Cuerpo moldeado microporoso aislante del calor, que ha sido hidrofugado con unos organosilanos y que tiene una superficie hidrófila.

Procedimiento para la producción de un cuerpo moldeado microporoso aislante del calor,

que ha sido hidrofugado con unos organosilanos, caracterizado porque se trata con uno o varios organosilanos en forma de vapor a un cuerpo moldeado hidrófilo aislante del calor, cuya superficie se ha pegado

a) de un modo parcial o completamente firme con una capa hidrófila de poros abiertos, o

b) de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila que no tiene poros abiertos o

c) de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila de poros abiertos y de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila que no tiene poros abiertos

en una cámara en la que reina una presión más pequeña que la presión atmosférica.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/066710.

Solicitante: EVONIK DEGUSSA GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RELLINGHAUSER STRASSE 1-11 45128 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: EYHORN, THOMAS, KRATEL, GUNTER, Menzel,Frank Dr, WOHLLEBEN,PETER A.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08J7/06 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 7/00 Tratamiento químico o revestimiento de materiales modelados hechos de sustancias macromoleculares (revestimiento con materiales metálicos C23C; deposición electrolítica de metales C25). › con composiciones que no contienen sustancias macromoleculares.
  • C09C1/30 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09C TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN CARGAS FIBROSAS, PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES DE PIGMENTACION O DE CARGA (preparación de compuestos inorgánicos o elementos no metálicos C01; tratamiento de materias especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón, piedra artificial o análogo C04B 14/00, C04B 18/00, C04B 20/00 ); PREPARACION DE NEGRO DE CARBON. › C09C 1/00 Tratamiento de materiales inorgánicos específicos distintos a las cargas fibrosas (materiales luminiscentes o tenebrescentes C09K ); Preparación de negro de carbón. › Acido silícico.
  • E04B1/76 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E04 EDIFICIOS.E04B ESTRUCTURA GENERAL DE LOS EDIFICIOS; MUROS, p. ej. TABIQUES; TEJADOS; TECHOS; SUELOS; AISLAMIENTO Y OTRAS PROTECCIONES DE LOS EDIFICIOS (estructuras de marcos para vanos de puertas, ventanas o similares E06B 1/00). › E04B 1/00 Construcciones en general; Estructuras que no se limitan a los muros, p. ej. tabiques, pisos, techos, ni tejados (andamiajes, encofrados E04G; estructuras adaptadas únicamente a edificios para usos particulares, proyecto general de los edificios, p. ej. coordinación modular E04H; elementos particulares de los edificios, ver los grupos correspondientes a estos elementos). › especialmente relativos al calor solamente (aislamiento térmico en general F16L 59/00).
  • E04C2/20 E04 […] › E04C ELEMENTOS ESTRUCTURALES; MATERIALES DE CONSTRUCCION (para puentes E01D; especialmente concebidos para aislamiento o cualquier otra protección E04B; elementos utilizados como auxiliares para la construcción E04G; para minas E21; para túneles E21D; elementos estructurales con un campo de aplicación más amplio que el de la industria de la edificación F16, concretamente F16S). › E04C 2/00 Elementos de construcción de espesor relativamente débil para la construcción de partes de edificios, p. ej. materiales en hojas, losas o paneles (materiales o fabricación ver los lugares apropiados, p. ej. B27N, B29, D21J; fabricados in situ E04B; concebidos especialmente para el aislamiento o cualquier otra protección E04B 1/62; estructuras portantes de suelos E04B 5/02, E04B 5/16; tejados constituidos por losas que se autosustentan E04B 7/20; elementos de cubiertas de tejados o análogos E04D 3/00; para el revestimiento o el terminado E04F 13/00). › de materias plásticas.
  • E04C2/284 E04C 2/00 […] › al menos uno de los materiales es aislante.
  • F16L59/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16L TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA TUBERIAS; SOPORTES PARA TUBOS, CABLES O CONDUCTOS PROTECTORES; MEDIOS DE AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.Aislamiento térmico en general (aislamiento térmico para edificios E04B; aislamiento térmico de máquinas de vapor F01B 31/08; aislamiento térmico en máquinas o motores de pistón rotativo F01C 21/06; aislamiento térmico de bombas F04C 29/04; aislamiento térmico de recipientes a presión F17C 1/12; recipientes no bajo presión con medios para asegurar un aislamiento térmico F17C 3/02).

PDF original: ES-2534881_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Cuerpo moldeado microporoso aislante del calor, que ha sido hidrofugado con unos organosilanos y que tiene una superficie hidrófila

El presente invento se refiere a un procedimiento para la producción de unos cuerpos moldeados microporosos aislantes del calor que han sido hidrofugados con unos organosilanos y que tienen una superficie hidrófila.

