EA025355B1

EA025355B1 - Проклеивающая композиция для минеральной ваты на основе мальтита и полученные изоляционные продукты

Info

Publication number: EA025355B1
Application number: EA201490345A
Authority: EA
Inventors: Бори Жаффренну; Эдуар Обер
Original assignee: Сэн-Гобэн Изовер
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2016-12-30
Also published as: KR20140046014A; SI3375836T1; MX347718B; CO6890089A2; MX2014000962A; CL2014000187A1; BR112014001988A2; BR112014001988B1; EP2736995A1; US20130026408A1; EP3375836A1; CA2842757A1; CN103857763B; PL3375836T3; AU2012288680B2; IN2014CN00587A; CN103857763A; MY184298A; FR2978446A1; EA201490345A1

Abstract

Настоящее изобретение относится к проклеивающей композиции для изоляционных продуктов на основе минеральной ваты, в частности каменной ваты или стекловаты, отличающейся тем, что она содержит смесь гидрированных сахаров, включающую по меньшей мере 25 вес.% мальтита, в расчете на сухой вес гидрированных сахаров, и по меньшей мере один полифункциональный сшивающий агент. Объектом изобретения являются также полученные таким способом изоляционные продукты на основе минеральных волокон.

Description

Настоящее изобретение относится к области тепло- и/или звукоизоляционных продуктов на основе минеральной ваты, в частности, стекловаты или каменной ваты, и органического связующего, не содержащего формальдегида.

В частности, изобретение относится к проклеивающей композиции, способной к термической сшивке, чтобы получить указанное органическое связующее, которая содержит мальтит и по меньшей мере один полифункциональный сшивающий агент, изобретение относится также к получаемым в результате изоляционным продуктам.

Получение изоляционных продуктов на основе минеральной ваты включает обычно этап получения самой ваты, который может осуществляться различными способами, например, согласно известному методу получения волокон внутренним или внешним центрифугированием.

Внутреннее центрифугирование состоит во введении расплавленного минерального материала (стекла или породы) в центробежное устройство, содержащее множество маленьких отверстий, материал выбрасывается к боковой стенке устройства под действием центробежной силы и выходит из него в виде филаментов. На выходе центробежного устройства филаменты вытягиваются и увлекаются в приемник потоком газа, имеющим повышенные температуру и скорость, чтобы образовать холст волокон (или минеральную вату).

Что касается внешнего центрифугирования, оно состоит в выливании расплавленного материала на внешнюю периферийную поверхность вращающихся механизмов, называемых роторами, откуда расплав выбрасывается под действием центробежной силы. Также предусмотрены устройства вытяжки газовым потоком и сбор на приемнике.

Для обеспечения соединения волокон друг с другом и обеспечения когезионных свойств холста, на волокна на пути от выхода центробежного устройства к приемнику наносят проклеивающую композицию, содержащую термореактивную смолу. Ваточный холст, покрытый проклеивающей композицией, подвергают термообработке, обычно при температуре выше 100°С, чтобы осуществить поликонденсацию смолы и получить в результате тепло- и/или звукоизоляционный продукт с особыми свойствами, в частности со стабильностью размеров, прочностью на разрыв, восстановлением толщины после сжатия и однородной окраской.

Проклеивающая композиция для нанесения на минеральную вату обычно находится в форме водного раствора, содержащего термореактивную смолу и добавки, такие как катализатор сшивки смолы, силан (промотор адгезии), противопыльное минеральное масло и т.п. Проклеивающую композицию чаще всего наносят на волокна распылением.

Свойства проклеивающей композиции зависят в большой степени от характеристик смолы. С точки зрения нанесения необходимо, чтобы проклеивающая композиция имела хорошую способность к распылению и могла осаждаться на поверхность волокон, чтобы эффективно их связывать.

Смола должна быть стабильной в течение определенного периода времени до ее применения для получения проклеивающей композиции, которую готовят обычно в момент применения путем смешения смолы и упомянутых выше добавок.

В законодательном плане необходимо, чтобы смолу можно было считать незагрязняющей, то есть чтобы она содержала (и чтобы она не образовывала на этапе проклейки или позднее) как можно меньше соединений, которые могут повредить здоровью человека или окружающей среде.

Наиболее широко применяющимися термореактивными смолами являются фенольные смолы, относящиеся к семейству резолов. Наряду с их хорошей способностью к сшивке в вышеуказанных температурных условиях эти смолы растворимы в воде, обладают хорошим сродством к минеральным волокнам, в частности стеклянным, и относительно недороги.

