EA026537B1 - Изоляционный элемент для изоляции плоских кровель - Google Patents

Изоляционный элемент для изоляции плоских кровель Download PDF

Info

Publication number
EA026537B1
EA026537B1 EA201491243A EA201491243A EA026537B1 EA 026537 B1 EA026537 B1 EA 026537B1 EA 201491243 A EA201491243 A EA 201491243A EA 201491243 A EA201491243 A EA 201491243A EA 026537 B1 EA026537 B1 EA 026537B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heat
insulating element
fibers
foam
element according
Prior art date
Application number
EA201491243A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201491243A1 (ru
Inventor
Даг Нильсен
Дорте Бартник Йоханссон
Горм Розенберг
Original Assignee
Роквул Интернэшнл А/С
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роквул Интернэшнл А/С filed Critical Роквул Интернэшнл А/С
Publication of EA201491243A1 publication Critical patent/EA201491243A1/ru
Publication of EA026537B1 publication Critical patent/EA026537B1/ru

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/02—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets of plane slabs, slates, or sheets, or in which the cross-section is unimportant
    • E04D3/18—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets of plane slabs, slates, or sheets, or in which the cross-section is unimportant of specified materials, or of combinations of materials, not covered by any of groups E04D3/04, E04D3/06 or E04D3/16
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/28—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B11/00—Layered products comprising a layer of bituminous or tarry substances
    • B32B11/04—Layered products comprising a layer of bituminous or tarry substances comprising such bituminous or tarry substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B13/00—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material
    • B32B13/04—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material comprising such water setting substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/304—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl halide (co)polymers, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0085—Use of fibrous compounding ingredients
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/7608—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only comprising a prefabricated insulating layer, disposed between two other layers or panels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/20—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics
    • E04C2/205—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics of foamed plastics, or of plastics and foamed plastics, optionally reinforced
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/24—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products laminated and composed of materials covered by two or more of groups E04C2/12, E04C2/16, E04C2/20
    • E04C2/243—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products laminated and composed of materials covered by two or more of groups E04C2/12, E04C2/16, E04C2/20 one at least of the material being insulating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/24—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products laminated and composed of materials covered by two or more of groups E04C2/12, E04C2/16, E04C2/20
    • E04C2/246—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products laminated and composed of materials covered by two or more of groups E04C2/12, E04C2/16, E04C2/20 combinations of materials fully covered by E04C2/16 and E04C2/20
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/16—Insulating devices or arrangements in so far as the roof covering is concerned, e.g. characterised by the material or composition of the roof insulating material or its integration in the roof structure
    • E04D13/1606—Insulation of the roof covering characterised by its integration in the roof structure
    • E04D13/1643—Insulation of the roof covering characterised by its integration in the roof structure the roof structure being formed by load bearing corrugated sheets, e.g. profiled sheet metal roofs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/35—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation
    • E04D3/351—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/35—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation
    • E04D3/351—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material
    • E04D3/352—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material at least one insulating layer being located between non-insulating layers, e.g. double skin slabs or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/107—Ceramic
    • B32B2264/108—Carbon, e.g. graphite particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0285—Condensation resins of aldehydes, e.g. with phenols, ureas, melamines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/72—Density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable
    • B32B2307/7246—Water vapor barrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof
    • B32B2419/06—Roofs, roof membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y10T428/24322—Composite web or sheet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Теплоизоляционный элемент, который содержит изолирующий слой с первой гранью и второй гранью, упомянутый изолирующий слой содержит сцементированный искусственный стеклоподобный содержащий волокна изоляционный материал и по меньшей один армирующий элемент, идущий преимущественно от первой грани ко второй грани изолирующего слоя, причем армирующий элемент содержит композитный полимерный пеноматериал, композитный материал содержит полимерную пену и искусственные стеклоподобные волокна, полученные на каскадной прядильной машине или прядильной чаше, причем по меньшей мере 50 мас.% искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном пеноматериале, имеют длину менее 100 мкм.

Description

Изобретение относится к теплоизоляционному элементу для изоляции плоских кровель, к системе кровельной изоляции и к использованию теплоизоляционного элемента на плоских кровлях.
Изоляционные элементы для плоских кровель должны иметь несколько свойств. Как и для всех строительных изоляционных элементов, важными свойствами являются высокие уровни теплоизоляции и огнеупорности. Кроме того, плоские кровли должны изолироваться такими теплоизоляционными элементами, которые позволяют кровельщикам и другим монтажникам стоять на них и ходить по ним. Это означает, что теплоизоляция плоских кровель должна иметь высокую прочность на сжатие и высокую устойчивость к точечной нагрузке.
Одним из стандартных решений является применение высокоплотных панелей из минерального волокна. Преимущества таких кровельных панелей - высокая жесткость, высокая прочность на сжатие, высокая устойчивость к точечной нагрузке, а также несгораемость.
Однако в последние годы экологические соображения привели к появлению строительных норм и правил, которые требуют увеличенной толщины изоляции на плоских кровлях. Это приводит к увеличению массы изоляционных элементов и порождает сложности в процессе установки. Поэтому существует необходимость минимизации массы изоляционных элементов при сохранении их огнеупорности, изоляционных качеств и достаточных показателей жесткости, прочности на сжатие и устойчивости к точечной нагрузке, что позволит монтажникам стоять и ходить по кровле.
Применительно к изоляционным элементам из минерального волокна уменьшение средней массы минерального волокна снижает себестоимость изоляции и улучшает теплоизоляционные характеристики. Однако, упомянутое уменьшение плотности также приводит к снижению жесткости и прочности на сжатие, а это неприемлемо в предназначенных для плоских кровель изоляционных элементах.
Было предложено несколько решений. Один из подходов к минимизации массы изоляционного элемента заключается в использовании ламелей из минерального волокна относительно низкой плотности, поверх которых располагается твердый лист. Ламели представляют собой полосы, в которых значительная часть минеральных волокон ориентирована перпендикулярно плоскости кровли и верхнего листа. Верхний лист обычно представляет собой панель из минерального волокна высокой плотности. Ориентация волокон в ламелях позволяет достичь относительно высокой прочности на сжатие при относительно низкой плотности. Ламели сами по себе не имеют достаточной жесткости для того, чтобы человек мог безопасно стоять на них или ходить по ним. Поэтому для обеспечения возможности ходить по изоляционным элементам необходимо наличие верхнего листа, распределяющего жесткость.
Ламельные полосы зачастую доставляются и укладываются по отдельности, с последующим укладыванием жесткого верхнего листа. Эта система имеет очевидный недостаток - повышенную стоимость монтажа из-за необходимости укладывать по отдельности множество ламельных полос, что обусловлено, в частности, ограничениями на ширину ламельных полос в процессе производства. Дополнительный недостаток заключается в том, что использование ламелей приводит к снижению теплоизоляционных показателей, в отличие от случаев преимущественно ориентации минеральных волокон параллельно изолируемой поверхности.
Сходным решением является применение готовых ламельных панелей, как описано в ЕР 0560878 В1 и ЕР 1709132 В1. Использование этих панелей уменьшает время и стоимость монтажа, однако используемые ламели в целом имеют повышенную плотность, из-за чего нежелательно возрастает масса каждой панели.
В этих известных изделиях ламели изготавливаются путем формирования волокон из минерального расплава, добавления вяжущего к волокнам, получения полотна из волокон, разрезания полотна из волокон вдоль для образования ламелей, обрезанием ламелей по желаемой длине, поворотом ламелей на 90° вокруг их продольной оси и соединением ламелей для формирования панелей.
Дополнительной альтернативой является использование кровельных панелей двойной плотности. Такие панели описаны, например, в ЕР 1456444 и ЕР 1456451. В каждом случае непрерывно производимая сеть из минерального волокна разделяется по глубине на верхнюю и нижнюю подсети. По меньшей мере верхняя подсеть подвергается усадке перед воссоединением с нижней подсетью. Комбинированная сеть затем отверждается. Верхний слой панелей из минерального волокна, получаемых в ходе данного технологического процесса, имеет плотность от 100 до 300 кг/м3. Плотность нижнего слоя обычно составляет от 50 до 150 кг/м3.
Таким образом, упомянутые панели двойной плотности обеспечивают достаточную изоляцию, а благодаря высокоплотному верхнему слою по ним можно ходить. Тем не менее, достаточная прочность на сжатие по-прежнему достигается относительно высокой плотностью нижнего слоя, так что общая масса панели затрудняет монтаж, особенно при большой толщине этой панели. Поэтому желательно уменьшить общую плотность и массу кровельной панели.
Одна из попыток улучшить прочность изоляционной панели на сжатие без сопутствующего увеличения плотности описана в \7О 00/70161. Изоляционный элемент выполнен в виде цельно панельного элемента, который включает в себя по меньшей мере одну изолирующую часть с высокой теплоизоляционной способностью и по меньшей мере один рассеивающий нагрузку галтель из минерального волокна. Галтель характеризуется увеличенной прочностью на сжатие по сравнению с материалом из минерально- 1 026537 го волокна, из которого сделана изолирующая часть. Галтель наглухо скреплена с изолирующей частью, образующей неотъемлемый компонент панельного элемента. Наличие галтели уменьшает плотность изолирующей части при одновременном поддержании приемлемого уровня прочности на сжатие. Однако, для изоляционных элементов плоских кровель желательно дальнейшее увеличение предела прочности на сжатие и сопротивления сжатию.
