Сравнение утеплителей по свойствам. Таблицы и характеристики.
Жидкая керамическая теплоизоляция (ЖКТ) Lic Ceramic
Материал Lic Ceramic — это жидкая керамическая теплоизоляция, которая является покрытием белого, серого или другого любого цвета, которое после высыхания образует эластичное термо-, гидро- и шумоизоляционное покрытие и обеспечивает теплоизоляционную, антикоррозийную, гидрофобную (водоотталкивание) и другие защиты бетонных, металлических, железобетонных, кирпичных, деревянных, стеклянных, резиновых поверхностей. Рекомендуется использовать в качестве теплоизоляции труб и воздуховодов для предотвращения нагревания, нанесение на запорную арматуру и задвижки, с целью защиты от раскалённости и снижении температуры. Обработка технологического оборудования: котлов, тепловых камер, бойлеров, печей обжига и т.д. Наносится как краска, действует как «тепловой барьер».
Сравнение утеплителей
Перед тем, как приступим к подробному сравнению утеплителей, давайте изначально разберёмся, какие материалы для утепления являются наиболее востребованными в Украине.
Первой по значению характеристикой у теплоизоляционных материалов является именно теплопроводность. Данный показатель учитывает количество тепла, которое пропускает материал постоянно, а не за короткое время. Теплопроводность утеплителя показывает коэффициент, что измеряется в ваттах на квадратный метр. То есть, если мы видим значение 0.05 Вт/м*К, то это означает, что на 1 квадратном метре поверхности с нанесенной теплоизоляцией теплопотери будут составлять 0.05 Ватта. Следственно, чем выше коэффициент теплопроводности, тем хуже его теплоизоляционные свойства.
Теперь рассмотрим данные по нашим материалам и сведём всё в таблицу.
Таблица сравнения утеплителей по теплопроводности:
| Теплоизоляционный материал | Теплопроводность, Вт/м*К |
| Жидкая теплоизоляция Lic Ceramic | 0.0025 |
| Пенополиуретан | 0.023-0.035 |
| Пеноизол | 0.028-0.034 |
| Эковата | 0.032-0.041 |
| Пенопласт | 0.036-0.041 |
| Минеральная вата | 0.037-0.048 |
Как видите, жидкая теплоизоляция занимает первое место по теплопроводности среди наиболее востребованных утеплителей широко спектра применения. И при этом значение превышает на порядок, чем у пенополиуретана. Последнее место в этой таблице у минеральной ваты.
Толщина теплоизоляционного материала очень важна при утеплении. И для каждой ситуации толщина рассчитывается индивидуально. Ведь на значение толщины теплоизоляции будут влиять ряд факторов. Среди них толщина стен, предназначение помещения и даже климатическая зона.
Ни для кого не станет секретом, что теплопроводность утеплителя зависит от плотности материала. И именно минеральная вата во всём этом проигрывает. Если плотность высокая, то значит воздуха в этом материале меньше. Проблема присутствия воздуха в теплоизоляционных материалах заключается в его высоком коэффициенте теплопроводности. К сведению, жидкая теплоизоляция Lic Ceramic содержит минимальное количество воздуха, так как в составе используются вакуумные керамические сферы.
Сравнение утеплителей по паропроницаемости
Такая характеристика, как паропроницаемость очень важна для утепления, так как она характеризирует то, как материал пропускает воздух и вместе с ним пар, что приводит к конденсату. Чем выше паропроницаемость, тем меньше конденсата.
Таблица паропроницаемости утеплителей
| Теплоизоляционный материал | Паропроницаемость, мг/м*ч*Па |
| Минеральная вата | 0. 49-0.6 |
| Жидкая теплоизоляция Lic Ceramic | 0.44 |
| Эковата | 0.3 |
| Пеноизол | 0.21-0.24 |
| Пенопласт | 0.03 |
| Пенополиуретан | 0.02 |
При сравнении мы видим, что наивысшая паропроницаемость у минеральной ваты и у жидкой теплоизоляции Lic Ceramic. Что касается полностью полимерных утеплителей, то значение этой характеристики у них очень низок. Поэтому, во многих случаях, когда люди утепляют дома пенопластом, то происходит эффект мокрой стены. В пространстве между стеной и пенопластом скапливается вода, а затем появляется грибок и чёрная плесень. А зимой вода замерзает и отталкивает от стены пенопласт, что нередко приводит к совершенно нулевому результату по утеплению. Что касается утепления изнутри пенопластом, то губительный эффект производит именно грибок и плесень, которые очень губительны для здоровья людей и животных.
Сравнение теплоизоляции по монтажу и эффективности во время эксплуатации
Монтаж очень важен для заказчиков. Ведь из-за того, как происходит монтаж теплоизоляции зависят денежные затраты и время. Самым простым материалом для нанесения является жидкая теплоизоляция. И к тому же именно по этой причине её выбирают многие покупатели, ведь наносить жидкую керамическую теплоизоляцию самостоятельно. Противоположностью по легкости монтажа является пенополиуретан. Для его нанесения нужно специальное оборудование. Также легко укладывается эковата на пол или для утепления чердака. А вот чтобы произвести напыление эковаты на стены мокрым способом требуется умение и специальные приспособления.