Эти резолы получают конденсацией фенола и формальдегида в присутствии основного катализатора, в мольном отношении формальдегид/фенол больше 1, чтобы облегчить реакцию между фенолом и формальдегидом и снизить долю остаточного фенола в смоле. Реакция конденсации между фенолом и формальдегидом проводится с ограничением степени конденсации мономеров, чтобы предотвратить образование длинных плохо растворимых в воде цепей, которые снижают разбавляемость. Как следствие, смола содержит некоторую долю непрореагировавшего мономера, в частности формальдегида, присутствие которого нежелательно из-за его доказанных побочных эффектов.

По этой причине смолы на основе резола обычно обрабатывают мочевиной, которая реагирует со свободным формальдегидом, связывая его в виде нелетучих мочевиноформальдегидных конденсатов. Наличие мочевины в смоле дает, кроме того, определенную экономическую выгоду благодаря ее низкой стоимости, так как можно ввести относительно большое количество мочевины, не влияя на рабочие характеристики смолы, в частности, не ухудшая механические свойства конечного продукта, что заметно снижает полную стоимость смолы.

Однако наблюдалось, что в температурных условиях, которым подвергают ваточный холст, чтобы получить сшивку смолы, мочевиноформальдегидные конденсаты нестабильны, они разлагаются, давая снова формальдегид и мочевину (которая, в свою очередь, по меньшей мере, частично разлагается на аммиак), выделяющиеся в атмосферу завода.

Поскольку законодательство в области охраны окружающей среды становится все более жестким,

- 1 025355 это заставляет производителей изоляционных продуктов искать решения, позволяющие еще больше снизить уровень нежелательных выделений, в частности, формальдегида.

Решения по замене резолов в проклеивающих композициях известны, они основаны на применении полимера карбоновой кислоты, в частности, акриловой кислоты.

В патенте И8 5340868 проклеивающая композиция содержит поликарбоновый полимер, βгидроксиламид и мономерную карбоновую кислоту, по меньшей мере, трифункциональную.

Предлагались проклеивающие композиции, содержащие поликарбоновый полимер, полиол и катализатор, причем указанный катализатор содержал фосфор (И8 5318990, И8 5661213, И8 6331350, И8 2003/0008978), фторборат (И8 5977232) или же цианамид, дицианамид или цианогуанидин (И8 5932689).

Были описаны также проклеивающие композиции, содержащие алканоламин, имеющий по меньшей мере две гидроксильные группы, и поликарбоновый полимер (И8 6071994, И8 6099773, И8 6146746), в сочетании с сополимером (И8 6299936).

В документе И8 2002/0091185 поликарбоновый полимер и полиол используются в таких количествах, что отношение числа эквивалентов групп ОН к числу эквивалентов групп СООН составляет от 0,6/1 до 0,8/1.

В и8 2002/0188055 проклеивающая композиция содержит поликарбоновый полимер, полиол и катионный, амфотерный или неионный ПАВ.

В и8 2004/0002567 проклеивающая композиция содержит поликарбоновый полимер, полиол и связующее силанового типа.

В и8 2005/0215153 описана проклеивающая композиция, образованная из предшественника связующего, содержащего полимер карбоновой кислоты и полиол, и декстрина в качестве со-связующего.

В документе 4О 2006/120523 описана проклеивающая композиция, которая содержит (а) поливиниловый спирт, (Ь) полифункциональный сшивающий агент, выбранный из неполимерных многоосновных кислот или из солей, ангидридов или неполимерного полиальдегида, и (с) (факультативно) катализатор, причем весовое отношение (а):(Ь) лежит в интервале от 95:5 до 35:65, и рН больше или равен 1,25.

Из 4О 2008/053332 известна проклеивающая композиция, которая содержит продукт присоединения (а) сахарного полимера и (Ь) полифункционального сшивающего агента, выбранного из мономерных многоосновных кислот или их солей и ангидридов, который получают в таких условиях, чтобы весовое отношение компонентов (а):(Ь) составляло от 95:5 до 35:65.

Из 4О 2010/029266 известна также проклеивающая композиция, которая содержит по меньшей мере один гидрированный сахар и полифункциональный сшивающий агент.

Одной из целей настоящего изобретения является улучшение таких проклеивающих композиций и продуктов, полученных с этими композициями.

Другой целью является предоставить проклеивающую композицию, которая сочетает хорошие характеристики с точки зрения предела прочности на растяжение и восстановление толщины.

Другой целью является предоставить проклеивающую композицию, которая позволит получать изоляционные продукты белого цвета.

Для достижения этих целей настоящее изобретение основано на выборе смеси гидрированных сахаров, содержащей по меньшей мере 25 вес.% мальтита, в расчете на сухой вес гидрированных сахаров.

В этой связи объектом изобретения является проклеивающая композиция, в частности, для изоляционных продуктов на основе минеральной ваты, в частности стекловаты или каменной ваты, которая содержит смесь гидрированных сахаров, содержащую по меньшей мере 25 вес.% мальтита, в расчете на сухой вес гидрированных сахаров, и по меньшей мере один полифункциональный сшивающий агент. Предпочтительно смесь гидрированных сахаров состоит в основном (более чем на 50 вес.%) из мальтита, в расчете на сухой вес гидрированных сахаров, благоприятно не более 85 вес.%.

