Un material de aislamiento térmico que comprende sílice precipitada.

Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto

, láminas o bloques o en sistemasde aislamiento de vacío, caracterizado por que

el material de aislamiento térmico comprende 30-95% en peso de sílice precipitada que tiene una densidadcompactada modificada de 10-50 g/l y 5-70% en peso de material opacificador.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09152833.

Solicitante: EVONIK DEGUSSA GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RELLINGHAUSER STRASSE 1-11 45128 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Silicio; Sus compuestos (C01B 21/00, C01B 23/00 tienen... > C01B33/12 (Sílice; Sus hidratos, p. ej. ácido silícico lepidoico)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ESTRUCTURA GENERAL DE LOS EDIFICIOS; MUROS, p. ej.... > Construcciones en general; Estructuras que no se... > E04B1/80 (en forma de losas)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA... > Aislamiento térmico en general (aislamiento térmico... > F16L59/02 (Forma o configuración de los materiales aislantes, con o sin revestimiento que forme un todo con los materiales aislantes (aspectos químicos, véanse las clases apropiadas))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados caracterizados por la heterogeneidad... > B32B5/16 (caracterizados por el hecho de que una de las capas está formada por partículas, p. ej. virutas, fibras cortadas, polvo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Silicio; Sus compuestos (C01B 21/00, C01B 23/00 tienen... > C01B33/193 (de soluciones acuosas de silicatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Silicio; Sus compuestos (C01B 21/00, C01B 23/00 tienen... > C01B33/18 (Preparación de sílice finamente dividida ni bajo forma de sol ni bajo forma de gel; Tratamiento posterior de esta sílice (tratamiento para mejorar las propiedades de pigmentación o carga C09C))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos cerámicos modelados, caracterizados por... > C04B35/14 (a base de sílice)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA... > Aislamiento térmico en general (aislamiento térmico... > F16L59/04 (Dispositivos que utilizan cargas secas, p. ej. guata mineral)

PDF original: ES-2424219_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Un material de aislamiento térmico que comprende sílice precipitada Esta invención se refiere a un material de aislamiento térmico que comprende una sílice precipitada, y moldes que comprenden el material de aislamiento térmico.

El desarrollo de materiales de aislamiento, incluyendo materiales para enfriar, calentar, y para estructuras que almacenan la temperatura, está ampliamente estudiado. Se han desarrollado muchos sistemas que usan productos fibrosos y en polvo o espumas.

El uso de sílice, ya sea una sílice precipitada o una sílice pirolizada, se describe en varias solicitudes de patente. La sílice pirolizada, que se produce mediante hidrólisis por llama u oxidación por llama de material silánico, por ejemplo tetracloruro de silicio, como polvo esponjoso, da habitualmente mejores resultados en aplicaciones de aislamiento térmico en comparación con una sílice precipitada.

Las sílices precipitadas se forman habitualmente mediante la interacción de un vidrio de agua alcalino y un ácido mineral, por medios bien conocidos en la técnica. Se pueden procesar después mecánicamente, tal como secado por pulverización y molienda. Normalmente, las sílices precipitadas tienen un coste menor que sus contrapartes pirolizadas. Su uso como material de aislamiento térmico se describe, por ejemplo, en los documentos US 4636415, EP 355295, EP 396961 o en EP 463311. Sin embargo, el comportamiento de las sílices precipitadas como material de aislamiento térmico fracasó a la hora de igualar las expectativas.

Un ejemplo adicional de un material de aislamiento a base de sílice se describe en el documento GB 2.256.192.

Por lo tanto, fue un objeto de la presente invención proporcionar un material de aislamiento térmico de coste eficiente que se comporta de forma comparable a aquel que comprende sílice pirolizada. Es un objeto adicional de la invención proporcionar un molde que comprende el material de aislamiento térmico.

La invención proporciona un material de aislamiento térmico que comprende una sílice precipitada que tiene una densidad compactada modificada menor o igual a 70 g/l, preferiblemente de 1 a 60 g/l, más preferiblemente de 5 a 55 g/l, muy preferiblemente de 10 a 50 g/l, y en particular de 10 a 30 g/l.

Se entiende que “densidad compactada modificada” significa una densidad compactada que se logra mediante una soltura definida de la estructura de sílice antes de una determinación de la densidad compactada convencional según DIN EN ISO 787-11. Esto se hace para evitar números falsos producidos por la compactación preliminar de la sílice precipitada. Los detalles se darán más tarde en la descripción.

En una realización especial de la invención, la sílice precipitada del material de aislamiento térmico tiene a) un valor d50 de 150 a 2000 nm, preferiblemente de 200 a 1500 nm, más preferiblemente de 250 a 1200 nm, lo más preferible de 300 a 900 nm y particularmente preferido de 350 a 600 nm,

b) un valor d90 de 500 a 7000 nm, preferiblemente de 700 a 6500 nm, más preferiblemente de 800 a 6000 nm, lo más preferible de 900 a 6000 nm y particularmente preferido de 1000 a 5000 nm y

c) una densidad de grupos silanol de 2, 5 a 8 OH/nm2, preferiblemente de 2, 6 a 7 OH/nm2, más preferiblemente de 2, 7 a 6 OH/nm2, lo más preferible de 2, 8 a 5, 5 OH/nm2 y particularmente preferido de 3, 1 a 5 OH/nm2.

Los valores d50 y d90 se determinan mediante difracción por láser. La densidad de grupos silanol se determina mediante reacción de la sílice precipitada con hidruro de litio y aluminio. Los detalles de cada determinación se darán más tarde en la descripción.

