегающее антикоррозионное покрытие с пониженной пожарной опасностью и способ его получения, заявитель Гайдук А.А., Десятков Д.В.-№ 2013139424/04, заявл. 23.08.2013, опубл. 27.02.2015.

91. Пат. 2260602 РФ, МПК C08F212/08, C08F220/06. Способ получения водных дисперсий стиролакриловых сополимеров / Утробин А.Н., Рощин В.А., заявитель и патентообладатель ОАО «Пигмент», - № 2004106003/04, заявл.02.03.2004.

92. Влияние состава мономеров на пленкообразующие свойства акриловых покрытий / А.И. Хасанов, Е.А. Ефремов, М.И. Хасанова, P.M. Гарипов // Вестник Казанского технологического университета. 2011, № 11.-С. 53-306.

93. Шур, А. М. Высокомолекулярные соединения: Учебник для унтов. 3-е изд., перераб. и доп. - Высшая школа, 1981. - 656 с.

94. ГОСТ 7076-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. - М.: Госстрой России. - 2000. - 27 с.

95. ГОСТ 17177-94.Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний. - М.: ИПК Издательство стандартов.-1996.-42 c.

96. ГОСТ 9.707-81. Единая система защиты от коррозии и старения. Материалы полимерные. Методы ускоренных испытаний на климатическое старение. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам. - 1983.- 65 c.

97. Тепловизионная диагностика для контроля противотеплового оборудования / Е. М. Прохоренко, В. Ф. Клепиков, В. В. Колесникова и др. // ВосточноЕвропейский журнал. - 2011. - № 5. - С.47-51.

118

98. Губин, В. И. Статистические методы обработки экспериментальных данных: Учебное пособие для студентов технических вузов. - Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2007. - 202 с.

99. Энергосберегающее покрытие на основе акриловых дисперсий и полых стеклянных микросфер / Р.М. Гарипов, Н.Н. Жданов, Р.Х. Фатхутдинов, В.В. и др. // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. --№6. - С. 4547.

100. Жданов, Н.Н. Теплозащитный состав с использованием наноразмерных компонентов / Н.Н. Жданов, Р.М. Гарипов // Дизайн. Материалы. Технология. -2013. - №5. - С.53-56.

101. Жданов, Н.Н. Использование теплозащитного покрытия для энергосбережения / Н.Н. Жданов. Р.М. Гарипов, А.И. Хасанов // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - №16. - С.77-81.

102. Жданов, Н.Н. Энергосберегающее покрытие с фотокаталитическими свойствами / Н.Н. Жданов, М.А. Саляхова // Научное обозрение - 2014. - №10. -С. 339-343.

103. Теплофизические характеристики увлажненных теплозащитных материалов / Р.М. Гарипов, Н.Н. Жданов, Р.Х. Фатхутдинов и др. // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - №15. - С.49-52.

104. Жданов, Н.Н. Влияние функционализированных мономеров на свойства акрилстиролной дисперсии и теплозащитного покрытия на ее основе / Н. Н. Жданов. Р.М. Гарипов, А.С. Левин // Вестник технологического университета. -2016. - №23. - С.65-68.

105. Пат. РФ 2523818, МПК C09D5/18, B82B3/00. Огнестойкое теплозащитное покрытие и способ его получения / Фатхутдинов Р.Х., Уваев В.В., Маслов В.А., Хафизова С.А., Жданов Н.Н.; заявитель и патентообладатель ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт». - № 2012152713/05; заявл. 06.12.2012; опубл. 27.07.2014

106. Пат. РФ 2568440, МПК C08F212/08, C08F220/04. Водная стиролакриловая дисперсия и способ ее получения. / Уваев В.В., Гарипов Р.М., Жданов Н.Н.,

119

Хасанов А.И., Маслов В.А., Хафизова С.А.; заявитель и патентообладатель ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» - № 2014142527/04; заявл. 21.10.2014, опубл. 20.11.2014.

107. Жданов, Н.Н. Теплозащитный состав с использованием наноразмерных компонентов / Н.Н. Жданов, Р.М. Гарипов // Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы: VIII Международная научная конференция и IX Всероссийская олимпиада молодых ученых. - С-Пб., 2013. - С.30.

108. Жданов, Н.Н. Жидкий теплозащитный состав с пониженной пожарной опасностью / Н.Н. Жданов, Р.М. Гарипов // III Международная конференция по химии и химической технологии Ереван 2013 - Ереван, 2013. - С.401- 402.