Что касается пенопласта, то он может укладываться на специально предустановленную обрешетку или же сразу на нужную поверхность. Приблизительно такая же ситуация с плитами из каменной ваты. Их укладывают для утепления вертикальных и горизонтальных поверхностей. А вот мягкая стекловата, та что в рулонах, должна укладываться лишь на обрешетку.
Через некоторое время после эксплуатации нанесенный теплоизоляционный материал может измениться. Ведь в зависимости от ряда характеристик он может впитывать влагу, давать усадку, в нём могут появиться грызуны, на него могут воздействовать инфракрасные лучи, вода и прочие элементы окружающей среды вплоть до агрессивных химических соединений. А наиболее невосприимчивой ко всему этому является жидкая керамическая теплоизоляция Lic Ceramic соответствующих модификаций.
Сравнение утеплителей на пожаробезопасность
Пожаробезопасность – это очень важный фактор для выбора теплоизоляционного материала. Особенно это важно, когда речь идёт об утеплении дымоходов, воздуховодов и котельных. Для такого назначения подойдёт только теплоизоляция, которая не поддерживает горение при любых температурах. И к таким материалам относится жидкая теплоизоляция на основе керамики и специально предусмотренная минеральная вата. Остальные материалы, что участвуют в нашем сравнении, поддерживают горение тем или иным образом.
| Название теплоизоляции | Группа горючести |
| Жидкая теплоизоляция Lic Ceramic | Г1 |
| Минеральная вата | НГ-Г3 |
| Пеноизол | Г2-Г3 |
| Пенополиуретан | Г2-Г4 |
| Эковата | Г2-Г3 |
| Пенопласт | Г1-Г4 |
НГ – не горит;
Г1 — слабогорючий;
Г2 – умеренногорючий;
Г4 — сильногорючий.
Надеемся, наше сравнение теплоизоляции поможет в правильном выборе материала для утепления.
Меню ЖКТ
Наша продукция
Применение теплоизоляции
ВАРИАНТЫ РАСЧЕТА
Теплоизоляционная штукатурная смесь
Связаться с нами
Сравнение теплоизоляционных характеристик материалов для утепления
Чтобы выбрать самое эффективное утепление для дома, нужно выяснить, насколько хорош в теплоизоляции каждый из основных материалов, которые предлагаются на рынке. Сравним пенопласт, экструдированный пенополистирол и минеральную вату — что из них работает лучше.
Теплопроводность
Если обращать внимание только на коэффициент теплопроводности, показывающий сколько тепла пропускает метр материала в единицу времени, все три варианта одинаково хороши. Этот показатель у всех низкий, и составляет в среднем:
- 0,035-0,041 Вт/м*К для пенопласта, в зависимости от плотности;
- 0.035-0.039 Вт/м*К для экструдированного пенополистирола;
- 0.035-0.042 Вт/м*К для минеральной ваты разных видов.
То есть в теории различия между ними очень малы. Но на практике, как экструдированный, так и обычный пенопласт лучше удерживают тепло — с ними могут сравниться только плотные плиты базальтовой ваты. Взрыхленная минвата в рулонах просто за счет своей волокнистой структуры будет сильнее пропускать тепло, чем пенопласт, состоящий из массы закрытых ячеек, наполненных воздухом.
Влагопроницаемость
Способность материалов изолировать тепло, не давать ему уйти из жилища, очень сильно зависит от их устойчивости к влаге. Чем сильнее материал напитывается влагой, тем больше он начинает пропускать тепло и тем хуже защищает дом. А если утеплитель намокает и промерзает, его свойства еще сильнее ухудшаются, ведь у льда высокий коэффициент теплопроводности.
Как с влагопроницаемостью у нашей тройки утеплителей:
- пенопласт практически не впитывает влагу — максимум до 3% массы, так как вода может лишь незначительно проникать между плотно прижатыми друг к другу гранулами;
- водопоглощение ЭППС еще меньше — 0,3 – 0,4% от массы утеплителя;
- плотная базальтовая вата в плитах поглощает до 2% влаги от собственной массы, а вот рулонная стекловата сильно напитывается влагой и теряет свои свойства.
В итоге, чаще всего, выбор останавливается на пенопластах — не зря ими утепляют даже цоколь, который постоянно соприкасается с водой.
Паропроницаемость
Еще одна важная характеристика утеплителя — «дышит» материал или нет. Паропроницаемость необходима, чтобы стены могли выводить наружу излишнюю влагу, чтобы избежать эффекта «термоса», образования грибков и плесени. И вот в этом пункте различия между тремя альтернативами утепления проявляются во всей красе.
