Способ получения конструкционно-теплоизоляционного пористого материала из боя стекла
пористые материалы термообработка механохимическая активация утилизация стеклобой
Ноу-хау относится к области создания композиционных материалов и изделий на их основе и может использоваться для получения конструкционно-теплоизоляционных материалов строительного, технического и другого назначения в виде блоков, плит или гранул.
Базовым материалом для получения пористых материалов является отходы стекольного смешанного боя, обладающие различным химическим составам и цветом, что определяет невозможность их повторного использования в производстве широкого спектра изделий из стекла.
Такие отходы предлагается использовать для получения стекольных вяжущих суспензий (СВС) – специфичных тиксотропных жидкостей с высокой вязкостью, в которых во времени за счет протекания определенных процессов вязкость повышается настолько, что происходит отверждение с образованием монолитной структуры.
Отличительной особенностью предлагаемых технических решений от известных, является возможность управления структурой и свойствами СВС  путем формирования в результате жидкофазной механохимической активации в ее составе раствора силиката натрия, который, при отверждении СВС в течение 1…2 дней за счет поликонденсации в жидкой фазе с рН>10, образует кристаллогидраты, локализованные в объеме монолита СВС, которые при термической обработке  играют роль «внутреннего» поробразователя.
Достижение получения СВС с максимально возможным (до 5…7 мас.% указанных кристаллогидратов) достигается за счет использования при получении СВС смеси различных фракций стеклобоя: 15…50 мас.% мелкодисперсной  (50…1000 мкм) и 50…85 мас.% среднедисперсной (2…10 мм). Такая смесь стеклобоя с указанными диапазонами размеров частиц, обеспечивает получение СВС с определенными вариациями структуры и свойствами в течение 1…2 дней.
После отверждения СВС для оптимизации и стабилизации пористой структуры монолит СВС подвергается механической распушке с целью гомогенизации состава и дополнительного вовлечения в получаемый порошок физического воздуха, который при термической обработке с целью получения пористых материалов играет роль «внешнего» порообразователя.
Важным параметром, определяющим значение пористости, тип пор, их форму, структуру и характер распределения в объеме материала является температурно-временные параметры формирования пористой структуры, которые для описываемого случая для материалов разного назначения могут находиться в следующих диапазонах, tmax,°С/τ,мин: 750...800 / 60...120.
Способ получения заключается в  последовательности выполнения следующих технологических процессов: предварительная подготовка отходов стекла, обеспечивающая получение заданного фракционного состава измельчаемого стекольного боя, получение СВС методом жидкофазной механохимической активации, естественная или принудительная сушка, распушка, обеспечивающая получение высокодисперсного порошка СВС и термообработка в определенном температурно-временном интервале, приводящая к формированию пористой структуры материала, причем время распушки в определенной степени влияет на структуру, размер пор и  физико-механические свойства пористых материалов. 
Для получения конструкционно-теплоизоляционных материалов форме блоков и плит, формообразование целесообразно проводить путем отливки СВС в многоразовые разборные формы, выполненные из полимерных материалов. Сушку заготовок можно производить как в естественных, так и в принудительных условиях; наиболее оптимальным вариантом является сушка в герметичных условиях при комнатной температуре в 1…2 дней, что обеспечивает максимальное «удержание» физической и гидратной воды в объеме СВС. В случае формообразования гранулированного продукта целесообразно использовать принудительную сушку с температурой теплоносителя не более 100°С.
Важным технологическим параметром при формировании пористой структуры являются температурно-временные параметры процесса, определяющие такие показатели, как плотность, общая, замкнутая и сообщающаяся пористость, градиент размеров пор по объему, морозостойкость, теплопроводность и водопроницаемость.
Полученные материалы могут обладать следующими физико-механическими  свойствами: плотность, кг/м³ - 200...400; предел прочности при сжатии, МПа -4,0...8,0; водопоглощение, % - 0,8...1,4; теплопроводность,Вт/мºС - 0,07…0,12; паропроницаемость- отсутствует.
Данные составы сырьевых смесей и способ получения позволяет при использовании одной аппаратурно-технологической схемы получать конструкционно-теплоизоляционный пористый материал различного ассортимента для сооружения объектов производственного и гражданского строительства, изоляции различных трубопроводов, в дорожном строительстве, сооружении криогенной техники и др. 
Экологическая и экономическая эффективность предложенных составов и способа обеспечивается использованием для создания конкурентного материала нерециклируемых отходов производства стекла.
Сооружение объектов производственного и гражданского строительства, изоляции различных трубопроводов, в дорожном строительстве, сооружении криогенной техники и др.
Андрей
Гливук
Сергеевич
Директор
Отсутствует
Отсутствует
-
-
0000000208602722
РОССИЯ
Андрей
Гливук
Сергеевич
Директор
РОССИЯ
61.35.31
Стекло
02.04.II
ENGINEERING, CHEMICAL
Виктор
Онищук
Иванович
Теоретическое обоснование, изучение литературных источников, разработка матрицы эксперимента, корректировка составов
РОССИЯ
Андрей
Гливук
Сергеевич
Проведение лабораторных исследований, определение физико-химических свойств, корректировка составов и температурно-временных режимов получения материалов
РОССИЯ
ФОНД СОДЕЙСТВИЯ ИННОВАЦИЯМ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
ООО "ПОЛИСТЕМ"
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ПОЛИМЕРНЫЕ СТЕКЛОМАТЕРИАЛЫ"
1213100000915
АНДРЕЙ
ГЛИВУК
СЕРГЕЕВИЧ
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Общества с ограниченной ответственностью