109. Жданов, Н.Н. Теплозащитное покрытие на основе полых стеклянных микросфер / Н.Н. Жданов, Р.М. Гарипов // Теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза, модификации и переработки полимеров: Всероссийская научная конференция - Уфа, 2013. - С.160 - 161.

110. Жданов, Н.Н. Влияние наноразмерного политетрафторэтилена на

теплофизические характеристики теплозащитного покрытия/ Н.Н. Жданов, Р.М. Гарипов // Наноматериалы и нанотехнологии: II Региональная научнотехническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. -

Красноярск, 2013. - С.60-61.

111. Жданов, Н.Н. Теплозащитное покрытие с фотокаталитическими свойствами / Н.Н.Жданов, В.А. Маслов, Р.Х. Фатхутдинов, Р.М. Гарипов // «Образовательный, научный и инновационный процессы в нанотехнологиях»: IV Всероссийская конференция - Курск, 2014. - С. 141-143.

112. Жданов, Н.Н. Функционализированное связующее для теплозащитных составов / Н.Н.Жданов, Р.М. Гарипов // Тинчуринские чтения: IX Международная молодежная научная конференция - Казань, 2014. - С. 462 - 463.

113. Сайфутдинова, И. Ф. Энергосберегающее покрытие с фотокаталитическими свойствами / И. Ф. Сайфутдинова, И.Ш. Абдуллин, Н.Н. Жданов // Молодежь и инновации Татарстана: Конференция молодых ученых - Казань, 2014. - С.47-49.

120

114. Жданов, Н.Н. Энергосберегающее полимерное покрытие, содержащее стеклянные микросферы / Н.Н. Жданов, Р. М. Гарипов // Полимеры в строительстве: Четвертые Воскресенские чтения - Казань, 2014. - С.24 - 25.

115. Жданов, Н.Н. Исследование теплостойкости энергосберегающего покрытия на основе полых стеклянных микросфер и акрилового связующего /Н.Н. Жданов, Р. М. Гарипов // Химия и химическое образование. ХХ1 век: Всероссийская научная конференция с международным участием - Владикавказ, 2014. - С.184 -186.

116. Сайфутдинова, И.Ф. Способ самодегазации энергосберегающего покрытия на основе акриловой дисперсии с микросферами / И.Ф. Сайфутдинова, Н.Н. Жданов // Молодежь и инновации Татарстана: Конференция молодых ученых -Казань, 2014. - С.79 - 83.

117. Жданов, Н.Н. Теплозащитное покрытие на основе функционализированных акриловых сополимеров и полых стеклянных микросфер / Н.Н Жданов, Р.М. Гарипов, Р.Х. Фатхутдинов // Научная конференция, посвященная 105-летию со дня рождения академика РАН Миначева Х.М. в рамках ежегодного Открытого фестиваля студентов и молодежи «Человек. Гражданин. Ученый» - Казань, 2013. - С.89 - 90.

118. Елисеева, В.И. Полимерные дисперсии / В.И. Елисеева. - М.: Химия, 1980. -295 с.

119. Пат. РФ 2400506 МПК C09D5/18, B82B3/00. Теплозащитная композиция. /

Фатхутдинов Р.Х., Маслов В.А., Хафизова С.А. заявитель и патентообладатель ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», №

2009137667/04, заявл 21.10.2009, опубл. 27.09.2010.

120. Техническая спецификация на акриловую дисперсию марки «Акрэмос-101» [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.ecochemical.biz/catalog/acrylic-dispersions/dispersii-dlya-lkm/59-production/137-acremos-101.

121. Техническая спецификация на стирол марки СКД-1С [Электронный ресурс] / Режим доступа:http://www.sibur-int.com/.

121

122. Техническая спецификация на полиуретановую дисперсию марки Аквапол

[Электронный ресурс] / Режим доступа: 11

http://macromer.ru/catalog/Vodnie_PU_akrilPU_dispersii_i_sistemi/Akvapol_11.

123. Казакова, Е.Е. Водно-дисперсионные акриловые лакокрасочные материалы строительного назначения / Е.Е.Казакова, О.Н. Скороходова - М., 2003. - 136 с

124. Микросферы 3М. Повышение производительности. Инновационные решения

для ответственного применения. [Электронный ресурс] / Режим

доступа:http://formos.ru/files/doc/polimery/steklynnye-mikrosfery-3m.pdf.

125. Степин, С.Н. Тепловые расчеты оборудования для производства лакокрасочных материалов. Методические указания / С.Н. Степин, Р.М. Гарипов // Офсетная лаборатория КХТИ им. С.М. Кирова,1986.-26 с.

126. Порошковые краски с применением микросфер [Электронный ресурс] / Режим доступа:http://lakokraska-ya.ru/info/detail.php?ID=2585

127. Краткая химическая энциклопедия. Ред. кол. И. Л. Кнунянц и др. Т4 -М.: Изд-во Советская энциклопедия,1965. - 1182 с.

128. Краткая химическая энциклопедия. Ред. кол. И.Л. Кнунянц и др. Т1 -М.: Изд-во Советская энциклопедия,1961. - 1261 с.

129. Хасанов А.И. Термоактивные акриловые сополимеры для дорожноразметочных эмалей: автореф. дис. канд. техн. наук / А.И. Хасанов. - Казань, 2011. - 20 с.

130. Толмачев, И.А. Новые водно-дисперсионные краски / И.А. Толмачев, В.В. Верхоланцев. - Л., 1979. - 200 с

131. Полимерные смеси / Д. Пол, С. Краузе, И. Санчес, и др. - М., 1982. - 552 с

132. Кросс А. Введение в практическую инфракрасную спектроскопию. / А. Кросс.- М.: Союз, 1961. -36 с.

133. Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений / Накамото К. - М.:Мир, 1966. -411 с.

134. Исследование кинетики трансформации глицидилового эфира метикриловой кислоты микроорганизмами в двухфазной системе. / Н. И. Петухова, Л.Х.

122

Халимова, Л.Я. Калимуллина, В.В. Зорин // Уфимский государственный нефтяной технический университет. - 2006. - №1. - С.98 - 100.

135. Рафиков, С.Р. Методы определения молекулярных весов и полидисперсности

высокомолекулярных соединений. / С.Р. Рафиков, С.А. Павлова, И.И.

Твердохлебова. - М.: Изд-во АН СССР, -1963.-344 с.

136. Паропроницаемость материалов [Электронный ресурс] / Режим

доступа:http://jsnip.ru/normy/paropronicaemost-materialov.html.

137. Рыбаков В.В. Функциональные градиентные материалы на основе ограниченно совместимых эпоксидных олигомеров. дис. канд. техн. наук / В.В. Рыбаков. - Казань, 2012.-168 с.

123

Приложение А

СОГЛАСОВАНО Заместитель генерального

директора по научной работе и и энному развитию

__________Л.3. Рязапова а_________2016 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы Жданова Николая Николаевича на тему «Разработка теплозащитного покрытия на основе акрилстирольных сополимеров и полых стеклянных микросфера

Мы, нижеподписавшиеся, представитель АО «КазХимНИИ», технолог участка Сипатов С.Е. с одной стороны и представитель ФГБОУ ВО «КНИТУ», аспирант кафедры ТППКЖдановН.Н., с другой стороны, составили настоящий акт о том, что в производственных условиях АО «КазХимНИИ» проверены результаты диссертационной работы: «Разработка теплозащитного покрытия на основе акрилстирольных сополимеров и полых стеклянных микросфер».

Испытания проведены на производстве АО «КазХимНИИ». Технологический процесс получения теплозащитного покрытия проводили по предложенной в работе методике. В результате производственной проверки предложенного процесса получения материала, установлено, что полученный теплозащитный материал обладает высокими физико-механические и теплофизическими показателями, представленными в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-механические и теплофизические показатели теплозащитного

п жрытия. Показатель Значение

Плотность покрытия, г/см' 0,37

Водопоглощение. масс % 5,4

Теплопроводность. Вт/(м*К) 0.039

Предел прочности. мПа 2,32

Относительное удлинение при разрыве, % 31

Содержание сухого остатка, % 65

Прочность сцепления с металлом, кг/см 7,4

Прочность сцепления с бетоном, кг/см* 8.6

Результаты, полученные в кандидатской диссертации Жданова Н.Н. представлены АО «КазХимНИИ» в виде технической документации на производство.

Аспирант кафедры ТППК Технолог участка АО «КазХимНИИ»

Н.Н. Жданов

С.Е. Сипатов