Под гидрированным сахаром здесь понимаются все продукты, полученные в результате восстановления, неважно каким способом, сахара, выбранного из моносахаридов, олигосахаридов и линейных, циклических или разветвленных полисахаридов, и смеси этих продуктов, в частности гидролизаты крахмала.

Гидролизаты крахмала согласно изобретению получены известным способом, например ферментативным и/или кислотным гидролизом. Степень гидролиза крахмала обычно характеризуют по эквиваленту декстрозы, по-английски называемому также Ос\1го5с-Еци1уа1сп1 (ΌΕ), определяемому из следующего соотношения:

число разорванных гликозидные связей число гликозидные связей в исходном крахмале

ΌΕ гидролизатов крахмала меняется в зависимости от использованного типа гидролиза (например, типа фермента(ов)) и степени гидролиза: распределение продуктов с разными степенями полимеризации может варьироваться в широких пределах.

Предпочтительные гидролизаты крахмала имеют ΌΕ от 5 до 99, предпочтительно от 10 до 80.

- 2 025355

Гидрирование сахаров можно осуществить известными способами, проводимыми в условиях повышенного давления водорода и повышенной температуры, в присутствии катализатора, выбранного из элементов групп ΙΒ, ΙΙΒ, 1УВ, VI, VII и VIII Периодической системы, предпочтительно из группы, содержащей никель, платину, палладий, кобальт, молибден и их смеси. Предпочтительным катализатором является никель Ренея. Гидрирование превращает сахар или смесь сахаров (гидролизат крахмала) в соответствующие полиолы.

Хотя это и не предпочтительно, гидрирование можно проводить в отсутствие катализатора гидрирования, в присутствии другого источника водорода, чем водородсодержащий газ, например в присутствии боргидрида щелочного металла, такого как боргидрид натрия.

В качестве примеров гидрированных сахаров можно назвать эритрит, арабитол, ксилит, сорбит, маннит, идит, изомальтит, лактит, целлобит, палатинит, мальтотритол и продукты гидрирования гидролизатов крахмала. Предпочтительно использовать продукты гидрирования гидролизатов крахмала.

Смесь гидрированных сахаров согласно изобретению может включать восстанавливающие сахара в низком содержании, не превышающем 5 вес.% (в расчете на сухие вещества), предпочтительно 1% и еще лучше 0,5%.

В одном варианте изобретения смесь гидрированных сахаров включает в себя не более 11 вес.% сорбита, в расчете на сухой вес гидрированных сахаров, предпочтительно не более 9%, благоприятно не более 8%, еще лучше не более 6% и особенно предпочтительно не более 4%.

Полифункциональный сшивающий агент способен вступать в реакцию с гидроксильными группами гидрированных сахаров под действием тепла, образуя сложноэфирные связи, которые ведут к образованию полимерной сетки в конечном связующем. Указанная полимерная сетка позволяет установить связи на уровне точек стыка волокон в минеральной вате.

Полифункциональный сшивающий агент выбран из органических поликарбоновых кислот или солей этих кислот, ангидридов и полиальдегидов.

Под органической поликарбоновой кислотой понимается органическая кислота, содержащая по меньшей мере две карбоксильные группы, предпочтительно не более 300, благоприятно не более 70 и, еще лучше, максимум 15 карбоксильных групп.

Органическая поликарбоновая кислота может быть полимерной или неполимерной кислотой; она имеет среднечисловую молекулярную массу обычно меньше или равную 50000, предпочтительно меньше или равную 10000 и благоприятно меньше или равную 5000.

Неполимерная органическая поликарбоновая кислота является ациклической кислотой, разветвленной или нет, насыщенной или ненасыщенной, циклической кислотой или ароматической кислотой.

Неполимерная органическая поликарбоновая кислота может быть дикарбоновой кислотой, как, например, щавелевая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пимелиновая кислота, пробковая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, яблочная кислота, винная кислота, тартроновая кислота, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, фумаровая кислота, итаконовая кислота, малеиновая кислота, травматиновая кислота, камфорная кислота, фталевая кислота и ее производные, в частности, содержащие по меньшей мере один атом бора или хлора, тетрагидрофталевая кислота и ее производные, в частности содержащие по меньшей мере один атом хлора, как хлорэндиковая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, мезаконовая кислота и цитраконовая кислота; трикарбоновой кислотой, как, например, лимонная кислота, трикарбаллиловая кислота, 1,2,4-бутантрикарбоновая кислота, аконитовая кислота, гемимеллитовая кислота, тримеллитовая кислота и тримезиновая кислота; тетракарбоновой кислотой, как, например, 1,2,3,4-бутантетракарбоновая кислота и пиромеллитовая кислота. Предпочтительна лимонная кислота.

