ITPN20120070A1 - INSULATING FOAM. - Google Patents

Description

Titolo: SCHIUMA ISOLANTE Title: INSULATING FOAM

L'invenzione riguarda una schiuma isolante che viene prodotta a partire da polistirene pigmentato. The invention relates to an insulating foam which is produced starting from pigmented polystyrene.

Tale schiuma isolante vien particolarmente utilizzato in lastre atte all'isolamento termico o acustico o per altre applicazioni. This insulating foam is particularly used in sheets suitable for thermal or acoustic insulation or for other applications.

Un parametro importante per il polistirene è la sua conducibilità termica. La conducibilità termica dipende in parte dalla densità, un aumento della densità del materiale porta ad una diminuzione della conducibilità termica, ma dipende anche dal tipo di materiale usato, ad esempio, per diminuire il grado di conducibilità termica si mescola il polistirene con particelle di grafite. Questo materiale modifica in modo sostanziale il valore della conduttività termica, migliorando le prestazioni isolanti. Il suo impiego risulta fondamentale come barriera allo scambio termico. La capacità isolante di ogni materiale viene misurata dal coefficiente di conducibilità termica (λ lambda) espressa in Watt/mK. Esiste in pratica una sorta di proporzionalità inversa: tanto più è basso il suo valore, tanto più il materiale è isolante. La caratteristica principale della grafite è quella di impedire la trasmissione del calore per irraggiamento. Si riesce così ad ottenere un valore di conducibilità termica notevolmente più basso. An important parameter for polystyrene is its thermal conductivity. Thermal conductivity partly depends on density, an increase in the density of the material leads to a decrease in thermal conductivity, but it also depends on the type of material used, for example, to decrease the degree of thermal conductivity, polystyrene is mixed with graphite particles . This material substantially modifies the thermal conductivity value, improving the insulating performance. Its use is fundamental as a barrier to heat exchange. The insulating capacity of each material is measured by the thermal conductivity coefficient (λ lambda) expressed in Watt / mK. In practice, there is a sort of inverse proportionality: the lower its value, the more insulating the material. The main characteristic of graphite is to prevent the transmission of heat by radiation. In this way it is possible to obtain a considerably lower thermal conductivity value.

Pannelli prodotti a partire da polistirene "colorato" con grafite sono utilizzati vantaggiosamente per isolamento termico esterno di sistemi a cappotto, isolamento termico dei tetti piani, dei tetti a falde, isolamento termico esterno ventilato dei tetti, isolamento termico a intercapedine e interno delle pareti verticali, isolamento termico dei solai e pavimenti, isolamento interno accoppiato a cartongesso. Panels produced from graphite "colored" polystyrene are used advantageously for external thermal insulation of external insulation systems, thermal insulation of flat roofs, pitched roofs, external ventilated thermal insulation of roofs, thermal insulation in cavities and internal vertical walls , thermal insulation of floors and floors, internal insulation coupled with plasterboard.

Nel brevetto EP0981574 sono descritti polimeri stirenici espandibili contenenti particelle di grafite. Questi polimeri stirenici contenenti particelle di grafite in una distribuzione omogenea mostrano, un buon isolamento termico. Tali polimeri stirenici in forma alveolare hanno una densità di 10 g / I, che è una conduttività termica inferiore a 35 mW / mk. In patent EP0981574, expandable styrenic polymers containing graphite particles are described. These styrenic polymers containing graphite particles in a homogeneous distribution show good thermal insulation. Such styrene polymers in alveolar form have a density of 10 g / I, which is a thermal conductivity of less than 35 mW / mk.

Tuttavia, nella pratica si è ora dimostrato che quando i fogli di questo materiale sono esposti, per esempio, una radiazione termica per molto tempo, ad esempio ad una esposizione prolungata ai raggi del sole può avvenire in una variazione termica irreversibile incontrollabile che porta al rammollimento o alla cristallizzazione del materiale rendendolo di fatto inutilizzabile. However, in practice it has now been shown that when the sheets of this material are exposed, for example, a thermal radiation for a long time, for example to a prolonged exposure to the sun's rays can occur in an uncontrollable irreversible thermal variation which leads to softening or to the crystallization of the material making it in fact unusable.

Per porre rimedio a questi inconvenienti nel brevetto EP1587860 si propone di mescolare del polistirene colorato (con grafite) con polistirene non pigmentato, al fine di abbassare la sua sensibilità all'esposizione alle radiazioni termiche. Il materiale secondo tale brevetto può contenere preferibilmente da 10 a 90% in peso di particelle di polimero di stirene con pigmento e da 90 a 10% in peso di particelle di polimero stirene senza pigmento. To remedy these drawbacks in patent EP1587860 it is proposed to mix colored polystyrene (with graphite) with non-pigmented polystyrene, in order to lower its sensitivity to exposure to thermal radiation. The material according to this patent can preferably contain from 10 to 90% by weight of styrene polymer particles with pigment and from 90 to 10% by weight of pigment-free styrene polymer particles.