- Пенопласт имеет небольшую, на уровне 0,019-0,015 кг/м*ч*Паскаль, но всё же, паропроницаемость: испарения со стороны стен уходят через швы и неровности его листов. Поэтому пар не накапливается и не конденсируется.
- ЭППС имеет почти нулевую паропоницаемость, что ставит под вопрос другие его преимущества. При утеплении с помощью экструдированного пенополистирола нужно организовать дополнительную вентиляцию.
- Минеральная вата имеет в 10-15 раз большую паропроницаемость, чем пенополистирол, то есть лучше всего испаряет воду. Но высокий показатель имеет свой минус: влага может конденсироваться, а вата — намокать и терять свои свойства. Из-за этого требуется прокладывание пароизоляции при монтаже утепления.
Итого, пока пальма первенства у обычного пенопласта.
Особенности монтажа
Как уже упоминалось, монтаж экструдированного полистирола требует обустройства дополнительной вентиляции, минеральная вата — паробарьера, а пенопласт не предъявляет никаких специфических требований, кроме грамотного монтажа.
Если сравнивать пенопласты и базальтовую вату в плитах, вата выигрывает за счет очень малых стыков, через которые не будет уходить холод. Но если речь о рулонной стекловате, со временем из-за расслаивания и намокания она будет создавать больше мостиков холода.
Что касается отделки, в этом плане снова выигрывает обычный пенопласт: его поверхность лучше, чем ЭППС, поддается штукатурке и другим видам финиша, включая поклейку клинкерной плитки.
Горючесть
По пожаробезопасности номером один считается минеральная вата, так как она попросту не горит. А обычный и экструдированный пенополистирол — это горючие материалы.
Но для утепления используют пенопласт с добавками антипиренов, имеющий класс Г1-Г2 и самостоятельно поддерживающий горение не более 4 секунд. И, на самом деле, не всякая минвата не поддерживает горение: некоторые виды ваты также относятся к самозатухающим Г1-Г2.
Экологичность и долговечность
Хотя сегодня стройматериалы поддаются более жесткому контролю и производятся по более щадящим экологию технологиям, и пенопласты, и некоторые виды минеральной ваты несколько лет могут испарять малополезные вещества. Но это создает проблему при использовании внутри помещений, а не при наружном утеплении.
Что касается долговечности, всем материалам приписывают срок службы около 15 лет. Но, при правильном монтаже и защите от солнечных лучей плотным декоративным слоем наподобие клинкерной плитки, пенопласт может эксплуатироваться десятилетиями.
Стоимость
Самые дорогие утеплители из тройки — ЭППС и базальтовая вата, обычная минеральная вата и пенопласт стоят дешевле, и их цены примерно на одном уровне.
Выводы
На поверку, самые оптимальные характеристики для утепления оказались у пенопласта. При аналогичных теплоизоляционных свойствах, хорошей влагостойкости и паропроницаемости, а также более простом монтаже, он еще и стоит дешевле своих «конкурентов».
С его помощью можно утеплить фасады из любого материала: от дерева до газосиликатного блока. И при этом для теплоизоляции будет достаточно тонкого слоя пенопласта. Но, конечно, речь идет о пенопласте высокой плотности, созданном по ГОСТу и имеющем в составе добавки, препятствующие горению.
Поэтому компания «ТЕРМОДОМ» выбрала для производства своих термопанелей именно пенопласт, и для контроля его качества изготавливает материал на собственном оборудовании. А готовая отделка клинкерной плиткой позволяет защитить его от воздействия окружающей среды, обеспечить долговечность и упростить монтаж.
Loft Insulation — Введение
Когда вы начнете рассматривать изоляционные материалы, такие как изоляция чердака, вы можете быстро увязнуть в некоторых довольно сложных технических терминах. В этой статье мы постараемся упростить их, чтобы вы могли постоять за себя, когда находитесь в местном магазине «Сделай сам»!
Теплопроводность изоляционных материалов
Теплопроводность, также известная как лямбда (обозначается греческим символом λ), является мерой того, насколько легко тепло проходит через материал определенного типа, не зависит от толщины рассматриваемого материала.
Чем ниже теплопроводность материала, тем лучше тепловые характеристики (т. е. тем медленнее тепло проходит через материал).
Измеряется в ваттах на метр Кельвина (Вт/мК).
Чтобы дать вам представление об изоляционных материалах – их теплопроводность варьируется от примерно 0,008 Вт/мК для панелей с вакуумной изоляцией (поэтому они самые лучшие, но очень дорогие!) до примерно 0,061 Вт/мК для некоторых пород дерева. волокно.
>>> НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О ПОКАЗАТЕЛЯХ U ИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ <<<
Если бы вы использовали овечью шерсть для изоляции своего имущества, это составило бы около 0,034 Вт/мК, примерно столько же, сколько у большинства других видов шерсти. и волокнистые изоляционные материалы.