ЕР 450731 раскрывает изоляционный элемент панельного типа (предназначенный, в частности, для кровель и наружных стен), который содержит по меньшей мере один слой панельного материала (такого, как древесно-стружечная плита или фанера) и ватный материал. В одном варианте реализации присутствует слой ватного материала, на каждой стороне которого в качестве панельного материала располагается слой пеноматериала. Слой ватного материала может быть снабжен идущими вглубь вырезами, в каждом из которых находится пробка из пеноматериала, соединяющая слои пеноматериала на каждой стороне слоя ватного материала. Утверждается, что получаемый в результате продукт легок и имеет высокие теплоизоляционные характеристики. Тем не менее, присутствие стандартного пеноматериала (такого, как полиуретан) увеличивает горючесть продукта. К тому же, для изоляционного элемента желательно дополнительное увеличение сопротивления сжатию.
Таким образом, задачей изобретения является создание изоляционного элемента для кровельной изоляции, который относительно легок и имеет относительно низкую плотность. Дополнительной целью изобретения является создание изоляционного элемента с хорошими теплоизолирующими и звукоизолирующими качествами. Целью изобретения также является создание изоляционного элемента с высокой огнеупорностью. Наконец, дополнительной целью изобретения является создание изоляционного элемента с высоким пределом прочности на сжатие и сопротивлением сжатию, по верхней поверхности которого можно ходить.
Сопротивление сжатию означает, что для сжатия продукта на заданную величину требуется высокое давление. Для заданного материала этот показатель связан с модулем упругости объемного сжатия, который может быть измерен согласно Европейскому стандарту ΕΝ 826:1996.
В своей первой особенности изобретение предлагает теплоизоляционный элемент, который содержит изолирующий слой с первой гранью и второй гранью, упомянутый изолирующий слой содержит сцементированный искусственный стеклоподобный содержащий волокна изоляционный материал и по меньше один армирующий элемент, идущий преимущественно от первой грани ко второй грани изолирующего слоя, причем армирующий элемент содержит композитный полимерный пеноматериал, композитный материал содержит полимерную пену и искусственные стеклоподобные волокна, полученные на каскадной прядильной машине или прядильной чаше, причем по меньшей мере 50% массы искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном пеноматериале, имеют длину менее 100 мкм.
Главным преимуществом теплоизоляционного элемента, предложенного в настоящем изобретении, является его низкая общая масса и плотность. В одном варианте реализации средняя плотность готового элемента составляет от 30 до 100 кг/м3, предпочтительно от 40 до 80 кг/м3, наиболее предпочтительно от 50 до 70 кг/м3.
Низкая плотность теплоизоляционного элемента облегчает работу с изоляционными элементами большей толщины. Толщина изоляционного элемента предпочтительно составляет по меньшей мере 50 мм, предпочтительнее по меньшей мере 100 мм и наиболее предпочтительно по меньшей мере 120 мм.
В своей дополнительной особенности изобретение предлагает систему изоляции кровли, предпочтительно систему изоляции плоской кровли, которая включает в себя кровельную опору, по меньшей мере один теплоизоляционный элемент согласно изобретению, размещенный сверху на кровельной опоре, и покрывающий слой поверх теплоизоляционного элемента.
В своей дополнительной особенности изобретение предлагает использовать теплоизоляционный элемент в системе изоляции плоской кровли.
Теплоизоляционный элемент согласно изобретению содержит изолирующий слой и композитный полимерный пеноматериал, как он описан ниже.
Композитный полимерный пеноматериал
В изобретении применяется композитный полимерный пеноматериал, описанный в нашей предыдущей заявке, поданной 18 августа 2011 под номером ЕР 11177971.6. Раскрытие этой заявки включено в настоящий документ посредством ссылок.
Композитный полимерный пеноматериал, используемый в настоящем изобретении, может быть изготовлен из пенящегося состава, содержащего прекурсор пены и искусственные стеклоподобные волокна, причем по меньшей мере 50% массы искусственных стеклоподобных волокон имеют длину менее 100 мкм.
Массовое процентное содержание в композитном полимерном пеноматериале или пенящемся составе волокон, длина которых больше или меньше заданной длины волокон, измеряется способом просеивания. Представительная проба искусственных стеклоподобных волокон помещается в вибрационное
- 2 026537 устройство на проволочное сито с подходящим размером ячейки (размер ячейки означает длину и ширину квадратной ячейки). Размер ячейки сита может быть протестирован сканирующим электронным микроскопом согласно ΌΙΝ 1803310. Верхняя оконечность устройства закрыта крышкой, а вибрация осуществляется до тех пор, пока в основном не прекратится выпадение волокон через ячейки (приблизительно спустя 30 мин). Если требуется установить процентное содержание волокон, длина которых больше или меньше нескольких заданных длин волокон, можно поместить друг над другом несколько сит с постепенно увеличивающимся размером ячеек. После этого проводится взвешивание волокон, оставшихся на каждом сите.
Согласно изобретению искусственные волокна, присутствующие в композитном полимерном пеноматериале, должны по меньшей мере на 50 мас.% состоять из волокон длиной менее 100 мкм (измерения проводятся вышеописанным способом).
Уменьшение длины искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в пенящемся составе и композитном полимерном пеноматериале, позволяет ввести в пенящийся состав большее количество волокон до того, как будет достигнута неприемлемо высокая вязкость. В результате улучшаются такие характеристики готовой пены, как прочность на сжатие, огнеупорность и особенно модуль упругости объемного сжатия. Ранее считалось, что волокна основы с такой малой длиной будут функционировать просто как заполнитель, увеличивая плотность пены. Однако применение минеральных волокон с такой высокой долей коротких волокон позволяет внедрить в прекурсор пены и готовую пену большие уровни волокон. В результате для пены может достигаться значительное увеличение прочности на сжатие и, в особенности, модуля упругости объемного сжатия.
Искусственные стеклоподобные волокна, присутствующие в композитном полимерном пеноматериале или пенящемся составе, имеют такое предпочтительное распределение длин, что по меньшей мере 50 массовых процентов искусственных стеклоподобных волокон имеют длину меньше 75 мкм, предпочтительнее же меньше 65 мкм.
По меньшей мере 60 мас.% искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном полимерном пеноматериале или пенящемся составе, имеют длину менее 100 мкм, предпочтительнее же менее 75 мкм, а наиболее предпочтительно менее 65 мкм.
Как правило, присутствие более длинных искусственных стеклоподобных волокон в композитном полимерном пеноматериале или пенящемся составе оказывается нежелательным с точки зрения вязкости пенящегося состава и легкости смешивания. Поэтому является предпочтительным, чтобы по меньшей мере 80%, или даже 85, или 90% искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном полимерном пеноматериале или пенящемся составе, имели длину менее 125 мкм. Схожим образом желательно, чтобы по меньшей мере 95%, предпочтительнее по меньшей мере 97% или 99 мас.% искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном полимерном пеноматериале или пенящемся составе, имели длину менее 250 мкм.
Наибольший предел прочности на сжатие может быть достигнут, когда по меньшей мере 90 мас.% волокон имеют длину менее 100 мкм, и по меньшей мере 75 мас.% волокон имеют длину менее 65 мкм.
Искусственные стеклоподобные волокна с описанным ранее распределением длин обычно находятся в стенках ячеек композитного пеноматериала, не проникая в ячейки в сколько-нибудь значительной степени. Поэтому считается, что большее массовое процентное содержание волокон в композитном материале ведет к увеличению прочности композитного материала, а не просто к увеличению его плотности.
Также является предпочтительным, чтобы по меньше мере некоторые волокна, например, по меньшей мере 0,5 или 1 мас.% волокон, имели длину менее 10 мкм. Эти очень короткие волокна предположительно действуют как зародышеобразователи в процессе формирования пены. Действие очень коротких волокон в качестве зародышеобразователей может способствовать производству пены со множеством мелких ячеек, а не с небольшим числом крупных.
Волокна, присутствующие в композитном полимерном пеноматериале или пенящемся составе, могут быть искусственными стеклоподобными волокнами любого типа, но предпочтительно являются базальтовыми волокнами. Обычно базальтовые волокна имеют следующее массовое содержание оксидов:
δί02 от 25 до 50%, предпочтительно от 38 до 48%,
А1203 от 12 до 30%, предпочтительно от 15 до 28%,
Н02 до 2%,
Ре203 от 2 до 12%,
Са0 от 5 до 30%, предпочтительно от 5 до 18%,
М§0 до 15%, предпочтительно от 1 до 8% или от 4 до 10%,
Νι.Ό до 15%,
К20 до 15%,
Р205 до 3%,
Мп0 до 3%,
В2О3 от 0 до 3%.