Al aislamiento del calor le corresponde una importancia cada vez mayor ante el antecedente de los costos crecientes de la energía y las más elevadas exigencias en cuanto al ahorro de energía. Una nueva generación de materiales aislantes del calor, que están constituidos sobre la base de unos ácidos silícicos pirógenos o unos aerogeles de dióxido de silicio la forman unos materiales microporosos aislantes del calor. Éstos se distinguen, junto a su incombustibilidad y su inocuidad fisiológica, sobre todo por medio de un alto efecto aislante del caloren el intervalo de temperaturas de desde menos 2 °C hasta llegar a 1. °C. En general, los cuerpos moldeados microporosos aislantes del calor se componen de unos ácidos silícicos pirógenos o de unos aerogeles de dióxido de silicio, así como de unos agentes de enturbiamiento, de unas fibras de armadura y eventualmente de otros materiales aditivos tales como por ejemplo unos ácidos silícicos precipitados o unas cenizas volantes. Ellos, desde hace muchas décadas, se consideran como un estado de la técnica y se emplean con éxito en numerosos usos, entre otras cosas, en paneles de aislamiento en vacío (VIP, acrónimo de Vakuum Isolations Paneelen).

Unas desventajas de estos materiales aislantes microporosos residen en la pequeña estabilidad mecánica, en las limitadas posibilidades de elaboración, tales como aserrar, fresar, perforar y la superficie que desprende polvo fino. Como remedio, por lo tanto, unas planchas que están constituidas a base de estos materiales aislantes del calor se rodean con unos velos, unos tejidos de telar y o unas láminas de aluminio, unas láminas contráctiles y/o unos papeles cerámicos. Una forma de realización se describe en el documento de solicitud de patente europea EP-A- 47 494.

Otra grave desventaja reside en este caso, sin embargo, en el hecho de que estos materiales aislantes, al entraren contacto con el agua, pierden irreversiblemente su estructura y por consiguiente sus propiedades. También una posterior desecación completa ya no puede restablecer de nuevo el estado original. Con el fin de compensar esta desventaja, se desarrollaron unos materiales aislantes microporosos y unas planchas aislantes del calor que tienen un carácter hidrófobo.

Así el documento EP-A-1988228 describe un procedimiento para la producción de unas planchas aislantes del calor hidrofugadas sin excepción.

Otra posibilidad para la producción de unas planchas repelentes del agua es la posterior hidrofugación mediante un material impregnado como agente de hidrofugación, tal como el que se maneja en la protección de edificios y construcciones. Aquí es válido, sin embargo, el hecho de que solamente la capa externa está estructurada de un modo repelente del agua.

En otro procedimiento distinto, una mezcla de materiales aislantes del calor, que se compone predominantemente a base de unos ácidos silícicos hidrófilos e hidrófobos, se rellena dentro de unos sacos de tejido de fibra de vidrio, se cosen éstos y se prensan para formar unas planchas. Tales planchas son por cierto visiblemente repelentes del agua en el núcleo, pero siguen absorbiendo humedad. Las planchas resultantes, de un modo condicionado por las pequeñas fuerzas de coherencia dentro de la plancha así como entre la plancha y el tejido del saco, se pueden elaborar mecánicamente solamente de una manera restringida y por lo tanto son muy inestables incluso en el caso de la más sencilla solicitación.

Una hidrofugación a una alta presión con unos organosilanos de un cuerpo moldeado microporoso aislante del calor que se ha producido (en un autoclave) es muy costosa. Además de esto, en el caso de este procedimiento la estructura del material del núcleo es destruida en una parte.

Ciertamente, de la naturaleza de las superficies hidrofugadas de las planchas microporosas, es inherente el hecho de que estas superficies son repelentes frente a todos los pegamentos, agentes aglutinantes o revestimientos que contienen agua, es decir, que no pueden pasara formar una unión con sistemas acuosos. Puesto que las superficies de los cuerpos moldeados hidrófobos aislantes del calor siguen siendo también desprendedores de polvo fino y siguen siendo sensibles mecánicamente, estas superficies deben de ser tratadas para numerosos usos de una manera tal que, por un lado, se haga posible la aplicación de otras capas adicionales y, por otro lado, se mejoren las propiedades mecánicas, tales como por ejemplo la flexibilidad.

La misión técnica del invento fue, por lo tanto, poner a disposición un procedimiento para la producción de un cuerpo moldeado microporoso aislante del calor, predominantemente abierto a la difusión e hidrófobo, que tenga unas

mejoradas propiedades mecánicas y que permita aplicar de una manera permanente otras capas que están constituidas sobre una base acuosa.

Un objeto del invento es un procedimiento para la producción de un cuerpo moldeado microporoso aislante del calor, que ha sido hidrofugado con unos organosilanos, siendo tratado con uno o varios organosilanos que se presentan en forma de vapor un cuerpo moldeado hidrófilo aislante del calor, cuya superficie se ha pegado

a) de un modo parcial o completamente firme con una capa hidrófila de poros abiertos, o

b) de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila que no tiene poros abiertos o

c) de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila de poros abiertos y de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila que no tiene poros abiertos

en una cámara en la que reina una presión más pequeña que la presión atmosférica.