R-значения
R-значение является мерой сопротивления тепловому потоку через материал заданной толщины. Таким образом, чем выше значение R, тем выше тепловое сопротивление материала и, следовательно, тем лучше его изоляционные свойства.
Значение R рассчитывается по формуле
Где:
l — толщина материала в метрах, а
λ — теплопроводность в Вт/мК.
Если вам нужно утеплить сплошную кирпичную стену, вы просто найдете R-коэффициент изоляции, а затем сложите их вместе. Если вы изолируете его фольгированным полиизоциануратом толщиной 80 мм (с теплопроводностью λ = 0,022 Вт / мК и значением R 0,08 / 0,022 = 3,64 м 2 К/Вт), вы получите общее значение R для изолированной стены 0,18 + 3,64 = 3,82 м 2 К/Вт. Следовательно, это улучшит тепловое сопротивление более чем в 21 раз!
Таким образом, значение R является относительно простым способом сравнения двух изоляционных материалов, если у вас есть коэффициент теплопроводности для каждого материала. Это также позволяет увидеть влияние добавления более толстых слоев того же изоляционного материала.
В реальных зданиях стены состоят из множества слоев различных материалов. Общее тепловое сопротивление всей стены рассчитывается путем сложения теплового сопротивления каждого отдельного слоя.
К сожалению, тепло проникает в ваш дом и выходит из него несколькими различными путями, и значения R учитывают только теплопроводность. Он не включает ни конвекцию, ни излучение.
Поэтому вы можете выбрать значение U, которое учитывает все различные механизмы потери тепла – читайте дальше, чтобы узнать, как это рассчитывается!
Значение U
Значение U строительного элемента является обратной величиной общего теплового сопротивления этого элемента. Значение U является мерой того, сколько тепла теряется через заданную толщину конкретного материала, но включает три основных способа потери тепла: теплопроводность, конвекцию и излучение.
Температура окружающей среды внутри и снаружи здания играет важную роль при расчете коэффициента теплопередачи элемента. Если представить себе внутреннюю поверхность участка площадью 1 м² наружной стены отапливаемого здания в холодном климате, то тепло поступает в этот участок за счет излучения со всех частей внутри здания и за счет конвекции воздуха внутри здания. Таким образом, следует учитывать дополнительные тепловые сопротивления, связанные с внутренней и внешней поверхностями каждого элемента. Эти сопротивления обозначаются как R si и R so соответственно с общими значениями 0,12 км²/Вт и 0,06 км²/Вт для внутренней и внешней поверхностей соответственно.
Это мера, которая всегда соответствует строительным нормам. Чем ниже значение U, тем лучше материал как теплоизолятор.
Это вычисляется путем взятия обратной величины R-значения и добавления конвекционных и радиационных тепловых потерь следующим образом.
U = 1/ [ R si + R 1 + R 2 +… + R поэтому ]
На практике это сложный расчет, поэтому лучше всего использовать программное обеспечение для расчета U-значения.
Единицы в ваттах на метр в квадрате по Кельвину (Вт/м 2 К).
Ориентировочно, неизолированная полая стена имеет коэффициент теплопередачи приблизительно 1,6 Вт/м 2 К, в то время как сплошная стена имеет коэффициент теплопроводности приблизительно 2 Вт/м 2 К
Использование коэффициентов теплопередачи , R-значения и теплопроводность
Если вы столкнетесь с теплопроводностью, R-значениями и U-значениями в будущем, вот 3 простые вещи, которые нужно помнить, чтобы убедиться, что вы получаете лучший изоляционный продукт.
- Более высокие числа хороши при сравнении теплового сопротивления и R-значений продуктов.
- Низкие числа хороши при сравнении U-значений.
- Коэффициент теплопередачи является наиболее точным способом оценки изолирующей способности материала, принимая во внимание все различные способы потери тепла, однако его труднее рассчитать.
Вы заинтересованы в установке домашних возобновляемых источников энергии? Мы прочесали страну в поисках лучших продавцов, чтобы быть уверенными, что рекомендуем только тех, кому мы действительно доверяем. Вы можете найти одного из этих продавцов на нашей простой в использовании карте местного установщика.
>>> ПЕРЕЙТИ К НАШЕЙ КАРТЕ МЕСТНЫХ УСТАНОВЩИКОВ СЕЙЧАС <<<
В качестве альтернативы, если вы хотите, чтобы мы нашли для вас местного установщика, просто заполните форму ниже, и мы свяжемся с вами в ближайшее время!
У вас есть вопрос или вы хотите узнать больше?
О чем вы спрашиваете?