Указанные значения отражают массовое процентное содержание оксидов, железо традиционно
- 3 026537 представлено как Ре2О3.
Преимущество использования волокон такого состава (особенно применительно к полиуретановым пенам) заключается в том, что значительный уровень оксидов железа и алюминия в волокнах может действовать как катализатор пенообразования· Этот эффект особенно выражен, когда по меньшей мере часть железа в волокнах присутствует в виде трехвалентного железа (обычный случай) и/или когда уровень А1203 особенно высок: от 15 до 28% или от 18 до 28%·
Композитные материалы, содержащие базальтовые волокна вышеуказанного состава, также обнаруживают повышенную огнеупорность в сравнении с композитами, в которых заполнитель не содержит значительного уровня железа·
Базальтовая вата альтернативного состава, ценная для изобретения, характеризуется следующими диапазонами массового процентного содержания оксидов:
81О2 от 37 до 42%,
ΑΙ2Ο3 от 18 до 23%,
СаО + МдО от 34 до 39%,
Ре2О3 до 1%,
Να20 + К2О до 3%·
Указанные значения отражают массовое процентное содержание оксидов, железо традиционно представлено как Ре2О3·
Опять же, высокий уровень оксидов алюминия в волокнах данного состава может действовать как катализатор в образовании полиуретановой пены·
Хотя использование базальтовых волокон является предпочтительным, допускается также использование стекловолокон, шлаковолокон и керамических волокон·
Искусственные стеклоподобные волокна, присутствующие в композитном полимерном пеноматериале и пенящемся составе, производятся на каскадной прядильной машине или на прядильной чаше·
Волокна, произведенные этими способами, традиционно использовались для изоляции, в то время как непрерывное стекловолокно использовалось для армирования композитов. Непрерывные волокна (например, непрерывное волокно из Е-стекла) известны большей прочностью в отличие от прерывистых волокон, изготовленных на каскадной прядильной машине или на прядильной чаше (см. Влияние напряжения волочения на показатели прочности на разрыв для волокон из оксидного стекла - 1трас1 о£ Эпцутд 81гез5 оп 1йе Тепзйе 51теид1й о£ ОхИе С1азз ИЪтез, 1· Ат. Сегат. 8ос., 93 [10] 3236-3243 (2010))· Тем не менее, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что композитные пеноматериалы с короткими, прерывистыми волокнами имеют предел прочности на сжатие, который, по меньшей мере, сравним с пределом прочности на сжатие для композитных материалов с непрерывными стекловолокнами схожей длины. Этот неожиданный уровень прочности сочетается с хорошей огнеупорностью, высоким уровнем теплоизоляции и экономичностью производства.
Для достижения требуемого распределения длин волокон обычно требуется дополнительная обработка волокон стандартным производственным способом. Дополнительная обработка обычно предполагает дробление или помол волокон в течение времени, достаточного для получения требуемого распределения длин волокон.
Обычно волокна, присутствующие в композитном полимерном пеноматериале и пенящемся составе, имеют средний диаметр от 2 до 7 мкм, предпочтительно от 2 до 6 или от 3 до 6 мкм. В одном предпочтительном варианте реализации волокна имеют средний диаметр от 3 до 4 мкм. В другом предпочтительном варианте реализации волокна имеют средний диаметр от 5 до 6 мкм. Тонкие волокна, предпочитаемые в настоящем изобретении, предположительно обеспечивают композиту более высокий уровень теплоизоляции, чем толстые волокна, но без значительного уменьшения прочности, которое можно было ожидать в сравнении с толстыми волокнами. Средний диаметр волокна определяется для представительной пробы путем измерения диаметра по меньшей мере 200 отдельных волокон с использованием метода секущих и сканирующего электронного микроскопа или оптического микроскопа (с 1000-кратным увеличением).
Пенящийся состав, который можно использовать для производства полимерного композитного пеноматериала, содержит прекурсор пены и искусственные стеклоподобные волокна. Прекурсор пены - это материал, который либо полимеризуется (часто в присутствии другого материала) с образованием полимерной пены, либо является полимером, способным расширяться под действием вспенивателя с образованием полимерной пены. Состав может быть любым, коль скоро из него можно получить пену при добавлении дополнительного компонента или при осуществлении этапа дополнительной обработки.
Предпочтительными пенящимися составами являются те пенящиеся составы, которые дают полиуретановые пены. Полиуретановые пены получаются в результате реакции высокомолекулярного спирта с изоцианатом в присутствии вспенивателя. Поэтому в одном из вариантов реализации пенящийся состав содержит, помимо искусственных стеклоподобных волокон, высокомолекулярный спирт в качестве прекурсора пены. В другом варианте реализации пенящийся состав содержит, помимо искусственных стеклоподобных волокон, изоцианат в качестве прекурсора пены. Еще в одном варианте реализации состав содержит смесь изоцианата и высокомолекулярного спирта в качестве прекурсора пены.
- 4 026537
Если прекурсором пены является высокомолекулярный спирт, тогда вспенивание может вызваться добавлением дополнительного компонента с содержанием изоцианата. Если прекурсором пены является изоцианат, образование пены может запускаться добавлением дополнительного компонента с содержанием высокомолекулярного спирта.
Высокомолекулярными спиртами, подходящими для использования либо в качестве прекурсора пены, либо в качестве дополнительного компонента для вспенивания пенящегося состава, являются представленные на рынке смеси высокомолекулярных спиртов от, например, Вауег Ма1спа1 8с1спсс. ВА8Р или Όϋ\ν СНеписаК. Доступные на рынке составы с высокомолекулярными спиртами зачастую содержат воду, которая может выступать в роли вспенивателя в процессе пенообразования.
Изоцианат, применяемый либо в качестве прекурсора пены, либо в качестве дополнительного компонента для вспенивания пенящегося состава, выбирается исходя из плотности и прочности, которые требуются для композитного пеноматериала, а также исходя из токсичности. Например, выбор может производиться из дифенилдиизоцианата метилена (ΜΌΙ), диизоцианата толуола (ΤΌΙ), диизоцианата гексаметилена (ΗΌΙ) и диизоцианата изофорона (ΙΡΌΙ), при этом предпочтительным является ΜΌΙ. Один особенно подходящий пример дифенилметан-4,4'-диизоцианат. Другие подходящие диизоцианаты выпускаются на рынок такими компаниями, как, например, Вауег Ма1спа1 §с1сисс, ВА8Р или ΌΟ\ν СНеписак.
Для образования композитного пеноматериала требуется вспениватель. Вспениватель может быть химическим или физическим. В некоторых вариантах реализации, пенящийся состав содержит вспениватель. Альтернативой является добавление вспенивателя в пенящийся состав вместе с дополнительным компонентом, который запускает пенообразование.
В предпочтительном варианте реализации применительно к полиуретановым композитным пеноматериалам выспенивателем является вода. Вода действует как химический вспениватель, реагируя с изоцианатом с образованием углекислого газа, который действует как вспенивающий газ.
Когда прекурсором пены в одном из вариантов реализации является высокомолекулярный спирт, пенящийся состав содержит воду в качестве вспенивателя. В таком пенящемся составе вода обычно присутствует в количестве от 0,3 до 2% от массы пенящегося состава.
Как альтернатива или дополнение, физический вспениватель, такой, как жидкий углекислый газ или жидкий азот, может включаться в пенящийся состав или добавляться в пенящийся состав как часть дополнительного компонента, запускающего пенообразование.
В альтернативном варианте реализации пенящийся состав пригоден для получения фенольной пены. Фенольные пены образуются в ходе реакции между фенолом и альдегидом в присутствии кислоты или основания. В образовании пены обычно участвуют также поверхностно-активное вещество и вспениватель. Таким образом, пенящийся состав может содержать, помимо искусственных стеклоподобных волокон, фенол и альдегид (прекурсор пены), вспениватель и поверхностно-активное вещество. Пенящийся состав может альтернативно содержать в качестве прекурсора пены фенол без альдегида, или альдегид без фенола.
Хотя предпочтительными являются пенящиеся составы, пригодные для получения полиуретановых или фенольных пен, допускается также применение пенящихся составов, пригодных для получения полиизоциануратных, вздутых полистирольных или прессованных полистирольных пен.
Пенящийся состав, который может применяться для изготовления композитного пеноматериала согласно изобретению, может содержать добавки помимо прекурсора пены и искусственных стеклоподобных волокон. Когда вместо добавок в пенящемся составе с искусственными стеклоподобными волокнами является желательным присутствие добавок в композитном пеноматериале, эти добавки могут вноситься совместно с дополнительным компонентом, который запускает пенообразование в пенящемся составе.
В составе композитного пеноматериала может в качестве добавки присутствовать антипирен, такой как расширяемый порошкообразный графит, тригидрат алюминия или гидроксид магния. Количество антипирена в составе предпочтительно равно от 3 до 20 мас.%, более предпочтительно от 5 до 15 мас.% и наиболее предпочтительно от 8 до 12 мас.%. Общее количество антипирена в полимерном композитном пеноматериале составляет предпочтительно от 1 до 10%, предпочтительнее от 2 до 8%, а наиболее предпочтительно от 3 до 7 мас.%.