La richiedente ha osservato che la percentuale di polistirene non pigmentato potrebbe contribuire ad alzare in modo eccessivo il coefficiente di conduttività termica e quindi con questa soluzione, a fronte di una maggiore stabilità del materiale per le dilatazioni termiche, si potrebbe perdere nella capacità di isolamento termico. The applicant noted that the percentage of non-pigmented polystyrene could contribute to excessively raise the thermal conductivity coefficient and therefore with this solution, in the face of greater stability of the material due to thermal expansion, it could lose its thermal insulation capacity. .

La Richiedente propone una composizione di polistirene in grado di realizzare un buon compromesso tra stabilità meccanica, termica e capacità di isolamento. The Applicant proposes a polystyrene composition capable of achieving a good compromise between mechanical and thermal stability and insulation capacity.

Un aspetto della presente invenzione riguarda una schiuma isolante avente le caratteristiche della allegata rivendicazione 1. An aspect of the present invention relates to an insulating foam having the characteristics of the attached claim 1.

Le caratteristiche e i vantaggi di tale schiuma isolante saranno meglio chiari ed evidenti dalla descrizione seguente di una forma di realizzazione con riferimento alle figure allegate, le quali illustrano specificatamente: The characteristics and advantages of this insulating foam will be better clear and evident from the following description of an embodiment with reference to the attached figures, which specifically illustrate:

• la figura 1 rappresenta un pannello formato con la schiuma isolante secondo la presente invenzione; Figure 1 represents a panel formed with the insulating foam according to the present invention;

• la figura 2 rappresenta la curva della Proprietà di Isolamento Termico in funzione della densità del materiale INEOS F32R; • figure 2 represents the curve of the Thermal Insulation Properties as a function of the density of the INEOS F32R material;

• la figura 3 rappresenta la curva della Proprietà di Isolamento Termico in funzione della densità del materiale INEOS S500R; • figure 3 represents the curve of the Thermal Insulation Properties as a function of the density of the INEOS S500R material;

• la figura 4 rappresenta la curva della Proprietà di Isolamento Termico in funzione della densità del nuovo materiale di cui al brevetto, mescolando 50% di F32R e 50% di S500R. • figure 4 represents the curve of the Thermal Insulation Properties as a function of the density of the new material referred to in the patent, mixing 50% of F32R and 50% of S500R.

Con riferimento a tale figura in essa si mostra la schiuma isolante secondo la presente invenzione in forma di un foglio o pannello 1. Le particelle polimeriche pigmentate più scure 2 contengono stirene e grafite e sono distribuiti irregolarmente nel materiale. Le particelle polimeriche pigmentate più chiare 3 sono stirene pigmentato o colorato di grigio, in particolare di grigio chiaro With reference to this figure, the insulating foam according to the present invention is shown in the form of a sheet or panel 1. The darker pigmented polymeric particles 2 contain styrene and graphite and are irregularly distributed in the material. The lighter pigmented polymeric particles 3 are pigmented or gray-colored styrene, especially light gray

In generale la schiuma secondo la presente invenzione formata da particelle di polistirene espanso comprende una percentuale a partire dal 20% fino all'80% di particelle di polistirene espanso contenente grafite e da una percentuale dall'80% al 20% di polistirene espanso pigmentato colorato di grigio. Una composizione preferita prevede che i due tipi di polistirene siano in ugual percentuale del 50%. In general, the foam according to the present invention formed by expanded polystyrene particles comprises a percentage starting from 20% up to 80% of expanded polystyrene particles containing graphite and a percentage from 80% to 20% of colored pigmented expanded polystyrene of gray. A preferred composition provides that the two types of polystyrene are in an equal percentage of 50%.

Il foglio prodotto nell'esempio di figura 1 è stato realizzato utilizzando parametri di processo standard. Il materiale secondo l'invenzione è stato realizzato a partire da particelle polimeriche di polistirene espanso con pigmento di grafite INEOS S500R. Tali particelle hanno una densità pari a p=20,00 Kg/m<3>ed un coefficiente di conduttività termica λ= 0,0303 W/mK. Il risultato visibile è un colore grigio scuro quasi nero. The sheet produced in the example of figure 1 was created using standard process parameters. The material according to the invention was made starting from polymeric particles of expanded polystyrene with INEOS S500R graphite pigment. These particles have a density equal to p = 20.00 Kg / m <3> and a thermal conductivity coefficient λ = 0.0303 W / mK. The visible result is an almost black dark gray color.