— Список рассылкиХранилище аккумуляторовБиомассаКотлыИзоляция полых стенЗарядка EPCEVВнешняя изоляция стенФинансированиеОстеклениеТепловые насосыИнфракрасное отоплениеИзоляция чердаковВторичное остеклениеСолнечные фотоэлектрические панелиСолнечная тепловаяСолнечная термодинамическаяСплошная изоляция стенНагревателиВетряные турбиныДругое
Я хочу, чтобы со мной связался местный установщик/поставщик
Я хотел бы время от времени получать новости от TheGreenAge
Исследование изоляционных характеристик стекловаты и минеральной ваты, покрытых полисилоксановым агентом
На этой странице
РезюмеВведениеРезультатыЗаключениеБлагодарностиСсылкиАвторское правоСтатьи по теме
Изоляция в зданиях очень важна. Изоляция, используемая в здании, в основном делится на органическую и неорганическую изоляцию по своему изоляционному материалу. Органические изоляционные материалы, изготовленные из пенополистирола или полиуретана, чрезвычайно уязвимы к огню. С другой стороны, неорганическая изоляция, такая как минеральная вата и стекловата, очень неустойчива к влаге, при этом она негорючая, поэтому ее использование очень ограничено. Поэтому в этом исследовании была разработана влагостойкость, применимая к минеральной вате и стекловате, и измерена теплопроводность образцов, которые подвергаются воздействию влаги путем воздействия влаги на изделие с влагостойким и без влагостойким покрытием, и оценено, как влага влияет на теплопроводность посредством применяя это к неорганической изоляции.
1. Введение
Вопросы энергосбережения и сокращения выбросов двуокиси углерода являются важными исследовательскими проектами во всех странах. Для этого велась разработка продуктов, максимально повышающих энергоэффективность, а в последние годы проводились исследования по разработке новых изоляционных материалов, таких как VIP (вакуумные изоляционные панели) с использованием коллоидального кремнезема и GFP (газонаполненные панели) с использованием аргона ( Активно развиваются газы Ar), криптон (Kr) и ксенон (Xe), обладающие меньшей теплопроводностью, чем воздух [1, 2].
Изоляционные плиты используются в различных областях, таких как современная архитектура и другие отрасли промышленности, и эти изоляционные плиты производятся и используются в различных формах [3]. Тем не менее, большая часть изоляции представляет собой синтетическую изоляцию вспененного типа, в которой поры создаются внутри продукта, изоляцию волокнистого типа, в которой используется стекловата или минеральная вата, в нетканом типе материала, изготовленном из тканевого материала, и плитные изделия, в которых используются неорганические связующие вещества, такие как цемент с перлитом и керамическим шариком [4].
Хотя изоляцию можно классифицировать по исходному материалу, типу и цели использования, обычно ее классифицируют по материалу. По материалу изоляцию можно разделить на органическую и неорганическую. В случае органической изоляции она имеет отличные тепловые характеристики, абсорбцию и удобоукладываемость, так что она занимает более 90% внутреннего рынка; однако в случае пожара пенополистирол и уретан имеют время воспламенения менее 5 секунд, а время, необходимое для распространения пламени, составляет 50 секунд, так что огонь быстро распространяется и во время горения образуются токсичные газы, такие как формальдегид, цианистый этилен (CH=CHCN ), газообразная соляная кислота и газообразный цианид очень важны для человеческого организма [5].
В случае неорганической изоляции она обладает превосходными характеристиками огнестойкости, но ее поглощающая способность очень высока, поэтому ее недостатком является плохая изоляционная способность [6]. В то время как теплопроводность воздуха составляет 0,026 Вт/мК [7], вода имеет 0,598 Вт/мК, что в 23 раза больше теплопроводности воздуха [8]. А также лед имеет теплопроводность 1,9 ккал/мч°C, что примерно в 90 и более раз превышает теплопроводность воздуха, так что содержание воды в материале может быть наиболее влияющим элементом, определяющим теплопроводность [9].].
В то время как изменение теплопроводности изоляционного материала за счет водопоглощения широко освещалось, об исследованиях сохранения изоляционного эффекта не сообщалось, поэтому в этом исследовании была установлена влагостойкость и подтверждена водонепроницаемая способность неорганической изоляции путем обработки неорганических изоляционных материалов. стекловаты и минеральной ваты, с влагостойкостью, подвергая их воздействию влаги и измеряя величину прироста влаги и теплопроводности [10–12].
В частности, в этом исследовании измерялся процесс, при котором тепло передается на поверхность, и изменение температуры поверхности происходит в соответствии с водопоглощением минеральной ваты и стекловаты с использованием тепловизионной камеры, а также наблюдался эффект и процесс, которые влага не действует на изоляционный материал [13].