В качестве альтернативы или как дополнение пенящийся состав или композитный пеноматериал может содержать ингибитор горения, такой как азотсодержащие или фосфорсодержащие полимеры.
Волокна, используемые в полимерном композитном пеноматериале, могут быть обработаны вяжущим, которое в результате может включаться в состав и получаемый композитный пеноматериал в качестве добавки, если оно химически совместимо с составом. Обычно используемые волокна содержат вяжущего меньше 10% от массы волокон и вяжущего. Вяжущее обычно присутствует в пенящемся составе на уровне менее 5% общей массы пенящегося состава. Композитный пеноматериал обычно содержит менее 5% вяжущего, чаще же менее 2,5% вяжущего. В предпочтительном варианте реализации применяемые искусственные стеклоподобные волокна не обрабатываются вяжущим.
В некоторых обстоятельствах является выигрышной обработка искусственных стеклоподобных во- 5 026537 локон поверхностно-активным веществом (обычно катионным) перед смешиванием этих волокон с пенящимся составом. Есть и альтернатива: поверхностно-активное вещество может добавляться к составу как отдельный компонент. Выяснилось, что присутствие поверхностно-активного вещества (в частности, катионного ПАВ) в составе и, в конечном итоге, в полимерном композитном пеноматериале обеспечивает легкое смешивание, а следовательно, более гомогенное распределение волокон в пенящемся составе и в получаемой из него пене.
Одним из преимуществ описанного полимерного композитного пеноматериала по сравнению с материалом с длинными волокнами является возможность достичь большего процентного содержания волокон в пенящемся составе и, следовательно, в получаемой из него пене. Благодаря этому можно достичь повышенной огнеупорности и более высокого предела прочности на сжатие. Состав содержит искусственные стеклоподобные волокна, процентное содержание которых составляет предпочтительно по меньшей мере 15%, более предпочтительно по меньшей мере 20%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 35%. Полимерный композитный пеноматериал сам по себе содержит искусственные стеклоподобные волокна, количество которых, в массовом отношении, составляет по меньшей мере 10%, более предпочтительно по меньшей мере 15%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 20%.
Обычно пенящийся состав содержит искусственные стеклоподобные волокна, массовое процентное содержание которых составляет менее 85%, предпочтительно менее 80%, более предпочтительно 75%. Получаемый композитный пеноматериал обычно содержит, в массовом отношении, менее 80%, предпочтительно менее 60%, более предпочтительно менее 55% искусственных стеклоподобных волокон.
Полимерный композитный пеноматериал, применяемый в настоящем изобретении, содержит полимерную пену и искусственные стеклоподобные волокна. Композитный пеноматериал может образовываться из пенящегося состава, как описано выше. Полимерная пена предпочтительно является полиуретановой пеной или фенольной пеной. Полиуретановые пены особенно предпочтительны из-за их короткого времени отверждения.
Первый этап в производстве полимерного композитного пеноматериала заключается в формировании пенящегося состава, содержащего прекурсор пены и минеральные волокна. Волокна могут быть примешаны к прекурсору пены способом механического смешивания, например, в роторной мешалке или простым взбалтыванием. В пенящийся состав могут вноситься добавки вроде описанных выше.
Как только волокна и прекурсор пены смешаны, может быть запущено пенообразование. Способ получения пены зависит от типа получаемой пены и известен специалисту в данной области техники для каждого типа полимерной пены. В связи с этим следует сослаться ''Справочник по полимерным пенам и технологии пен'', Клемпнер и другие (''НапйЬоок оГ Ро1утепс Гоатк апй Роат ТесЬпо1оду, К1етрпег с1 а1.).
Например, в случае полиуретановой пены искусственные стеклоподобные волокна могут быть смешаны с высокомолекулярным спиртом, выступающим в качестве прекурсора пены. Пенящийся состав обычно содержит также воду в качестве вспенивателя. После этого можно запустить пенообразование, добавив изоцианат.
В случае, когда для запуска пенообразования к пенящемуся составу добавляется дополнительный компонент, это добавление может производиться в смесительной насадке высокого давления, доступной на рынке.
В одном варианте реализации пенообразование запускается добавлением дополнительного компонента, а дополнительный компонент содержит дополнительные искусственные стеклоподобные волокна, причем по меньшей мере 50 массовых процентов дополнительных искусственных стеклоподобных волокон имеют длину менее 100 мкм. Включение искусственных стеклоподобных волокон как в пенящийся материал, так и в дополнительный компонент, может увеличить общее количество волокон в композитном пеноматериале, в обход практического ограничения на количество волокон, которые могут быть введены в пенящийся состав сами по себе.
Например, в случае с полиуретановыми композитными пеноматериалами пенящийся состав может содержать высокомолекулярный спирт, искусственные стеклоподобные волокна и воду. Тогда пенообразование может быть запущено добавлением (в качестве дополнительного компонента) смеси изоцианата и дополнительных искусственных стеклоподобных волокон, причем по меньшей мере 50% искусственных стеклоподобных волокон имеют длину менее 100 мкм.
По существу, тот же самый процесс может осуществляться, когда смесь изоцианата и искусственных стеклоподобных волокон образует пенящийся состав, а смесь высокомолекулярного спирта, воды и искусственных стеклоподобных волокон образует дополнительный компонент.
Количество искусственных стеклоподобных волокон в дополнительном компоненте предпочтительно составляет по меньшей мере 10% от массы дополнительного компонента. Более предпочтительным является количество, равное по меньшей мере 20% или 30% от массы дополнительного компонента. Обычно дополнительный компонент включает в себя искусственные стеклоподобные волокна, массовое содержание которых менее 80%, предпочтительно менее 60%, более предпочтительно менее 55%.
Полимерный композитный пеноматериал - это материал, который обеспечивает теплоизоляционному элементу предел прочности на сжатие и сопротивление сжатию. Поэтому полимерный композит- 6 026537 ный пеноматериал имеет предел прочности на сжатие, равный по меньшей мере 1500 кПа, и модуль упругости объемного сжатия, равный по меньшей мере 60000 кПа, измеренные согласно Европейскому стандарту ΕΝ 826:1996.
Ниже приведены примеры примененных в изобретении полимерных композитных пеноматериалов в сравнении с другими полимерными композитными пеноматериалами.
Пример 1 (сравнительный)
100,0 г доступного на рынке состава из дифенилметан-4,4'-диизоцианата, его изомеров и гомологов с лучшей функциональностью, и 100,0 г доступной на рынке композиции высокомолекулярных спиртов были в течение 20 с смешаны винтами со скоростью вращения 3000 об/мин. После этого материал был помещен в форму для вспенивания, которое заняло около 3 мин. На следующий день образец был взвешен для определения его плотности, предела прочности на сжатие и модуля упругости объемного сжатия (измерения проводились согласно Европейскому стандарту ΕΝ 826:1996).
Предел прочности на сжатие: 1100 кПа.
Модуль упругости объемного сжатия: 32000 кПа.
Пример 2
100,0 г той же доступной на рынке композиции высокомолекулярных спиртов, что использовалась в примере 1, смешивалась с 200,0 г измельченных волокон базальтовой ваты. 50% этих волокон имели длину менее 64 мкм. Смешивание производилось в течение 10 с. Далее 100,0 г доступного на рынке состава из дифенилметан-4,4'-диизоцианата добавлялись в смесь, которая затем перемешивалась винтами со скоростью 3000 об/мин в течение 20 с. После этого материал помещался в форму для вспенивания, которое занимало около 3 мин. На следующий день образец был взвешен для определения его плотности, предела прочности на сжатие и модуля упругости объемного сжатия (измерения проводились согласно Европейскому стандарту ΕΝ 826:1996).
Предел прочности на сжатие: 1750 кПа.
Модуль упругости объемного сжатия: 95000 кПа.
Пример 3 (сравнительный)
100,0 г той же доступной на рынке композиции высокомолекулярных спиртов, использованной в примерах 1 и 2, смешивались в течение 10 с с 50,0 г базальтовых волокон со средней длиной 300 мкм и химическим составом, отличающимся от состава волокон из примера 2. В смесь добавлялось 100,0 г доступного на рынке состава дифенилметан-4,4'-диизоцианата. Смесь перемешивалась винтами со скоростью 3000 об/мин в течение 20 с. После этого материал помещался в форму для вспенивания, которое занимало около 3 минут. На следующий день образец был взвешен для определения его плотности, предела прочности на сжатие и модуля упругости объемного сжатия (измерения проводились согласно Европейскому стандарту ΕΝ 826:1996).
Предел прочности на сжатие: 934 кПа.
Модуль упругости объемного сжатия: 45000 кПа.
Пример 4
Повторяет пример 3, но волокна измельчаются таким образом, что более 50% волокон имеют длину меньше 64 мкм. За счет такого измельчения стало возможным примешать 200 г волокон в смесь высокомолекулярных спиртов.