Il polistirene colorato invece è stato realizzato utilizzando il materiale INEOS F32R colorato con pigmenti grigi HOLCOBATCH BLACK 18909 (colorante speciale concentrato ed incapsulato in forma di micro palline il cui diametro varia da 500 a 750 microns caratterizzate da un basso punto di melting point attorno a 85 C°), la percentuale utilizzata 0,12% sul peso del componente base. Tali particelle hanno una densità pari a p=20,00 Kg/m<3>ed un coefficiente di conduttività termica λ= 0,0351 W/mK. Il risultato visibile è un colore grigio chiaro. The colored polystyrene, on the other hand, was made using the INEOS F32R material colored with gray pigments HOLCOBATCH BLACK 18909 (special concentrated dye encapsulated in the form of micro balls whose diameter varies from 500 to 750 microns characterized by a low melting point around 85 C °), the percentage used 0.12% on the weight of the base component. These particles have a density equal to p = 20.00 Kg / m <3> and a thermal conductivity coefficient λ = 0.0351 W / mK. The visible result is a light gray color.

La schiuma ottenuta con la composizione 50% 50% dei suddetti tipi di polistirene presenta le seguenti caratteristiche di densità e conduttività termica: The foam obtained with the composition 50% 50% of the above types of polystyrene has the following characteristics of density and thermal conductivity:

p=20,00 Kg/m<3>p = 20.00 Kg / m <3>

λ= 0,0327 W/mK. λ = 0.0327 W / mK.

Da ciò si evince che la composizione della presente invenzione si comporta in modo più adeguato rispetto a quelle dell'aire nota. From this it can be deduced that the composition of the present invention behaves in a more adequate way than those of the known area.

La composizione può essere realizzata con una distribuzione uniforme, o in alternativa possono essere realizzate zone con più polistirene carico di grafite e zone con più polistirene colorato di grigio, in modo da variare il comportamento termico del pannello a seconda delle esigenze. The composition can be made with a uniform distribution, or alternatively areas with more graphite-laden polystyrene and areas with more gray-colored polystyrene can be made, so as to vary the thermal behavior of the panel according to requirements.

Così come si evince nel grafico di Fig. 4, il materiale così ottenuto mescolando i due, risolve tutti i problemi relativi alle deformazioni, rammollimenti, cristallizzazioni, ecc., dovuti all'esposizione al sole del prodotto color grigio scuro. Il mescolamento dei prodotti, quindi, porta al nuovo materiale ottenuto con capacità tecniche che di fatto sono la sommatoria dei due prodotti: aumento della capacità di isolamento termico per la presenza del materiale con grafite e resistenza all'azione diretta dei raggi solari per la presenza del materiale grigio chiaro pigmentato. As can be seen in the graph of Fig. 4, the material thus obtained by mixing the two solves all the problems relating to deformations, softening, crystallizations, etc., due to exposure to the sun of the dark gray product. The mixing of the products, therefore, leads to the new material obtained with technical capabilities which in fact are the sum of the two products: increase in the thermal insulation capacity due to the presence of the material with graphite and resistance to the direct action of sunlight due to the presence of the pigmented light gray material.

Claims (5)

RIVENDICAZIONI 1. Schiuma formata da particelle di polistirene espanso caratterizzata dal fatto di comprendere una percentuale a partire dal 20% fino all'80% di particelle di polistirene espanso contenente grafite e da una percentuale dall'80% al 20% di polistirene espanso pigmentato colorato di grigio. CLAIMS 1. Foam formed by expanded polystyrene particles characterized in that it comprises a percentage starting from 20% up to 80% of expanded polystyrene particles containing graphite and a percentage from 80% to 20% of colored pigmented expanded polystyrene grey. 2. Schiuma secondo la rivendicazione 1, in cui i due tipi di polistirene sono in percentuale del 50% ciascuno . Foam according to claim 1, wherein the two types of polystyrene are in a percentage of 50% each. 3. Schiuma secondo la rivendicazione 1, in cui il polistirene espanso contenente grafite utilizza il poliestere INEOS S500R. Foam according to claim 1, wherein the graphite-containing expanded polystyrene uses the INEOS S500R polyester. 4. Schiuma secondo la rivendicazione 1, in cui II polistirene colorato è stato realizzato utilizzando il materiale INEOS F32R colorato con pigmenti grigi HOLCOBATCH BLACK 18909. Foam according to claim 1, wherein the colored polystyrene was made using the INEOS F32R material colored with gray pigments HOLCOBATCH BLACK 18909. 5. Uso di una schiuma secondo la rivendicazione 1 per un pannello isolante.5. Use of a foam according to claim 1 for an insulating panel.