2. Экспериментальное устройство и методы испытаний
2.1. Экспериментальное устройство и образец
Несмотря на то, что существуют сравнительные методы измерения теплопроводности, такие как расходомер теплопроводности и метод горячей проволоки [14], в данном исследовании проверялось измерение теплопроводности в соответствии с KS L 9.016 Тест и тест был проведен с использованием измерителя теплопроводности (HFM-436) методом теплового потока теплопроводности. Стекловата и минеральная вата, использованные в этом исследовании, изготовлены из продукции Korea KCC. И размер образца составляет 300 × 300 × 50 мм в соответствии со стандартом испытаний KS L 9016, KS F 4714. Что касается измерения образца, толщина образца была точно измерена, а теплопроводность измерена в месте, где окружающая температура вокруг экспериментального пространства поддерживалась постоянной. Коэффициент теплопроводности измеряемого образца рассчитывали по закону теплопроводности Фурье или следующему уравнению [15]: где – скорость теплового потока/плотность теплового потока = , – указывает, что направление теплового потока – направление охлаждения, – , – тепловое проводимость , а is (движущая сила теплового потока) (К/м).
Если посмотреть на (1), количество теплопроводности в единицу времени пропорционально площади поперечного сечения, контактирующего с разностью температур, и обратно пропорционально расстоянию.
2.2. Подготовка влагостойкости
Влагостойкая жидкость в этом исследовании использовала наносиликат собственного производства и фторалкилсилоксановое соединение, и процесс ее приготовления был следующим [16].
2.3. Приготовление кремнезема Sol
Этанол 1,4 кг (29,8 моль) и концентрированная соляная кислота 30 г (0,3 моль) помещают в воду 3,0 л и смешивают, а затем смешивают раствор тетраэтоксисилана 2,08 кг (10 моль) и метилтриэтоксисилана 178 г (1,0 моль) добавлен. Затем получают раствор золя кремниевой кислоты путем перемешивания в течение 4 часов при комнатной температуре. Этот процесс был подтвержден СЭМ и анализатором размера наночастиц, и формула реакции выглядит следующим образом (рис. 1) [17].
2.4. Получение органосилоксана, содержащего фторированную алкильную группу
2,25 кг (5 моль) тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисилана добавляют к 3,0 кг очищенной воды, а затем медленно добавляют 1,10 кг (5 моль) аминопропилтриэтоксисилана. При перемешивании этого раствора добавляют 60 г (1 моль) уксусной кислоты и перемешивают в течение 8 часов, после чего получают тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисилан (фторорганосилоксан) (см. рис. 2).
Реакция между тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисиланом и 3-аминопропилтриэтоксисиланом была подтверждена с помощью FT-IR.
2.5. Приготовление фторалкилсилоксановой влагостойкости (SH-AF)
Добавляют 10% золь кремниевой кислоты из 100 мл раствора и 10% органосилоксана из 100 мл и смешивают с 800 мл очищенной воды, после чего готовят 1000 мл влагостойкого раствора.
2.6. Нанесение влагостойкости
Что касается образцов для измерения теплопроводности, то образцы стекловаты и минеральной ваты размером 300 × 300 × 50 мм пропитывают раствором фторалкилсилоксана в течение 3 секунд, а затем подготавливают к сушке в течение 3 часов. при 100°С.
Что касается образцов для измерения скорости поглощения, они создаются размером 50 × 50 × 50 мм для облегчения эксперимента по увлажнению, затем их пропитывают раствором фторалкилсилоксана в течение 3 секунд, а затем подготавливают путем сушки в течение 3 часов при 100°С.
Сравнение проводилось с помощью СЭМ для сравнения образцов с обработкой фторалкилсилоксаном и образцов без обработки фторалкилсилоксаном.
2.7. Измерение поглощения
При этом существуют метод заливки и метод распыления для подачи воды для измерения величины поглощения между образцами минеральной ваты и стекловаты с покрытием и без покрытия и за счет изменения теплопроводности за счет поглощения и изменения передаваемой температуры на поверхность, в этом исследовании вода подавалась путем помещения увлажнителя в акриловую коробку длиной, шириной и высотой 500 мм, как показано на рисунке 3, оставляя образец на 4 часа с гигрометром, показывающим более 90% влажности.
2.8. Измерение тепловизионной камеры
Для наблюдения за распространением тепла за счет теплопроводности и тепловизионной камеры в зависимости от способа подачи воды и содержания воды в изоляционных материалах из стекловаты и минеральной ваты в качестве источника тепла использовалась горячая плита, а температура была зафиксирована на уровне 80°С. Что касается тепловизора, то для наблюдения использовалась продукция компаний PI и FL. В то время камера была закреплена для измерения температуры поверхности и середины образца.
3. Результаты
3.1. Получение фторалкилсилоксана
3.1.1. Приготовление кремнеземного золя
Результаты наблюдения с помощью ПЭМ (трансмиссионная электронная микроскопия) при разбавлении синтезированного золя SiO2 этанолом в соотношении 14 : 1 показали, что были созданы сферические наночастицы SiO2 с приблизительным размером 15 нм (рис. 4), подобные анализ размера частиц. Результат измерения синтезированного золя кремнезема анализатором размера частиц (Zetasizer Nano ZS90, Малверн) подтвердили, что средний размер частиц составляет 14,6 нм, и были синтезированы очень однородные размеры наночастиц SiO2 в пределах ±0,549 нм в распределении частиц по размерам.