Предел прочности на сжатие: 1785 кПа.
Модуль упругости объемного сжатия: 115000 кПа.
Пример 5
Проводились небольшие огневые испытания для установления показателей огнеупорности полиуретановых композитов, использованных в изобретении, в сравнение с показателями огнеупорности композитов, содержащих песок вместо предполагаемых изобретением волокон. Использованные волокна имели нижеследующий состав.
3ίΟ2 от 38 до 48%,
А12О3 от 15 до 28%,
ΤίΟ2 до 2%,
Ре2О3 от 2 до 12%,
СаО от 5 до 18%,
МдО от 1 до 8%,
Να2Ο до 15%,
К2О до 15%,
Р2О5 до 3%,
МпО до 3%,
В2О3 от 0 до 3%.
Использованный песок имел размер зерна до 2 мм. В каждом испытанном композите в качестве ингибитора горения применялся расширяющийся графит. Испытания включали в себя измерение высоты пламени от каждого композита в контролируемых условиях.
- 7 026537
Результаты были следующими:
Содержание волокон (масс.%) Содержание песка (масс.%) Содержание графита (масс.%) Высота пламени (см)
25 0 8 12-17
25 0 10 7
31 0 10 5
0 25 8 22
0 25 10 11
0 31 10 12
Изолирующий слой
Изолирующий слой теплоизоляционного элемента согласно изобретению содержит сцементированный искусственный стеклоподобный волокносодержащий изоляционный материал и по меньшей мере один армирующий элемент, тянущийся преимущественно от первой грани ко второй грани изолирующего слоя.
Термин ''сцементированный'' означает, что искусственный стеклоподобный волокносодержащий изоляционный материал представлен не в виде гранулята или любого другого рыхлого изоляционного материала.
Сцементированный искусственный стеклоподобный волокносодержащий изоляционный материал предпочтительно является минеральной ватой. Искусственные стеклоподобные волокна в сцементированном искусственном стеклоподобном волокносодержащем изоляционном материале могут быть представлены стекловолокнами, керамическими волокнами, волокнами шлаковаты или любыми другими типами искусственных стеклоподобных волокон, но предпочтительно представлены базальтовыми волокнами. Базальтовые волокна имеют следующее процентное массовое содержание оксидов:
δίθ2 от 25 до 50%, предпочтительно от 38 до 48%,
А12О3 от 12 до 30%, предпочтительно от 15 до 28%,
ТЮ2 до 2%,
Ре2О3 от 2 до 12%,
СаО от 5 до 30%, предпочтительно от 5 до 18%,
МдО до 15%, предпочтительно от 1 до 8%,
Иа2О до 15%,
К2О до 15%,
Р2О5 до 3%,
МпО до 3%,
В2О3 от 0 до 3%.
Данные значения приведены для оксидов, как это принято.
Искусственные стеклоподобные волокна в сцементированном искусственном стеклоподобном волокносодержащем изоляционном материале могут производиться стандартными способами например, с помощью каскадной прядильной машины или прядильной чаши. Обычно перед отверждением волокна обрабатываются вяжущим и собираются в сеть.
Для того, чтобы термоизоляционный элемент имел настолько малые массу и общую плотность, насколько это возможно, сцементированный искусственный стеклоподобный волокносодержащий изоляционный материал должен предпочтительно иметь плотность менее 60 кг/м3, предпочтительнее менее 50 кг/м3. Этот материал может иметь такую низкую плотность, поскольку сцементированный искусственный стеклоподобный волокносодержащий изоляционный материал вносит, если вообще вносит, очень малый вклад в предел прочности на сжатие для изолирующего слоя. Обычно плотность сцементированного искусственного стеклоподобного волокносодержащего изоляционного материала составляет по меньшей мере 20 кг/м3, чаще по меньшей мере 30 кг/м3.
Главное назначение сцементированного искусственного стеклоподобного волокносодержащего изоляционного материала обеспечивать высокий уровень теплоизоляции. Поэтому теплопроводность сцементированного искусственного стеклоподобного волокносодержащего изоляционного материала предпочтительно составляет меньше 40 мВт/м-К, предпочтительнее меньше 35 мВт/м-К, а самое предпочтительное значение меньше 33 мВт/м-К.
Для обеспечения хорошего уровня теплоизоляции изолирующий слой должен иметь надлежащую толщину. В одном варианте реализации толщина изолирующего слоя составляет от 80 до 350 мм, предпочтительно от 100 до 300 мм, более предпочтительно от 120 до 250 мм.
Плотность изолирующего слоя должна удерживаться на минимальном уровне при одновременном поддержании достаточного предела прочности на сжатие и сопротивления сжатию. Плотность изолирующего слоя составляет предпочтительно от 25 до 60 кг/м3, более предпочтительно от 35 до 50 кг/м3.
Армирующий элемент
Теплоизоляционный элемент изобретения содержит изолирующий слой, который включает в себя
- 8 026537 армирующий элемент из описанного выше полимерного композитного пеноматериала. В теплоизоляционном элементе изобретения по меньшей мере один армирующий элемент идет преимущественно от первой грани ко второй грани изолирующего слоя. Назначение армирующего элемента - увеличивать предел прочности на сжатие и сопротивление сжатию в изоляционных элементах. Когда лист располагается на одной грани изолирующего слоя (имеется в виду либо верхний лист как часть теплоизоляционного элемента, либо отдельный лист, кладущийся поверх изолирующего слоя в ходе монтажа), он обеспечивает изоляционному элементу достаточную прочность, так что монтажник может безопасно стоять на изоляционном элементе и ходить по нему.
Армирующий элемент или элементы могут иметь любые очертания и формы, которые позволяют им придавать теплоизоляционному элементу прочность на сжатие и сопротивление сжатию. Обычно для достижения этой цели необходимо расположить армирующий элемент так, чтобы он по преимуществу тянулся от первой грани изолирующего слоя ко второй грани изолирующего слоя, поскольку сцементированный искусственный стеклоподобный волокносодержащий изоляционный материал имеет, как правило, очень низкий предел прочности на сжатие и очень низкое сопротивление сжатию. В одном варианте реализации армирующие элементы выполнены в форме столбиков. Столбики могут иметь любой подходящий профиль поперечного сечения. В одном варианте реализации столбики цилиндрические. Тем не менее, форма столбиков может быть в некоторой степени неправильной.
Число столбиков в теплоизоляционном элементе определяется несколькими факторами, включая размеры изоляционного элемента, диаметр столбиков и их расстояние друг от друга. Однако обычно теплоизоляционный элемент содержит по меньшей мере 3 столбика, предпочтительно по меньшей мере 4 столбика.
Зачастую теплоизоляционный элемент имеет от 25 до 400 столбиков на квадратный метр, чаще - от 40 до 200 столбиков на квадратный метр, например, около 100 столбиков на квадратный метр.
Для обеспечения максимальной устойчивости и прочности на сжатие предпочтительное расположение столбиков должно быть близко к перпендикулярному относительно первой и второй граней изолирующего слоя. Предпочтительное отклонение столбиков от перпендикуляра к первой и второй граням изолирующего слоя составляет меньше 20 градусов, более предпочтительное меньше 10 градусов, еще более предпочтительное меньше 5 градусов. Самое предпочтительное положение столбиков почти перпендикулярно первой и второй граням изолирующего слоя.
Для обеспечения достаточной прочности диаметр самой узкой части столбиков предпочтительно составляет по меньшей мере 10 мм, более предпочтительно по меньшей мере 15 или 20 мм. Обычно столбикам не требуется быть шире 50 или 40 мм в самой узкой части.
Столбики идут преимущественно от первой грани ко второй грани изолирующего слоя, так что обычно их длина в существенной мере согласуется с толщиной изолирующего слоя.
Чрезмерное отдаление столбиков друг от друга нежелательно, так как может привести к сильным изгибным напряжениям в верхнем листе при хождении по нему, тогда как чрезмерное сближение столбиков может до некоторой степени увеличить себестоимость и массу изоляционного элемента. Поэтому в предпочитаемом варианте реализации столбики размещаются на расстоянии от 5 до 20 см от ближайшего соседа или соседей. Более предпочтительно размещение столбиков на расстоянии от 7 до 15 см от ближайшего соседа или соседей. Столбики обычно выстроены в ряды.
В альтернативном варианте реализации армирующие элементы листообразны. Листы могут быть совершенно плоскими, изогнутыми или отчасти рифлеными. Поверхности листов не обязаны быть совершенно плоскими. Вполне приемлемым является даже наличие в листах некоторого количества отверстий. Для обеспечения достаточной прочности листообразные армирующие элементы в своей самой толстой части имеют предпочтительную толщину по меньшей мере 3 мм, предпочтительнее же по меньшей мере 4 мм. Во избежание чрезмерного веса и себестоимости, толщина обычно не превышает 30 мм в самой толстой части, чаще же всего составляет менее 20 мм в самой толстой части.