В качестве примера полимерной органической поликарбоновой кислоты можно назвать гомополимеры ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как (мет)акриловая кислота, кротоновая кислота, изокротоновая кислота, малеиновая кислота, коричная кислота, 2-метилмалеиновая кислота, фумаровая кислота, итаконовая кислота, 2-метилитаконовая кислота, α,β-метиленглутаровая кислота (или пент-2ендиовая кислота) и ненасыщенные сложные моноэфиры дикарбоновых кислот, такие как С₁-С₁₀ алкилмалеаты и -фумараты, и сополимеры по меньшей мере одной вышеуказанной ненасыщенной карбоновой кислоты и по меньшей мере одного винилового мономера, такого как стирол, незамещенный или замещенный алкильной, гидроксильной или сульфонильной группами или атомом галогена, (мет)акрилонитрил, (мет)акриламид, незамещенный или замещенный С₁-С₁₀ алкильными группами, алкил(мет)акрилаты, в частности, метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат и изобутил(мет)акрилат, глицидил(мет)акрилат, бутадиен и виниловый эфир, в частности винилацетат.

Предпочтительно, проклеивающая композиция содержит по меньшей мере одну неполимерную органическую поликарбоновую кислоту, среднечисловая молекулярная масса которой меньше или равна 1000, предпочтительно меньше или равна 750 и благоприятно меньше или равна 500, возможно в смеси с по меньшей мере одной полимерной органической кислотой.

Полифункциональный сшивающий агент может быть ангидридом, в частности малеиновым ангидридом, янтарным ангидридом или фталевым ангидридом. Однако добавление ангидрида в проклеивающую композицию сильно снижает рН, что вызывает проблемы с коррозией оборудования в линии произ- 3 025355 водства и гидролиза гидрированных сахаров. Введение основания позволяет довести рН проклеивающей композиции до удовлетворительного значения, чтобы избежать этих проблем. Расходы, связанные с дополнительным добавлением основания делают использование ангидрида непредпочтительным.

Полифункциональный сшивающий агент может также быть полиальдегидом.

Под полиальдегидом понимается альдегид, содержащий по меньшей мере две альдегидные группы.

Предпочтительно полиальдегид является неполимерным диальдегидом, как, например, глиоксаль, глутаровый альдегид, 1,6-гександиаль или 1,4-терефталевый диальдегид.

Полиальдегиды обладают очень высокой химической активностью в отношении гидроксильных групп гидрированных сахаров, а также вообще гидроксильных групп, что может быть невыгодно, в частности, уменьшением стабильности и/или преждевременным желатинированием проклеивающей композиции до проведения термической сшивки. Чтобы избежать этих недостатков, альдегидные группы полиальдегида предпочтительно блокируют, чтобы воспрепятствовать реакции с компонентами, имеющимися в проклеивающей композиции, до введения минеральной ваты в сушильную печь. В качестве примера агента, который позволяет блокировать альдегидные группы, можно назвать мочевину и цикломочевины.

В проклеивающей композиции гидрированные сахара составляют от 10 до 90 вес.% смеси, состоящей из гидрированных сахаров и полифункционального сшивающего агента, предпочтительно более 20%, в частности от 20 до 85% и еще лучше от 30 до 80%.

Кроме того, проклеивающая композиция может содержать катализатор, кислотный или основный, функцией которого является, в частности, регулирование температуры начала сшивки.

Катализатор может быть выбран из оснований и кислот Льюиса, таких, как глины, оксид кремния, коллоидный или нет, органические амины, четвертичные амины, оксиды металлов, сульфаты металлов, хлориды металлов, сульфаты мочевины, хлориды мочевины и из катализаторов на основе силикатов.

Катализатор может быть также соединением, содержащим фосфор, например, гипофосфитная соль щелочного металла, фосфит щелочного металла, полифосфат щелочного металла, гидрофосфат щелочного металла, фосфорная кислота или алкилфосфорная кислота. Предпочтительно щелочной металл является натрием или калием.

Катализатор может также быть соединением, содержащим фтор и бор, как, например, тетрафторборная кислота или соль этой кислоты, в частности, тетрафторборат щелочного металла, такого как натрий или калий, тетрафторборат щелочно-земельного металла, такого как кальций или магний, тетрафторборат цинка и тетрафторборат аммония.

Предпочтительно катализатор является гипофосфитом натрия, фосфитом натрия и смесями этих соединений.

Количество катализатора, вводимого в проклеивающую композицию, может составлять до 20% от веса гидрированных сахаров и полифункционального сшивающего агента, предпочтительно до 10%, благоприятно оно больше или равно 1%.