3.2. SEM Photos
Результаты испытаний показывают, что SH-AF хорошо наносится на минеральную и стекловату, как показано на рисунке 5, на котором сравниваются образец с влагостойкостью и образец без влагостойкости с фотографиями SEM.
3.3. Теплопроводность
Результат измерения теплопроводности для каждого образца показывает, что теплопроводность типичной минеральной ваты составляет 0,035 Вт/мК, а теплопроводность минеральной ваты с обработкой SH-AF составляет 0,0344 Вт/мК, поэтому она становится ниже. Также в случае стекловаты теплопроводность типичной стекловаты составляет 0,0343 Вт/мК, а теплопроводность стекловаты с обработкой SH-AF составляет 0,0329.Вт/мк, а значит, становится немного ниже, как у минеральной ваты. Таким образом, на основании этих результатов было подтверждено, что обработка SH-AF снижает теплопроводность, поэтому характеристики изоляции несколько повышаются [18] (см. рис. 6).
3.4. Водопоглощение Количество образца и теплопроводность минеральной ваты с влагой
Изменение веса, показанное при измерении влагопоглощения после подачи влаги в течение 4 часов через увлажнитель, показано в таблицах 1 и 2. Типичная минеральная вата поглощает 4,18% влаги и минеральных веществ. шерсть с покрытием Ш-АФ сделала 1,49% влаги. Обычная стекловата поглощала 8,67% влаги, а стекловата с покрытием SH-AF — только 0,46% влаги. Этот результат подтверждает, что влагостойкость SH-AF, разработанная в этом исследовании, может быть применена к существующим неорганическим изоляционным материалам.
Было обнаружено, что стекловата с влагой имеет теплопроводность 0,136 Вт/мК, так что теплопроводность увеличивается в 4 раза по сравнению с 0,0343 Вт/мК, показанной для обычной стекловаты.
3.5. Изменение температуры неорганического материала
На рисунке 7 показаны образец стекловаты с влагостойкой обработкой (SH-AF) и без нее, а также изменение температуры образца стекловаты с влагостойкой обработкой (SH-AF) и без нее. После подачи влаги через увлажнитель в течение 4 ч к каждому образцу [19] с помощью тепловизионной камеры контролировали изменение температуры на боковой и верхней поверхности изоляционного материала. Результат показывает, что в то время как стекловата с влагостойкой обработкой (SH-AF) не имеет большого изменения температуры поверхности, температура возникает внезапно после того, как в начале поддерживается низкая температура образца стекловаты без влагостойкого покрытия. Понятно, что влага в неорганическом изоляционном материале испаряется, и тогда характеристики изоляционного материала снижаются. Можно обнаружить, что влагостойкая (SH-AF) обработка предотвращает быстрое падение теплопроводности образца под действием влаги [20].
4. Заключение
В этой статье было измерено изменение температуры изоляционного материала после применения фторалкилсилоксановой влагостойкости, разработанной на предприятии, к типичным неорганическим изоляционным материалам, и условия, аналогичные периоду летнего муссона, были применены к неорганическим изоляционным материалам компанией метод увлажнения как способ увлажнения в тесте. Результаты экспериментов следующие: (1) Неорганические изоляционные материалы, такие как стекловолокно или минеральная вата, чрезвычайно уязвимы к влаге, поэтому они поглощают воду на 4–8% от своего веса, а теплопроводность увеличивается более чем в 4 раза, что затрудняет ожидать надлежащих характеристик в качестве изоляции в зоне с высокой влажностью. (2) Влагостойкость фторалкилсилоксана (SH-AF), разработанная в этом исследовании, подавляла поглощение влаги при нанесении на неорганическую изоляцию, чтобы предотвратить увеличение теплопроводности под воздействием влаги. недостатком неорганического изоляционного материала. (3) В предыдущих исследованиях метод заливки или распыления использовался для испытаний в качестве метода подачи воды к неорганическому изоляционному материалу, но при оценке влияния влаги на характеристики изоляции эффективно оценить влияние влаги с помощью более реалистичного метода увлажнения, поэтому необходимо установить стандартный метод испытаний. (4) С помощью обычного испытательного устройства для измерения теплопроводности теплопроводность изоляционного материала с влагой нельзя измерить, поэтому горячий провод метод был использован для измерения теплопроводности изоляционного материала с влагой. Поэтому следует представить стандартный метод измерения изменения теплопроводности при поглощении влаги изоляционным материалом.
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.
Благодарности
Это исследование было выполнено при финансовой поддержке Корейского института оценки и планирования энергетических технологий (проект № 20132020102400).