Обычно для обеспечения максимальной прочности на сжатие и устойчивости листы располагаются почти перпендикулярно к первой и второй граням изолирующего слоя. Предпочтительное отклонение листов от перпендикуляра к первой и второй граням изолирующего слоя составляет меньше 20 градусов, более предпочтительное меньше 10 градусов, еще более предпочтительное меньше 5 градусов. Самое предпочтительное положение листов преимущественно перпендикулярно первой и второй граням изолирующего слоя.
Также является предпочтительным, чтобы листообразные армирующие элементы шли сквозь плоскость изолирующего слоя параллельно друг другу. Однако в альтернативном варианте реализации по меньшей мере один листообразный армирующий элемент проходит через плоскость изолирующего слоя в направлении, которое перпендикулярно направлению прохождения по меньшей мере одного другого армирующего элемента через плоскость изолирующего слоя. Этот вариант реализации обеспечивает теплоизоляционному элементу повышенную устойчивость.
Когда изолирующий слой включает в себя листы, идущие преимущественно параллельно друг другу сквозь плоскость изолирующего слоя, расстояние между этими листами по преимуществу одинаково во всех точках. Расстояние между этими листами составляет предпочтительно от 7 до 25 см, более пред- 9 026537 почтительно от 10 до 20 см.
Верхний лист
Чтобы позволить монтажникам ходить по изоляционному элементу согласно изобретению, необходимо в конечном итоге снабдить изоляционный элемент верхним листом. Однако, в некоторых вариантах реализации изоляционный слой может не иметь верхнего листа, а отдельный верхний лист может прикрепляться на стадии монтажа. Поэтому верхний лист не является существенным признаком изобретения. Тем не менее, в одном из вариантов реализации теплоизоляционный элемент включает в себя верхний лист.
Верхний лист размещается по меньшей мере на одной грани изолирующего слоя. Это может быть первая грань или вторая грань, или же, в особом варианте реализации, и первая, и вторая грани.
В предпочтительном варианте реализации верхний лист содержит искусственные стеклоподобные волокна и вяжущее, имеет плотность по меньшей мере 100 кг/м3. Искусственные стеклоподобные волокна в верхнем листе могут являться любыми подходящими волокнами, такими, как стекловолокна, керамические волокна или шлаковые волокна, но предпочтительно являются базальтовыми волокнами. В более предпочтительном варианте реализации верхний лист имеет плотность по меньшей мере 150 кг/м3 или по меньшей мере 180 кг/м3, к примеру, около 200 кг/м3. Плотность верхнего листа может быть существенно выше, к примеру около 600 кг/м3 или еще выше, в зависимости от обстоятельств. Типичный верхний лист этого типа достаточно жесткий и имеет достаточное сопротивление точечной нагрузке, так что монтажник может стоять на теплоизоляционном элементе и ходить по нему даже в точках между армирующими элементами.
Верхний лист предпочтительно имеет предел прочности на изгиб по меньшей мере 7 Н/м2 и сопротивление точечной нагрузке по меньшей мере в 500 кН.
В качестве материала для верхнего листа можно использовать полимерную пену, но предпочтительным является высокоплотная панель из минерального волокна, поскольку она имеет хорошие показатели прочности на изгиб и огнеупорности. В особом варианте реализации верхний лист изготавливается способом, описанным в Международной заявке РСТ/ЕР 2011/069777, и имеет особенно высокий уровень прочности.
Для обладания высокой прочностью верхний лист имеет толщину предпочтительно по меньшей мере 3 мм, более предпочтительно по меньшей мере 5 мм, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10 мм. Однако, чтобы свести общую плотность и массу теплоизоляционного элемента к минимуму, верхний лист должен предпочтительно иметь толщину менее 40 мм, гораздо предпочтительнее менее 30 мм.
Общая плотность теплоизоляционного элемента, включающего в себя верхний лист, обычно находится в диапазоне 50-80 кг/м3.
Верхний лист может быть прикреплен к изолирующему слою, например, клеем, или же может представлять собой отдельный верхний лист, размещаемый сверху на изолирующем слое, как показано выше.
В особенно выигрышном варианте реализации верхний лист или верхние листы и армирующий элемент могут быть связаны друг с другом без помощи каких бы то ни было внешних крепежных средств вроде клея. Это может быть достигнуто формовкой полимерного пеноматериала на месте и контактом верхнего листа с композитным пеноматериалом по мере твердения последнего. Эта технология способна обеспечить особенно прочную связь между верхним листом и армирующим элементом, особенно когда верхний лист включает в себя искусственные стеклоподобные волокна с вяжущим и имеет плотность по меньшей мере 100 кг/м3, например, по меньшей мере 150 кг/м3, например, около 200 кг/м3.
Системы кровельной изоляции
Настоящее изобретение также относится к системам кровельной изоляции, в частности к системам изоляции плоских кровель. В настоящем документе термин ''плоская кровля'' означает такую кровлю, которая в существенной мере горизонтальна, даже если она имеет уклон под углом до 5 или 10 градусов к горизонтали.
Изоляционные системы по данному изобретению включают в себя кровельную опору, по меньшей мере один теплоизоляционный элемент согласно изобретению, размещенный сверху на кровельной опоре, и покрывающий слой на теплоизоляционном элементе.
Обычно, когда речь идет о плоских кровлях, кровельная опора включает в себя по меньшей мере один гофрированный стальной лист или представляет собой бетонный настил. Остальные слои системы кровельной изоляции могут различаться в зависимости от того, что представляет собой кровельная опора: гофрированный стальной лист или бетонный настил.
Когда кровельная опора содержит по меньшей мере один гофрированный стальной лист, предпочтительным является размещение барьера для паров воды между гофрированным стальным листом и теплоизоляционными элементами. Зачастую барьер для паров воды представляет собой полимерную мембрану. Барьер для паров воды препятствует проникновению влаги из влажного воздуха под крышей в кровельную изоляцию через отверстия в гофрированных стальных листах или через стыки стальных листов.
- 10 026537
Из соображений пожарной безопасности иногда является предпочтительным размещение панели из искусственного стеклоподобного волокна между гофрированным стальным листом и слоем барьера для паров воды. Панель из искусственного стеклоподобного волокна предпочтительно имеет плотность по меньшей мере 100 кг/м3. Панель из искусственного стеклоподобного волокна имеет толщину предпочтительно между 30 и 70 мм, более предпочтительно между 40 и 60 мм.
Теплоизоляционный элемент может представлять собой любой теплоизоляционный элемент согласно изобретению, как описано выше, но для того, чтобы по плоской кровле можно было ходить после монтажа, теплоизоляционный элемент должен предпочтительно включать в себя верхний лист, помещаемый на по меньшей мере одной грани изолирующего слоя. Однако в альтернативном варианте реализации теплоизоляционный элемент не включает в себя верхний лист - вместо этого отдельный лист кладется поверх теплоизоляционного элемента на этапе монтажа. Отдельный лист предпочтительно содержит искусственные стеклоподобные волокна с вяжущим и имеет плотность по меньшей мере 100 кг/м3.
Когда кровельная опора представлена гофрированным стальным листом, может быть важно позиционирование и ориентация теплоизоляционного элемента. В различных ситуациях, особенно при отсутствии панели из искусственных стеклоподобных волокон между теплоизоляционным элементом и кровельной опорой, является предпочтительным такое позиционирование теплоизоляционного элемента, при котором по меньшей мере 1 армирующий элемент, а предпочтительно большее число армирующих элементов позиционируются над гребнями гофрированных стальных листов так, что изоляционный элемент получает достаточную опору, и кровельщики получают возможность ходить по изоляционному элементу.
Когда армирующие элементы листообразны, предпочтительно располагать листообразные армирующие элементы так, чтобы они не шли параллельно гребням и впадинам на гофрированном стальном листе. Особенно предпочтительным является расположение листообразных армирующих элементов под углом по меньшей мере 45 градусов или, что более предпочтительно, почти перпендикулярно к гребням и впадинам на стальных листах.
Когда кровельная опора представляет собой бетонный настил, система до некоторой степени упрощается. В частности, отпадает надобность в пожаробезопасной панели из искусственного стеклоподобного волокна под барьером для паров воды, так как бетонный настил сам по себе обеспечивает достаточную пожаробезопасность.
Система кровельной изоляции, согласно изобретению, содержит покрывающий слой поверх теплоизоляционных элементов. Покрывающий слой является самым верхним слоем кровельной системы и обеспечивает защиту кровли от атмосферных воздействий. Покрывающий слой состоит, предпочтительно, из битумного подслоя и верхнего слоя. Верхний слой предпочтительно является битумным верхним слоем или полимерной пленкой. В тех вариантах реализации, где верхний слой представлен полимерной пленкой, последняя предпочтительно является поливинилхлоридной пленкой.
В системах кровельной изоляции, согласно изобретению, теплоизоляционный элемент предпочтительно крепится к кровельной опоре механическими крепежными средствами, как хорошо известно из уровня техники в конструировании плоских кровель.