Проклеивающая композиция согласно изобретению может содержать, кроме того, обычные добавки, указанные ниже, в следующих пропорциях, рассчитанных на 100 вес.ч. гидрированных сахаров и полифункционального сшивающего агента:

0-2 части силана, в частности, аминосилана,

0-20 частей масла, предпочтительно 4-15 частей,

0-5 частей гидрофобного агента, в частности силикона,

0-20 частей полиола, отличного от гидрированных сахаров,

0-30 частей мочевины, предпочтительно 0-20 частей,

0-30 частей присадки, выбранной из производных лигнина, таких как лигносульфонат аммония (Ь8А) или лигносульфонат натрия, и растительных или животных белков.

Роль добавок известна, напомним кратко: силан является связующим агентом между волокнами и связующим и играет также роль средства от старения; масла являются противопыльными агентами и гидрофобизаторами, мочевина играет роль пластификатора и позволяет, кроме того, устанавливать время желатинирования проклеивающей композиции, чтобы избежать проблем с преждевременным желатинированием; присадка является органическим наполнителем, растворимым или диспергируемым в проклеивающей композиции, которая позволяет, в частности, снизить стоимость композиции.

Полиол, добавленный в качестве добавки, обязательно отличается от гидрированных сахаров, в частности, исключены полиолы, имеющие вид полимеров, содержащих несахаридные звенья, такие как полимеры и сополимеры винилового спирта.

Приготовление проклеивающей композиции осуществляется простым смешением вышеуказанных компонентов.

Полученная проклеивающая композиция имеет кислый рН, порядка от 1 до 4, который предпочтительно поддерживается на значении, больше или равном 1,5, благоприятно больше или равном 3, чтобы ограничить проблемы коррозии в линии по производству изоляционных продуктов на основе минеральной ваты. Корректировка рН может проводиться путем добавления основания в проклеивающую композицию, в частности азотсодержащего основания, такого как триэтаноламин или гидроксид аммония, или

- 4 025355 гидроксида натрия или калия.

Если полифункциональный сшивающий агент является неполимерной поликислотой, может быть выгодным подвергнуть проклеивающую композицию термообработке, чтобы привести в реакцию часть гидрированных сахаров с указанной поликислотой. Благодаря этой термообработке содержание свободных низкомолекулярных поликислот в проклеивающей композиции снижается, в результате чего снижаются выделения газов, образующихся при сшивке проклеивающей композиции в печи. Термическая обработка проводится при температуре, которая может составлять от 40 до 130°С.

Проклеивающая композиция предназначена для нанесения на минеральные волокна, в частности, стекловолокна или каменные волокна.

Классически проклеивающую композицию наносят на минеральные волокна на выходе центробежного устройства и до их сбора на приемнике в виде холста волокон, который затем обрабатывают при температуре, позволяющей сшивку проклеивающей композиции и образование неплавкого связующего. Сшивка проклеивающей композиции согласно изобретению проводится при температуре, сравнимой с температурой сшивки классической фенолформальдегидной смолы, т.е. при температуре больше или равной 110°С, предпочтительно больше или равной 130° и благоприятно больше или равной 140°С.

Звуко- и/или теплоизоляционные продукты, полученные из этих проклеенных волокон, также являются объектом настоящего изобретения.

Эти продукты находятся обычно в виде матов или войлока минеральной ваты из стекловолокон или каменных волокон, или же в виде вуали минеральных волокон, также из стекла или породы, предназначенной, в частности, для получения покрытия поверхности указанного мата или указанного войлока. Эти продукты имеют белый цвет, что особенно предпочтительно.

Кроме того, изоляционные продукты имеют высокую стойкость к размножению микроорганизмов, в частности, плесени, что объясняется неспособностью гидрированных сахаров к брожению.

Следующие примеры позволяют проиллюстрировать изобретение, но не ограничивают его.

В этих примерах проводятся следующие измерения:

на проклеивающей композиции температуру начала сшивки (Т_к) измеряют методом динамомеханического анализа (Иуиат1С МесЬашса1 Аиа1у818, ΌΜΑ), который позволяет охарактеризовать вязкоупругие свойства полимерного материала. Действуют следующим образом: образец ватманской бумаги пропитывают проклеивающей композицией (содержание твердых органических веществ порядка 40%), затем закрепляют горизонтально между двумя зажимными губками. Колебательный элемент, снабженный устройством измерения напряжения в зависимости от приложенной деформации, помещают на верхней поверхности образца. Устройство позволяет рассчитать модуль упругости Е'. Образец нагревают до температуры, варьирующейся от 20 до 250°С, со скоростью 4°С/мин. Из этих измерений устанавливают кривую изменения модуля упругости Е' (в МПа) в зависимости от температуры (в °С), общий ход которой приведен на фиг. 1. Из кривой определяют значения, соответствующие температуре начала сшивки (Т_к), в °С;