Ссылки
Г. Ма, Л. Хуанг, Л. Ян, Х. Ван и П. Инь, «Изгибные и термические свойства новых железобетонных балок с прорезями для сохранения энергии», Достижения в области материаловедения и инженерии , том. 2016 г., идентификатор статьи 4642810, 14 страниц, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. С. Аль-Джабри, А. В. Хаго, А. С. Аль-Нуайми и А. Х. Аль-Саиди, «Бетонные блоки для теплоизоляции в жарком климате», Cement and Concrete Research , vol. 35, нет. 8, стр. 1472–1479, 2005.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Г.
Розаче, Э. Гвидо, К. Коллеони и Г. Баригоцци, «Влияние текстильной структуры и отделки на основе диоксида кремния на теплоизоляционные свойства хлопчатобумажных тканей», International Journal of Polymer Science , vol. 2016 г., идентификатор статьи 1726475, 10 страниц, 2016 г.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Э. Баррейра и В. П. Де Фрейтас, «Влияние близлежащих препятствий в поверхностных конденсациях на внешние теплоизоляционные композитные системы: экспериментальное и численное исследование», Journal of Building Physics , vol. 37, нет. 3, стр. 269–295, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
С. Фархан, Р. Ван, Х. Цзян и К. Ли, «Использование отходов жесткого полиуретана для изготовления углеродной пены с огнезащитными и противоабляционными свойствами», Materials & Design , vol.
101, стр. 332–339, 2016.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. Кадоя, Н. Мацунага и А. Нагасима, «Вязкость и теплопроводность сухого воздуха в газовой фазе», Journal of Physical and Chemical Reference Data , том. 14, нет. 4, стр. 947–970, 1985.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. В. Сенгерс и Дж. Т. Р. Уотсон, «Улучшенные международные формулировки вязкости и теплопроводности водного вещества», Journal of Physical and Chemical Reference Data , vol. 15, нет. 4, стр. 1291–1314, 1986.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А.-М. Kietzig, S.G. Hatzikiriakos, and P. Englezos, «Трение на льду: влияние теплопроводности», Журнал гляциологии , том.
56, нет. 197, стр. 473–479, 2010.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C. Langlais, M. Hyrien и S. Klarsfled, «Миграция влаги в волокнистых изоляционных материалах под влиянием температурного градиента и его влияние на тепловое сопротивление», ASTM STP , vol. 779, pp. 191–206, 1928.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Б. Чой, И. Йео, Дж. Ли, В. К. Канг и Т.-Х. Сонг, «Вакуумная изоляционная панель с многослойным наполнителем на колоннах», Международный журнал тепло- и массообмена , том. 102, стр. 902–910, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Ф. Бисенья, Б. Маттони, П. Гори и др., «Влияние изоляционных материалов на результаты системы рейтинга экологически чистых зданий», Energies , vol.
9, нет. 9, статья 712, 2016.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Контогеоргос Д. А., Семителос Г. К., Мандиларас И. Д. и Фоунти М. А. «Экспериментальное исследование огнестойкости многослойных гипсокартонных систем, содержащих вакуумные изоляционные панели и материалы с фазовым переходом», Журнал пожарной безопасности , том. 81, стр. 8–16, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С. Чудзик, «Измерение тепловых параметров теплоизоляционного материала с использованием инфракрасной термографии», Инфракрасная физика и технология , том. 55, нет. 1, стр. 73–83, 2012 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
У. Хаммершмидт, Дж. Хамери, Р.
Стрнад, Э. Турзо-Андрас и Дж. Ву, «Критический обзор промышленных методов измерения теплопроводности теплоизоляционных материалов», Международный журнал теплофизики , том. 36, нет. 7, стр. 1530–1544, 2015.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. Ли и Дж. Д. Ли, «Переформулировка термостата Нозе-Гувера для моделирования теплопроводности в наномасштабе», Acta Mechanica , vol. 225, нет. 4–5, стр. 1223–1233, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Чанглок, Н. Муэнсит и К. Даенггам, «Чрезвычайно устойчивые к смачиванию многомасштабные нано-/микроструктурированные поверхности для вязкоупругого отталкивания жидкостей», Журнал наноматериалов , том. 2016 г., идентификатор статьи 9510156, 13 страниц, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
F.
Luo, Z. Shao, Y. Zhang и X. Cheng, «Синтез аэрогелей кремнезема с включением парамагнитного железа путем сушки под давлением окружающей среды», Materials Chemistry and Physics , vol. 142, нет. 1, стр. 113–118, 2013 г.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Т. С. Юн, Ю. Дж. Чжон и К.-С. Юм, «Влияние суррогатных заполнителей на теплопроводность бетона при температуре окружающей среды и повышенных температурах», The Scientific World Journal , vol. 2014 г., идентификатор статьи 939632, 9 страниц, 2014 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Ф. Стази, Ф. Титтарелли, Г. Полити, К. Ди Перна и П. Мунафо, «Оценка фактических гигротермических характеристик изоляции из стекловолокна и минеральной ваты, примененной 25 лет назад в стенах с каменными полостями».
Теплопроводность минваты и дерева: Сравнение утеплителей по свойствам. Таблицы и характеристики.