Описание чертежей
Фиг. 1 изображает теплоизоляционный элемент 10 согласно изобретению, в котором армирующие элементы представлены столбиками 11. Столбики 11 идут от первой грани 12 ко второй грани 13 изолирующего слоя, а верхний лист 14 размещен на первой грани 12 изолирующего слоя. Столбики 11 преимущественно перпендикулярны первой грани 12 и второй грани 13 изолирующего слоя. Сцементированный искусственный стеклоподобный волокносодержащий изоляционный материал образует наибольшую часть изолирующего слоя в смысле объема. В показанном варианте реализации столбики 11 имеют квадратную схему расположения. Расстояние между столбиками 11 составляет 100 мм, так что на 1 квадратный метр приходится 100 столбиков.
Фиг. 2 показывает, согласно изобретению, другой вариант реализации теплоизоляционного элемента 110, в котором армирующие элементы 111 листообразны. Армирующие элементы 111 идут преимущественно от первой грани 112 ко второй грани 113 изолирующего слоя. Они идут через плоскость изолирующего слоя в основном параллельно друг другу. Листообразные армирующие элементы 111 также преимущественно перпендикулярны первой грани 112 и второй грани 113 изолирующего слоя. Верхний лист 114 расположен на первой грани 112. И снова сцементированный искусственный стеклоподобный волокносодержащий изоляционный материал образует наибольшую часть изолирующего слоя в смысле объема. В показанном варианте реализации расстояние между листообразными армирующими элементами 111 составляет 150 мм.
В предпочтительных вариантах реализации изоляционный элемент 10, 110 содержит, в массовом процентном отношении, от 4 до 20%, предпочтительно от 6 до 15%, еще предпочтительнее от 8 до 12% полимерного композитного пеноматериала, который образует армирующие элементы 11, 111.
Фиг. 3 показывает систему кровельной изоляции согласно изобретению. Система включает в себя кровельную основу в форме по меньшей мере одного гофрированного стального листа 20. Теплоизоляционный элемент 10, снабженный верхним листом 14, размещается сверху на гофрированном стальном
- 11 026537 листе 20.
Теплоизоляционный элемент относится к типу, показанному на фиг. 1, то есть изолирующий слой содержит искусственный стеклоподобный волокносодержащий изолирующий материал, снабженный столбиками 11 из полимерного композитного пеноматериала.
Барьер 21 от паров воды размещается между гофрированным стальным листом 20 и теплоизоляционным элементом 10, а покрывающий слой 22 размещается на верхнем листе 14.
В некоторых вариантах реализации системы кровельной изоляции согласно изобретению между гофрированным стальным листом 20 и барьером 21 от паров воды может быть размещена противопожарная панель (не показана). Противопожарная панель может быть изготовлена из искусственных стеклоподобных волокон.
В других вариантах реализации кровельная опора представлена бетонным настилом вместо гофрированного стального листа. Тем не менее, обычно система кровельной изоляции выше кровельной опоры и сходна с той, что изображена на фиг. 3.
Фиг. 4 - полученное на средовом сканирующем электронном микроскопе изображение полиуретанового композитного пеноматериала согласно изобретению. В этом полиуретановом композитном пеноматериале волокна имеют такое распределение длин, что 95 мас.% волокон имеют дину менее 100 мкм, а 75 мас.% волокон имеют длину менее 63 мкм. Доля волокон в композите составляет 45% массы композита. Использовавшееся оборудование: средовой сканирующий электронный микроскоп, ХЬ 30 ТМР (XV). ΡΕΙ/ΡΗίΙίρδ, включающий в себя систему рентгеновского микроанализа ΕΌΑΧ. Образец анализировался в низком вакууме и в смешанном режиме (В8Е/8Е).
Изображение показывает ячеистую структуру пены и демонстрирует, что искусственные стеклоподобные волокна преимущественно погружены в стенки ячеек пены, не проникая в сами ячейки в сколько-нибудь значительной степени.

Claims (28)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Теплоизоляционный элемент, содержащий изолирующий слой с первой гранью и второй гранью, при этом изолирующий слой содержит связанный в одно целое искусственный стеклоподобный содержащий волокна изоляционный материал и по меньшей мере один армирующий элемент, проходящий от первой грани ко второй грани изолирующего слоя, причем армирующий элемент содержит композитный полимерный пеноматериал, где композитный материал содержит полимерную пену и искусственные стеклоподобные волокна, полученные на каскадной прядильной машине или прядильной чаше, причем по меньшей мере 50% массы искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном пеноматериале, имеют длину менее 100 мкм.
  2. 2. Теплоизоляционный элемент по п.1, дополнительно содержащий верхний лист, расположенный по меньшей мере на одной грани изолирующего слоя.
  3. 3. Теплоизоляционный элемент по п.2, в котором верхний лист включает искусственные стеклоподобные волокна и связующее и имеет плотность по меньшей мере 100 кг/м3, предпочтительно по меньшей мере 150 кг/м3, предпочтительно около 200 кг/м3.
  4. 4. Теплоизоляционный элемент по п.2 или 3, в котором верхний лист и армирующий элемент связаны друг с другом без внешних крепежных средств.
  5. 5. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере 60 мас.% искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном полимерном пеноматериале, имеют длину менее 65 мкм.
  6. 6. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере 80 мас.% искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном полимерном пеноматериале, имеют длину менее 125 мкм.
  7. 7. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере 95 мас.% искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном полимерном пеноматериале, имеют длину менее 250 мкм.
  8. 8. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере 0,5 мас.%, предпочтительно 1 мас.% искусственных стеклоподобных волокон, присутствующих в композитном полимерном пеноматериале, имеют длину менее 10 мкм.
  9. 9. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором искусственные стеклоподобные волокна, присутствующие в композитном полимерном пеноматериале, имеют средний диаметр от 2 до 6, предпочтительно от 3 до 6 мкм.
  10. 10. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором искусственные стеклоподобные волокна, присутствующие в композитном полимерном пеноматериале, имеют следующее массовое содержание оксидов:
    δίθ2 от 25 до 50%, предпочтительно от 38 до 48%,
    А12О3 от 12 до 30%, предпочтительно от 15 до 28%,
    ТЮ2 до 2%,
    - 12 026537
    Ре203 от 2 до 12%,
    Са0 от 5 до 30%, предпочтительно от 5 до 18%,
    М§0 до 15%, предпочтительно от 1 до 8% или от 4 до 10%,
    Να20 до 15%,
    К20 до 15%,
    Р205 до 3%,
    Мп0 до 3%,
    В2О3 от 0 до 3%.
  11. 11. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором армирующие элементы выполнены в виде столбиков.
  12. 12. Теплоизоляционный элемент по любому из пп.1-10, в котором армирующие элементы выполнены листообразными.
  13. 13. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором полимерная пена является полиуретановой пеной или фенольной пеной.
  14. 14. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором полимерный композитный пеноматериал содержит искусственные стеклоподобные волокна, массовое содержание которых составляет по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 15%, более предпочтительно по меньшей мере 20%.
  15. 15. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором полимерный композитный пеноматериал содержит искусственные стеклоподобные волокна, массовое содержание которых составляет менее 80%, предпочтительно менее 60%, более предпочтительно менее 55%.
  16. 16. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором полимерный композитный пеноматериал дополнительно содержит добавку, выбираемую из ингибиторов горения, например графитный порошок, и из поверхностно-активных веществ, в частности катионных поверхностно-активных веществ.
  17. 17. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, который содержит полимерный композитный пеноматериал, массовое содержание которого составляет от 4 до 20%, предпочтительно от 6 до 15%, более предпочтительно от 8 до 12%.
  18. 18. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором плотность связанного в одно целое искусственного, стеклоподобного, волокносодержащего изоляционного материала составляет менее 60 кг/м3, предпочтительнее менее 50 кг/м3.
  19. 19. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором средняя плотность готового элемента составляет от 30 до 100 кг/м3, предпочтительно от 40 до 80 кг/м3, наиболее предпочтительно от 50 до 70 кг/м3.
  20. 20. Теплоизоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором толщина изоляционного элемента предпочтительно составляет по меньшей мере 50 мм, предпочтительно по меньшей мере 100 мм, предпочтительнее по меньшей мере 120 мм.
  21. 21. Система изоляции плоской кровли, содержащая кровельную опору, по меньшей мере один теплоизоляционный элемент по любому из пп.1-16, размещенный сверху на кровельной опоре и покрывающий слой поверх теплоизоляционного элемента.
  22. 22. Система изоляции кровли по п.21, в которой покрывающий слой содержит битумный подслой и верхний слой, причем верхний слой является битумным верхним слоем или полимерной пленкой, предпочтительно поливинилхлоридной пленкой.
  23. 23. Система изоляции кровли по п.21 или 22, в которой кровельная опора содержит по меньшей мере один гофрированный стальной лист или является бетонным настилом.
  24. 24. Система изоляции кровли по п.23, в которой барьерный слой для паров воды расположен между кровельной опорой и теплоизоляционным элементом.
  25. 25. Система изоляции кровли по п.24, в которой панель из искусственного стеклоподобного волокна расположена между кровельной опорой и барьерным слоем для паров воды, причем панель из искусственного стеклоподобного волокна имеет предпочтительно плотность по меньшей мере 100 кг/м3.