En una realización adicional de la invención, la superficie específica de BET de la sílice precipitada es preferiblemente de 100 a 350 m2/g, preferiblemente de 100 a 350 m2/g, más preferiblemente 110 a 340 m2/g, lo más preferible 120 a 330 m2/g, especialmente preferida 130 a 300 m2/g, y muy particularmente preferida 145 a 280 m2/g.

En realizaciones adicionales de la invención, la pérdida al secar la sílice precipitada es de 1, 5 a 8% en peso y/o una pérdida en la ignición es de 1, 5 a 9% en peso, y el valor de pH de la sílice precipitada es de 4 a 9.

En realizaciones especiales, el material de aislamiento térmico según la invención puede comprender 30 a 100% en peso de la sílice precipitada. De este modo, la sílice precipitada puede actuar como material de aislamiento térmico solo. Preferiblemente, el material de aislamiento térmico comprende 30 a 95% en peso, más preferiblemente 40 a 80% en peso, basado en el material de aislamiento térmico.

La sílice de la presente invención se puede preparar moliendo y clasificando una sílice precipitada que tiene

-un número de Sears de 10 a 30 ml/ (5 g) , preferiblemente 10 a 25 ml/ (5 g) ,

- una superficie BET de 100 a 350 m2/g, preferiblemente 130 a 300 m2/g,

- una pérdida al secar de 2 a 8% en peso, preferiblemente 2 a 7% en peso, más preferiblemente 2, 5 a 6% en

peso,

- una pérdida en la ignición de 2 a 9% en peso, preferiblemente 2 a 7% en peso, más preferiblemente 2, 5 a 5%

en peso,

- un valor de pH de 4 a 9, preferiblemente 4 a 8, más preferiblemente 5 a 8, y

- un valor DBP de 230 a 400 g/100 g, preferiblemente de 250 a 350 g/100 g,

con un sistema de trituración (aparato de trituración) , particularmente preferido un sistema de trituración que comprende un molino de chorros, caracterizado por que el molino del sistema de trituración se hace funcionar en la fase de trituración con un medio operacional seleccionado del grupo que consiste en gas y/o vapor, preferiblemente vapor de agua, y/o un gas que comprende vapor, y por que la cámara de trituración se calienta en una fase de calentamiento, es decir, antes de la operación real con el medio operacional, de manera que la temperatura en la cámara de trituración y/o en la salida del molino es mayor que el punto de rocío del vapor y/o medio operacional, y por que la sílice molida se clasifica hasta un valor d50 de 150-2000 nm y un valor d90 de 500-7000 nm. La sílice comercialmente disponible adecuada como material de partida es Sipernat 160, Sipernat 22, Sipernat 22 S, Sipernat 22 LS de Evonik Degussa GmbH, Alemania, y una sílice de grado denominado YH 350, de DWS, China.

La trituración tiene lugar con preferencia particular según el método descrito en el documento WO 2008046727, usando el sistema de trituración (molino) descrito allí, siendo el medio operacional usado, con preferencia especial, vapor de agua.

En la Figura 1, los números de referencia son los siguientes: molino de chorro (1) , alojamiento cilíndrico (2) , cámara de trituración (3) , alimentación de material para ser triturado (molido) (4) , entrada de chorro de trituración (5) , abertura o boquilla de calentamiento (5a) , salida de producto (6) , clasificador por aire (7) , rueda clasificadora (8) , abertura de entrada o boquilla de entrada (9) , chorro de trituración (10) , fuente de calor (11) , fuente de calor (12) , tubería de suministro (13) , camisa de aislamiento térmico (14) , entrada (15) , salida (16) , centro de la cámara de trituración (17) , depósito o medio generador (18) , un tanque (18a) e instalaciones de tubería (19) .

En la Figura 2, los números de referencia son los siguientes: molino de chorros (1) , clasificador por aire (7) , espacio del clasificador (8a) , puerta de salida (tubería sumergida) (20) , alojamiento del clasificador (21) , parte del alojamiento superior (22) , parte del alojamiento inferior (23) , saliente circunferencial (24) , saliente circunferencial (25) , junta articulada (26) , flecha (27) , alojamiento de la cámara clasificadora (28) , brazos portadores (28a) , cono de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío, caracterizado por que

el material de aislamiento térmico comprend.

3. 95% en peso de sílice precipitada que tiene una densidad compactada modificada de 10-50 g/l y 5-70% en peso de material opacificador.

2. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según la reivindicación 1, caracterizado por que la sílice precipitada tiene

a) un valor d50 de 150 a 2000 nm,

b) un valor d90 de 500 a 7000 nm, y

c) una densidad de grupos silanoles de 2, 5 a 8 OH/nm2.

3. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que la superficie específica de BET de la sílice pirolizada es de 100 a 350 m2/g.

4. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la pérdida al secar de la sílice precipitada es de 1, 5 a 8% en peso y/o una pérdida en ignición es de 1, 5 a 9% en peso.

5. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el valor del pH de la sílice precipitada es de 4 a 9.

6. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el material de aislamiento térmico comprende además material de carga aislante en partículas.

7. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según reivindicación 6, caracterizado por que la cantidad de material de carga aislante en partículas es de 0 a 70% en peso, basado en el material de aislamiento térmico.

8. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el material de aislamiento térmico comprende un material aglutinante.

9. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la conductividad térmica del material de aislamiento térmico a una temperatura media de 300 K es menor que 0, 05 W/mK a una presión reducida del gas.