вязкость, выраженную в мПа-с, измеряют при 25°С с помощью реометра ротационного типа плоскость-плоскость при напряжении сдвига 100 с^-1. Образец имеет содержание твердых веществ 40 вес.%;

на изоляционном продукте предел прочности при растяжении измеряют согласно норме ΑδΤΜ С 686-71Т на образце, вырезанном штамповкой из изоляционного продукта. Образец имеет форму тора длиной 122 мм, шириной 46 мм, радиусом кривизны разреза по внешнему краю, равным 38 мм, и радиусом кривизны разреза по внутреннему краю, равным 12,5 мм.

Образец помещают между двумя цилиндрическими патронами машины для испытаний, один из которых является подвижным и смещается с постоянной скоростью. Измеряют усилие разрыва образца Р (в ньютонах) и рассчитывают предел прочности при растяжении К_Т, определенный как отношение разрывного усилия Р к массе образца.

Предел прочности при растяжении измеряют после изготовления (начальный предел прочности при растяжении) и после ускоренного старения в автоклаве при температуре 105°С и 100%-ной относительной влажности в течение 15 мин (ΚΤι₅).

Измеряют начальную толщину изоляционного продукта и толщину через 24 ч, 12 дней, 1 месяц и 3 месяца после сжатия при степени сжатия (определенной как отношение номинальной толщины к толщине при сжатии), равной 8/1. Измерения толщины позволяют оценить хорошую стабильность размеров продукта.

Поглощение воды, выражаемое в килограммах поглощенной воды на м² изоляционного продукта, измеряют в условиях нормы ΕΝ 1609. Изоляционные продукты, имеющие водопоглощение меньше 1 кг/м², считаются имеющими низкое поглощение воды в краткосрочной перспективе (24 ч), они относятся к классу Х8. согласно сертификации АСЕКМ1.

Примеры 1-6.

Готовят проклеивающие композиции, включающие компоненты, указанные в табл. 1, их содержание выражено в вес.%.

Проклеивающие композиции готовят, вводя последовательно в сосуд гидрированные сахара, лимонную кислоту и гипофосфит натрия (катализатор) при интенсивном перемешивании до полного рас- 5 025355 творения компонентов.

Свойства проклеивающих композиций, приведенные в табл. 1, оценивают в сравнении с классической проклеивающей композицией, содержащей фенолформальдегидную смолу и мочевину (эталон), полученной согласно документу \νϋ 01/96254 А1 (пример 2, опыт 1), с одной стороны, и с композицией, в которой смесь гидрированных сахаров содержит 12% мальтита, 12% сорбита и 76% других гидрированных сахаров (Ро1у8ОгЬ® 70/12 производства КООИЕТТЕ).

Проклеивающие композиции по примерам 2-5 имеют более низкую температуру начала сшивки (Т_К), чем эталон и сравнительные примеры 1 и 6.

Композиции по примерам 1-6, а также фенолформальдегидная смола (эталон) используются для получения изоляционных продуктов на основе стекловаты.

Стекловату получают методом внутреннего центрифугирования, при котором расплавленный стеклянный состав превращают в волокна с помощью устройства, называемого диском центрифуги, содержащим барабан, образующий камеру для приема расплавленного состава, и боковую поверхность, в которой проделано множество отверстий: диск приводится во вращение вокруг своей оси симметрии, расположенной вертикально, состав выбрасывается через отверстия под действием центробежной силы, и вещество, выходящее из отверстий, вытягивается в волокна с помощью вытягивающего газового потока.

Классически распылительное кольцо для распыления проклеивающей композиции находится под волокнообразующим диском, чтобы регулярно распределять проклеивающую композицию по образованной стекловате.

Проклеенную таким образом минеральную вату собирают на ленточном конвейере, оборудованном внутренними всасывающими камерами, которые удерживают минеральную вату в виде войлока или холста на поверхности конвейера. Затем конвейер движется в печь, поддерживаемую при 290°С, где компоненты проклеивающей композиции полимеризуются, образуя связующее. Полученный изоляционный продукт имеет номинальную плотность, равную 10,6 кг/м³, номинальную толщину примерно 80 мм и потери при прокаливании порядка 5%.

Свойства изоляционных продуктов приведены в табл. 2.

Изоляционные продукты, полученные с проклеивающими композициями по примерам 2-5, имеют более хорошие свойства, чем эталонный продукт и сравнительный пример 6 в отношении предела прочности при растяжении перед старением, и имеют лучшее восстановление толщины после сжатия в течение 12 ч, 1 месяца и 3 месяцев, чем у сравнительного примера 6. Эти свойства близки к свойствам для сравнительного примера 1, содержащего только мальтит.

Продукты согласно изобретению являются более жесткими после 1 месяца сжатия.

Примеры 7-10.

Готовят изоляционные продукты на основе стекловаты в тех же условиях, что и для примеров 1-6, но модифицированных тем, что используются проклеивающие композиции, указанные в табл. 3.

Установлено, что поглощение воды продуктом по примеру 7 на 26,9% меньше, чем у продукта, содержащего только мальтит (сравнительный пример 8).

Присутствие силикона в качестве гидрофобного агента в продукте по примеру 9 позволяет значительно снизить водопоглощение по сравнению с примером 7 (снижение на 84%). Это водопоглощение снижено вдвое по сравнению с продуктом по сравнительному примеру 10, содержащему только мальтит.

Таблица 1

Пример	1 (ср.)	2	3	4	5	6 (ср.)	Эталон
Проклеивающая композиция Ро1у8огь* 70/12						58
Μ.ιΙπΙίίε⁼ Р 200	44	-	-	-	-	-	-
МаИйА 5575	-	48	41	-	-	-	-
Ма1й1Ие® 7575	-	-	-	47	40	-	-
Лимонная кислота	56	52	59	53	60	42	-
Гипофосфит натрия	5	5	5	5	5	5	-
Свойства Т-ра начала сшивки Т_к(°С)	144	137	135	132	132	155	144
Вязкость при 25°С (мПа с/¹¹	Н.д.	4,2	н.д.	4,9	Н.д	6,0	6,0

Μίΐΐΐίΐίΐο' Р 200 производства ТЕКЕОЗ: кристаллизованный Б-мальтит.

Μίΐΐΐίΐίΐο' 5575 производства ТЕКЕОЗ: сироп мальтита с 75% сухих веществ, содержащий 55% мальтита.

МаШЫе® 7575 производства ТЕКЕОЗ: сироп мальтита с 75% сухих веществ, содержащий 75% мальтита.

⁽¹⁾ раствор с содержанием сухих веществ 40%.

н.д.: нет данных.

- 6 025355

Таблица 2

Пример	• (ср)	2	3	4	5	6 (ер.)	Эталон
Свойства Прочность на растяжение (Н) Начальная	3,2	3,0	3,1	2,9	3,0	2,4	2,6
После старения (КТ15)	1,9	и	2,1	1,9	1,9	1,8	2,4
Толщина (мм) Через 24 часа	142	138	142	137	139	139	149
Через 12 дней	132	127	134	129	128	118	141
Через I месяц	133	129	140	132	130	126	144
Через 3 месяца	130	126	нд.	128	127	119	141

н.д.: нет данных.

Таблица 3

Пример	7	8 (ср.)	9	ю (ср >
Проклеивающая композиция Ма101йе^ф Р 200		48		48
МаШШГ 5575	48	-	48	-
Лимонная кислота	52	52	52	52
Гипофосфит натрия	5	5	5	5
у-аминопропилтриэтоксисилан	1	1	1	1
Минеральное масло	8	8	8	8
Силикон	-	-	1	1
Свойства Водопоглощение (кг/м²)	5,7	7,8	0,9	1,8

МакПкс' Р 200 производства ΤΕΚΕΘ8: кристаллизованный Б-мальтит.

Μίΐΐΐίΐίΐο' 5575 производства ΤΕΚΕΘ3: сироп мальтита с 75% сухих веществ, содержащий 55% мальтита.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Проклеивающая композиция для изоляционных продуктов на основе минеральной ваты, отличающаяся тем, что она содержит смесь гидрированных сахаров, содержащую по меньшей мере 25 вес.% и не более 85 вес.% мальтита, не более 11 вес.% сорбита в расчете на сухой вес гидрированных сахаров, где гидрированные сахара выбраны из эритрита, арабитола, ксилита, сорбита, маннита, идита, изомальтита, лактита, целлобита, палатинита, мальтотритола и продуктов гидрирования гидролизатов крахмала, и по меньшей мере один полифункциональный сшивающий агент, выбранный из органических поликарбоновых кислот или солей этих кислот, ангидридов и полиальдегидов.
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что гидрированные сахара являются продуктом гидрирования гидролизатов крахмала.
3. Композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что гидрированные сахара содержат восстанавливающие сахара в количестве, не превышающем 5 вес.%, предпочтительно 1%, наиболее предпочтительно 0,5% в расчете на сухой вес гидрированных сахаров.
4. Композиция по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота является полимерной или неполимерной и содержит по меньшей мере две карбоксильные группы, предпочтительно не более 300 карбоксильных групп, предпочтительно не более 70, наиболее предпочтительно максимум 15.
5. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что среднечисловая молекулярная масса органической поликарбоновой кислоты меньше или равна 50000, предпочтительно меньше или равна 10000 и наиболее предпочтительно меньше или равна 5000.
6. Композиция по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота выбрана из неполимерных ациклических органических поликарбоновых кислот, разветвленных или неразветвленных, насыщенных или ненасыщенных, из циклических кислот и ароматических кислот.
7. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота выбрана из дикарбоновых кислот, в частности щавелевой кислоты, малоновой кислоты, янтарной кислоты, глутаровой кислоты, адипиновой кислоты, пимелиновой кислоты, пробковой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, яблочной кислоты, винной кислоты, тартроновой кислоты, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, фумаровой кислоты, итаконовой кислоты, малеиновой кислоты, травматиновой кислоты, камфорной кислоты, фталевой кислоты и ее производных, в частности содержащих по меньшей мере один атом бора или хлора, тетрагидрофталевой кислоты и ее производных, в частности, содержа- 7 025355 щих по меньшей мере один атом хлора, изофталевой кислоты, терефталевой кислоты, мезаконовой кислоты и цитраконовой кислоты, из трикарбоновых кислот, в частности лимонной кислоты, трикарбаллиловой кислоты, 1,2,4-бутантрикарбоновой кислоты, аконитовой кислоты, гемимеллитовой кислоты, тримеллитовой кислоты и тримезиновой кислоты, и из тетракарбоновых кислот, в частности 1,2,3,4бутантетракарбоновой кислоты и пиромеллитовой кислоты.
8. Композиция по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота выбрана из полимерных органических поликарбоновых кислот, в частности гомополимеров ненасыщенной карбоновой кислоты и сополимеров по меньшей мере одной ненасыщенной карбоновой кислоты и по меньшей мере одного винилового мономера.
9. Композиция по п.8, отличающаяся тем, что ненасыщенная карбоновая кислота является (мет)акриловой кислотой, кротоновой кислотой, изокротоновой кислотой, малеиновой кислотой, коричной кислотой, 2-метилмалеиновой кислотой, фумаровой кислотой, итаконовой кислотой, 2метилитаконовой кислотой, α,β-метиленглутаровой кислотой и сложными моноэфирами ненасыщенных дикарбоновых кислот, а виниловый мономер является стиролом, незамещенным или замещенным алкильной, гидроксильной или сульфонильной группами или атомом галогена, (мет)акрилонитрилом, (мет)акриламидом, незамещенным или замещенным С₁-С₁₀ алкильными группами, алкил(мет)акрилатами, глицидил(мет)акрилатами, бутадиеном и сложным виниловым эфиром.
10. Композиция по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что ангидрид является малеиновым ангидридом, янтарным ангидридом или фталевым ангидридом.
11. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что полиальдегид является неполимерным диальдегидом, в частности глиоксалем, глутаровым альдегидом, 1,6-гександиалем или 1,4-терефталевым диальдегидом.
12. Композиция по п.11, отличающаяся тем, что альдегидные группы полиальдегида блокированы мочевиной или цикломочевинами.
13. Композиция по одному из пп.1-12, отличающаяся тем, что гидрированные сахара составляют от 10 до 90 вес.% смеси, состоящей из гидрированных сахаров и полифункционального сшивающего агента, предпочтительно по меньшей мере 20%, в частности от 20 до 85% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 30%, в частности от 30 до 80%.
14. Композиция по одному из пп.1-13, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит катализатор, выбранный из кислот и оснований Льюиса, фосфорсодержащих соединений и соединений, содержащих фтор и бор.
15. Композиция по п.14, отличающаяся тем, что катализатор составляет до 20 вес.% гидрированных сахаров и полифункционального сшивающего агента, предпочтительно до 10% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 1%.
16. Композиция по одному из пп.1-14, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит указанные ниже добавки в следующих количествах, рассчитанных на 100 вес.ч. гидрированных сахаров и полифункционального сшивающего агента:

0-2 части силана, в частности аминосилана,

0-20 частей масла, предпочтительно 4-15 частей,

0-5 частей гидрофобного агента, в частности силикона,

0-20 частей полиола, отличного от гидрированных сахаров,

0-30 частей мочевины, предпочтительно 0-20 частей,

0-30 частей присадки, выбранной из производных лигнина, таких как лигносульфонат аммония (Ь8А) или лигносульфонат натрия, и растительных или животных белков.
17. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что минеральная вата представляет собой каменную вату или стекловату
18. Тепло- и/или звукоизоляционный продукт на основе минеральной ваты, проклеенной с помощью проклеивающей композиции по одному из пп. 1-17.
19. Продукт по п.18, в котором минеральная вата представляет собой стекловату или каменную вату.
20. Вуаль из минеральных волокон, проклеенных с помощью проклеивающей композиции по одному из пп.1-17.
21. Вуаль по п.20, в которой минеральные волокна представляют собой стеклянные волокна или каменные волокна.