Como cuerpos moldeados microporosos aislantes del calor en el caso del procedimiento se emplean los que se componen de unos ácidos silícicos y o de unos aerogeles de dióxido de silicio, siendo el ácido silícico preferiblemente un ácido silícico pirógeno. Los aerogeles de dióxido de silicio se producen mediante unos especiales procedimientos de desecación de geles acuosos de dióxido de silicio. Ellos presentan asimismo una estructura muy altamente porosa y por lo tanto son unos muy eficaces materiales aislantes del calor. Los ácidos silícicos pirógenos se producen mediante hidrólisis ígnea de unos compuestos de silicio volátiles tales como unos clorosilanos orgánicos e inorgánicos. En el caso de este procedimiento, un halogenuro de silicio hidrolizable, que se ha evaporado o está en forma gaseosa, se lleva a reacción con una llama, que ha sido formada mediante combustión de hidrógeno y de un gas que contiene oxígeno. En tal caso, la llama de combustión pone a disposición el agua para la hidrólisis del halogenuro y una suficiente cantidad de calor para la reacción de hidrólisis. Un ácido silícico producido de esta manera es designado como un ácido silícico pirógeno. En el caso de este proceso se forman en primer lugar unas partículas primarias, que están casi exentas de poros internos. Estas partículas primarias se entremezclan durante el proceso a través de los denominados "cuellos debidos a la sinterización" para formar unos conglomerados. A causa de esta estructura, un ácido silícico producido por vía pirógena constituye un ideal material aislante del calor, puesto que la estructura de conglomerados da lugar a una suficiente estabilidad mecánica, que reduce al mínimo la transmisión de calor mediante la conductividad eléctrica de cuerpos sólidos a través de los "cuellos debidos a la sinterización" y genera una porosidad suficientemente alta.

Los cuerpos moldeados microporosos aislantes del calor, que se emplean en el procedimiento, pueden contener además unos agentes de enturbiamiento, unas fibras de armadura y eventualmente otros materiales aditivos inorgánicos finamente divididos, tales como por ejemplo unos ácidos silícicos precipitados o unas cenizas volantes.

La aplicación de las capas hidrófilas (por forrado) se efectúa mediante unos pegamentos inorgánicos acuosos tales como un sol de sílice o un vidrio soluble. Como materiales de forrado para los cuerpos moldeados aislantes del calor, que todavía no han sido tratados, se han de utilizar unos velos y tejidos de telar de poros abiertos tomados del conjunto de los materiales orgánicos así como también de los materiales inorgánicos. El peso por unidad de superficie (esto es, el gramaje) está situado entre 1 y 2 g/m2. De manera preferida pasan a emplearse unos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la producción de un cuerpo moldeado microporoso aislante del calor, que ha sido hidrofugado con unos organosllanos, caracterizado porque se trata con uno o varios organosilanos en forma de vapor a un cuerpo moldeado hidrófilo aislante del calor, cuya superficie se ha pegado

a) de un modo parcial o completamente firme con una capa hidrófila de poros abiertos, o

b) de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila que no tiene poros abiertos o

c) de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila de poros abiertos y de un modo parcialmente firme con una capa hidrófila que no tiene poros abiertos

en una cámara en la que reina una presión más pequeña que la presión atmosférica

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo moldeado aislante del calor comprende un ácido silícico y/o un aerogel de dióxido de silicio o se compone a base de ellos.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el ácido silícico es un ácido silícico pirógeno.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque el cuerpo moldeado hidrófilo microporoso aislante del calor que se emplea, contiene por lo demás unos agentes de enturbiamiento, unas fibras y/o unos materiales aditivos inorgánicos finamente divididos.

5. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque la capa hidrófila de poros abiertos es un velo o un tejido de telar orgánico o inorgánico.

6. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque la capa hidrófila que no tiene poros abiertos es una lámina que no tiene poros abiertos.

7. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado porque el organosilano está escogido entre el conjunto que se compone de Rn-S¡-X4-n, R3SÍ-Y-SÍR3, RnSinOr (CH3)3-SI-(-SI(CH3)2)n-OH, HO-Si(CH3)2-(-S¡(CH3)2)n-OH, con n = 1-8; R = -H, -CH3, -C2H5; X = -Cl, -Br; -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, Y= NH, O.

8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado porque el organosilano es Incorporado dentro de la cámara en una forma líquida o de vapor.

9. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado porque cronológicamente en común con el organosilano o a continuación de él se aportan agua, unos alcoholes y/o unos halogenuros de hidrógeno.

1. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizado porque la temperatura en la cámara es de 2 a 3 °C.

11. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 1, caracterizado porque el cuerpo moldeado microporoso aislante del calor empleado se mantiene dentro de la cámara todavía durante 1 minuto hasta 1 hora a partir del momento en el que se añade el organosilano.

12. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 11, caracterizado porque como pegamentos se emplean unos soles de sílice y/o un vidrio soluble.


 

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