  26. 26. Система изоляции кровли по любому из пп.21-25, в которой теплоизоляционный элемент прикреплен к кровельной опоре механическими крепежными средствами.
  27. 27. Применение теплоизоляционного элемента по любому из пп.1-20 в системе изоляции плоской кровли.
  28. 28. Применение по п.27 в системе изоляции плоской кровли по любому из пп.21-26.
EA201491243A 2011-12-22 2012-12-21 Изоляционный элемент для изоляции плоских кровель EA026537B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11195148 2011-12-22
PCT/EP2012/076764 WO2013093057A1 (en) 2011-12-22 2012-12-21 Insulating element for the insulation of flat roofs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201491243A1 EA201491243A1 (ru) 2014-09-30
EA026537B1 true EA026537B1 (ru) 2017-04-28

Family

ID=47436007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201491243A EA026537B1 (ru) 2011-12-22 2012-12-21 Изоляционный элемент для изоляции плоских кровель

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150330080A1 (ru)
EP (1) EP2795015A1 (ru)
CN (1) CN104185711B (ru)
CA (1) CA2856356C (ru)
EA (1) EA026537B1 (ru)
WO (1) WO2013093057A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014102713A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Rockwool International A/S Rigid insulating panel
JP5615389B2 (ja) * 2013-01-09 2014-10-29 東洋ゴム工業株式会社 建築構造体及びその製造方法
JP2016188534A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 大和ハウス工業株式会社 屋根の遮熱構造
RU2652728C1 (ru) * 2016-07-06 2018-04-28 Закрытое акционерное общество "Минеральная Вата" Способ теплоизоляции строительной поверхности и соответствующая ему теплоизоляционная плита
FR3064013A1 (fr) * 2017-03-14 2018-09-21 Rockwool International A/S Installation isolante de comble sous toiture, kit et procede d'isolation de comble sous toiture
BR102017018127A2 (pt) * 2017-08-24 2019-03-26 Odair Salvelino Teixeira Micro-fibra introduzida em espuma rígida composta de poliuretano e poliisocianurato aplicado em produto isolante térmico
WO2020201449A2 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Rockwool International A/S Insulation element for thermal and/or acoustic insulation of a flat or flat inclined roof and method for producing an insulation element

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH517224A (de) * 1970-06-19 1971-12-31 Murer Albin Plattenförmiges Bauelement, insbesondere für Wände und Decken
DE3437446A1 (de) * 1983-10-24 1985-05-02 Leganorm AG, Winterthur Isolierelement fuer ein waerme- und schalldaemmendes unterdach
EP0450731A1 (en) * 1990-04-05 1991-10-09 Opstalan B.V. Panel-type insulation element for roofs or outside walls
EP0682161A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-15 Isover Saint-Gobain Roof substructure for roofs decked with roof decking boards, insulated ceiling composed of a plurality of layers, and method for the construction of a roof substructure for roofs decked with roof decking boards
EP0962604A1 (fr) * 1998-05-27 1999-12-08 Rockwool-Isolation S.A. Toiture thermiquement isolante et acoustiquement absorbante
WO2000070161A1 (en) * 1999-05-17 2000-11-23 Saint-Gobain Isover Insulating material element made of mineral wool as well as a process for its production and use of the same
WO2003029333A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Owens Corning Termite-resistant foam article
EP1518972A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-30 Joannes Augustinus Antonius Hendriks Element for cladding or covering a lattice work for walls and roofs of buildings
DE20321017U1 (de) * 2003-01-09 2005-10-06 C. Hasse & Sohn Inh. E. Rädecke GmbH & Co. Dachbaustoff-Werk Wärmegedämmte Aufbauten auf Bauwerksflächen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4381352A (en) * 1981-08-12 1983-04-26 Basf Wyandotte Corporation Process for reinforced reaction injection molding of polyurethanes
US5203900A (en) * 1989-12-06 1993-04-20 Isover Saint-Gobain. "Les Miroirs" Method of producing discontinuous coated glass fibers
US5474842A (en) * 1991-08-20 1995-12-12 Hoiness; David E. Aramid particles as wear additives
US5314521A (en) * 1992-06-29 1994-05-24 Glass Incorporated International Method and apparatus for production of glass fibers utilizing spinning cup structure
GB9604264D0 (en) * 1996-02-29 1996-05-01 Rockwool Int Man-made vitreous fibres
US20030087081A1 (en) * 2001-11-02 2003-05-08 Seiling Kevin A. Composition for making extruded shapes and a method for making such composition
EP2152789B1 (en) * 2007-05-30 2016-03-09 Ineos Nova International S.A. Fire retardant polystyrene
US9518163B2 (en) * 2008-05-26 2016-12-13 Semmes, Inc. Reinforced polymer foams, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH517224A (de) * 1970-06-19 1971-12-31 Murer Albin Plattenförmiges Bauelement, insbesondere für Wände und Decken
DE3437446A1 (de) * 1983-10-24 1985-05-02 Leganorm AG, Winterthur Isolierelement fuer ein waerme- und schalldaemmendes unterdach
EP0450731A1 (en) * 1990-04-05 1991-10-09 Opstalan B.V. Panel-type insulation element for roofs or outside walls
EP0682161A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-15 Isover Saint-Gobain Roof substructure for roofs decked with roof decking boards, insulated ceiling composed of a plurality of layers, and method for the construction of a roof substructure for roofs decked with roof decking boards
EP0962604A1 (fr) * 1998-05-27 1999-12-08 Rockwool-Isolation S.A. Toiture thermiquement isolante et acoustiquement absorbante
WO2000070161A1 (en) * 1999-05-17 2000-11-23 Saint-Gobain Isover Insulating material element made of mineral wool as well as a process for its production and use of the same
WO2003029333A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Owens Corning Termite-resistant foam article
DE20321017U1 (de) * 2003-01-09 2005-10-06 C. Hasse & Sohn Inh. E. Rädecke GmbH & Co. Dachbaustoff-Werk Wärmegedämmte Aufbauten auf Bauwerksflächen
EP1518972A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-30 Joannes Augustinus Antonius Hendriks Element for cladding or covering a lattice work for walls and roofs of buildings

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. B. MIRACLE & S. L. DONALDSON: "ASM handbook / prepared under the direction of the ASM International Handbook Committee", 1 January 2001, ASM INTERNATIONAL, Materials Park, Ohio ,USA, ISBN: 978-0-87170-703-1, article F. T. WALLENBERG, J. C. WATSON, H. LI: "Glass Fibers", pages: 27 - 34, XP002691607 *
SHAMOV, I.V; CHEREPANOV, V.P.; TARAKANOV, O.G.: "Anwendung zerkleinerter Glasfasern als modifizierender Zusatz fur Polyurethanhartschaumstoffe", PLASTE UND KAUTSCHUK, DEUTSCHER VERLAG FUER GRUNDSTOFFINDUSTRIE GMBH, DE, vol. 26, no. 1, 1 January 1979 (1979-01-01), DE, pages 23 - 25, XP008150045, ISSN: 0048-4350 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2856356A1 (en) 2013-06-27
CA2856356C (en) 2017-05-02
CN104185711A (zh) 2014-12-03
CN104185711B (zh) 2016-09-14
WO2013093057A1 (en) 2013-06-27
EP2795015A1 (en) 2014-10-29
EA201491243A1 (ru) 2014-09-30
US20150330080A1 (en) 2015-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA026537B1 (ru) Изоляционный элемент для изоляции плоских кровель
US4303722A (en) Building components
US20150367603A1 (en) Panel with fire barrier
EP3132099A1 (en) Panel with fire barrier
US6996947B2 (en) Building product using an insulation board
KR20130077851A (ko) 신규 석고보드 및 이를 포함하는 장치
KR102259775B1 (ko) 준불연 우레탄계 단열재 및 이를 이용한 외단열 시공방법
US20140318068A1 (en) Insulation system for covering a facade of a building
WO2006014583A1 (en) Mold resistant construction boards and methods for their manufacture
WO2009103420A1 (de) Schallabsorbierendes schaumsystem
WO2014125366A1 (en) Facade element
US20150377406A1 (en) Insulating element
WO2014118741A1 (en) Thermal insulation plate
EP2374768B1 (de) Fußbodenuntergrund
RU2676285C1 (ru) Композиты на основе вспененного полиизоцианурата, их получение и применение
WO2014111552A1 (en) Floor panel
RU2744701C2 (ru) Панель
WO2014102713A1 (en) Rigid insulating panel
KR102394242B1 (ko) 층간 소음 방지를 위한 차음재 조성물 및 이를 이용한 층간 차음재
KR20220091417A (ko) 면재 및 단열재
JP2006083593A (ja) 複合ボード及びその製造方法
JPS63903Y2 (ru)
JP2552291B2 (ja) 複合板
JP2000145139A (ja) 地下壁用透水型枠兼用断熱ボード
JPH0649297B2 (ja) 難燃性断熱材及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU