Pintura aislante de base agua, con micropartículas de aerogel.

Creación de un aislante térmico, en forma de "Pintura aislante de base agua,

con microparticulas de aerogel" cumpliendo el sistema internacional de unidades (SI), para estos materiales, basado en micropartículas de aerogel, aplicable como una emulsión, o pintura polimérica, de base agua, con un valor de conductividad térmica λ, del cual se deducen el resto de magnitudes derivadas de la conductividad térmica, distinto del aerogel en estado puro, predeterminado, homologado y estandarizado, pudiendo variar según las características del ligante, para su uso en cualquier aplicación, donde se precise un aislamiento de estas características.

PINTURA AISLANTE DE BASE AGUA, CON MICROPARTICULAS DE AEROGEL

Sector de la Técnica:

La invención se encuadra, en el sector del aislamiento térmico de cualquier tipo de soporte ó uso tanto residencial, como industrial ó manufacturero, tanto en exteriores como en interiores, edificios, viviendas unifamiliares, tuberías, recintos, depósitos, barcos y otros elementos, en que sea necesario y permita su aislamiento, mediante la aplicación de una emulsión, ó pintura de revestimiento con capacidad aislante efectiva.

Estado de la Técnica:

Actualmente existen pinturas de aislamiento reflexivo, comprenden elastómeros acrílicos en dispersión acuosa, que contienen como base de aislamiento, microesferas de cerámica huecas, ó microesferas huecas de borosilicato de sodio, con un espesor determinado entre 20 y 40 micras, entre otros componentes como pigmentos reflexivos y aditivos, este tipo de pinturas se utilizan para el aislamiento por reflexión térmica e incluso tienen un cierto valor como aislamientos de masa convencionales, en cubiertas, paramentos, depósitos tuberías etc., su forma de aplicación es, en una ó varias capas, mediante rodillo ó pistola del tipo, sin aire (airless) . El comportamiento de este tipo de materiales, no es, como el de los aislamientos de masa convencionales y todos sus componentes por separado están en el mercado, aunque sus valores de conductividad térmica no alcanzan los parámetros del SI (Sistema Internacional de Unidades) , para se considerados aislamientos térmicos. Se recoge parte de la petición de patente del mismo peticionario de fecha 28 de Noviembre de 2011. También existen, incorporadas a pastas para aplicar a llana ó a brocha, incorporados a yesos ó morteros, bolitas de poliestireno (Estireno polimerizado) expandido. El estireno puede transformarse, mediant polimerización, en bolitas blancas de plástico de poliestireno, utilizando como elemento aislante el aire inmóvil, pero su espesor es muchísimo mayor comparativamente ~ 1-2 mm., su coeficiente de conductividad térmica (A =0.031 W/m·h·oK +/-) , es mucho más alto y además al añadirse a una emulsió ó a un mortero su valor de conductividad térmica se dispara y su composición, difiere totalmente de las microesferas de aerogel. Los perfiles existentes"los paneles sándwich, los revestimientos flexibles, las placas de aislamiento, Las fibras de Vidrio, en rollo ó en plancha, con aislamientos de masa incorporados, están suficientemen documentados, en cualquier consulta de los catálogos comerciales de los fabricantes existentes (Arcelor, Basf, Knauf, Armaflex, Isover Hiansa, etc ... ) . Empiezan a estar disponible en el mercado "Aerogel" en forma de micropartículas , desarrollado como material aislante por la NASA, es un material, que a pesar de haber sido inventado en los años 30 del siglo XX, la fabricación del mismo en forma de micropartículas, no ha sido posible hasta el presente, ya que para su fabricación se requieren instalaciones de alta tecnología, esta formado por micropartículas de aire inmóvil, contenidas en una red ó matriz de sílice amoría (Si02) , lo que le aporta un bajísimo valor de conductividad térmica, con un rango de espesor de la partícula de 0.1 a 1.2 mm. y un diámetro de poro de la partícula de ~20nm., tiene una densidad unas 1.000 veces menor que la del vidrio. Se le ha llamado tambien "humo sólido" y se le considera uno de los 10 nuevos materiales más sorprendentes, que existen hoy día. Se empiezan a ofrecer comercialmente como aditivos, para emulsiones-pinturas aislantes, aunque todavía no hay ningún fabricante que ofrezca este producto de forma industrial, sistemática y con valores de aislamiento estandarizado, para un espesor determinado, existen en el mercado mantas aislantes de aerogel, coquillas de revestimiento de tuberías, con este material incorporado y se investiga intensamente la obtención de cristal de aerogel, intentado solventar la problemática de la fragilidad del mismo.

Problema técnico:

Los aislamientos convencionales, se ofrecen en forma de, planchas rígidas, coquillas, rígidas ó flexibles, proyección de espumas rígidas, rollos etc .., con espesores, tamaños, densidades variables y coeficientes de transmisión térmica distintos, requiriendo espesores distintos, según el gradiente de temperatura , la conductividad térmica del material y su idoneidad para el objeto de aislamiento (A una temperatura muy alta, se requieren lanas de roca, ya que cualquier aislamiento de base espuma, se consumiría) . En general requieren, mano de obra cualificada y obras de revestimiento, que son a menudo muy complejas y costosas, el aislamiento de una tubería conductora de fluidos a alta temperatura ó baja temperatura, requiere un aislamiento preconformado y la protección del mismo, mediante un revestimiento de chapa adicional, para proteger el material aislante ó la provisión de una Barrera de Vapor si la superficie a aislar es de temperatura negativa, planteando problemas de acumulación de tubos en poco espacio, en el aislamiento de codos, empalmes, válvulas, etc .., el aislamiento de un camarote de un barco, es complejísimo, por razones de espacio, por la existencia de vigas y cuadernas, superficies curvadas, puentes térmicos y soportes metálicos con altísima capacidad de conducción térmica contenedores industriales, por razones de estandarización y optimización de volúmenes, también depósitos cilíndricos de cualquier material ó de cualquier forma geométrica como esferas, presentan problemas singulares de aislamiento, también en pequeños elementos ó aparatos de todo tipo donde se pretenda obtener un aislamiento ó orientar la transmisión térmica En el ámbito residencial, en una vivienda convencional, si durante la construcción de la misma, e aislamiento térmico, no se ha contemplado con rigor, surgen multitud de problemas, para el usuario, que le pueden provocar distintos tipos de molestias, que incluso pueden afectar a su salud y a las personas que conviven, en esa unidad familiar. El efecto sensorial de "habitaciones frías", la imposibilidad de obtener, una temperatura uniforme de confort en la vivienda, consumos desordenados etc .., hacen que la aplicación incorrecta de una partida de pequeño valor en el conjunto de una edificación (El problema del aislamiento en el sector residencial es que no se ve, la norma aunque exige un coeficiente, a veces no se cumple de forma correcta) , cause perjuicios permanentes para el usuario, el tener que acometer este una obra de aislamiento convencional para corregir estas problemáticas, supone un quebranto económico importante para la unidad familiar, no garantizando un resultado eficiente, por la morfología de una vivienda ya construida, (Se puede aislar un paramento vertical, mediante plancha de aislamiento ó manta de fibra de Vidrio ó lana de roca, yterminarlo con una escayola tipo Pladur ®, con su correspondiente estructura, pero si hay un puente térmico en el forjado, seguirá causando problemas ..) . Este nuevo aislamiento pretende, ser un recurso, una herramienta más, en el espectro de distintos materiales de aislamiento térmico, al servicio de los técnicos, fabricantes y el usuario final, en la cual

cada material cumple una función, determinada por el objeto y las necesidades de aislamiento, así, en un ejecución de obra de construcción de viviendas, es más idóneo el revestimiento en forma de plancha, panel ó proyección de espumas, por la mayor capacidad de cubrición de soportes aún no rematados y con irregularidades en la superficie de los mismos. Una tubería industrial de frío, puede ser por cuestiones simplemente estéticas ó incluso de rapidez, utilizar un aislamiento en forma de coquilla de espuma, fibras de vidrio ó neopreno preconformadas, por ejemplo un tipo "Armaflex ®", que también empieza a incorporar comercialmente una coquilla con aerogel incorporado, manta aislante con este material y otras aplicaciones, comercializadas por varias Empresas, como Aspen Aerogel, Inc., micropartículas; Cabot etc..

Descripción detallada de la invención:

Las micropartículas de aerogel estás formadas por más de un 90% de aire inmóvil, contenidas en una red de sílice amoría (Si02) , lo que le aporta un bajísimo valor de conductividad térmica, con un rango de espesor de la microesfera de 0.1 a 1.2 mm. y un diámetro de poro de la microesfera de ~20nm. (Figura 1) se proponen ya, como elemento fundamental de aislamiento, para cristales aislantes, mantas aislantes y emulsiones aislantes, las micropartículas de aerogel son hidrófobas, ó sea repelen absolutamente el agua, pero son permeables a los gases de los disolventes en el momento de evaporación de los mismos, por lo que saturan la microesfera y esta pierde sus cualidades de conductividad térmica, pero tienen... [Seguir leyendo]

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1. Aislamiento térmico caracterizado, por la incorporación de micropartículas de aerogel,

15 consistentes en más de un 90% de aire inmóvil atrapado en una red de sílice amoría,

con un rango de espesor de particula de 0, 1 a 1, 2 mm. y un diámetro de poro----20 nm,

agregadas a emulsiones de resinas acrílicas, de poliuretano ó resinas epoxidicas de base

agua, como medio vehicular de estas micropartículas de aerogel , con un tensioactivo que

permite la unión de las micropartículas hidrofobas de aerogel, con las moléculas de agua.

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2. Pintura aislante que incorpora el aislamiento definido en la reivincación n01.