ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЖИДКИХ КЕРАМИЧЕСКИХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЙ ТИПА «КОРУНД» СОВМЕСТНО С РАЗЛИЧНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

Жуков Артем Николаевич

аспирант ВолгГАСУ, г. Волгоград

E-mail: ya.elektronka2011@yandex.ru

В настоящее время на российском рынке строительных материалов появляется огромное количество новых жидких сверхтонких теплоизоляционных материалов. Жидкий теплоизолятор представляет собой суспензию на основе структурированных акриловых полимеров. Наполнителем и теплоизолирующей составляющей в них являются мельчайшие стеклянные и керамические капсулы, внутри которых находится вакуум (или инертный газ).

Одним из наиболее распространенных материалов данного типа является теплоизоляция серии «Корунд». Жидкие керамические теплоизоляционные покрытия этой серии состоят из высококачественного акрилового связующего, оригинальной разработанной композиции катализаторов и фиксаторов, керамических сверхтонкостенных микросфер с разряженным воздухом. Корунд, представляя собой многокомпонентную смесь, характеризуется прежде всего природой и видом полимерного связующего. И особое значение имеет выбор водорастворимого полимера, что позволяет не использовать токсичные растворители, что в свою очередь повышает экологичность и  пожаробезопасность покрытия. Наиболее перспективным является полимерные связующие на основе синтетических латексов. Помимо основного состава в материал вводятся специальные добавки, которые исключают появление коррозии на поверхности металла и образование грибка в условиях повышенной влажности на бетонных поверхностях. Эта комбинация делает материал легким, гибким, растяжимым, обладающим отличной адгезией к покрываемым поверхностям. Материал по консистенции напоминающий обычную краску, является суспензией белого цвета, которую можно наносить на любую поверхность. После высыхания образуется эластичное полимерное покрытие, которое обладает уникальными по сравнению с традиционными изоляторами теплоизоляционными свойствами и обеспечивает антикоррозийную защиту [2, с. 9].

Для исследования данного теплоизоляционного покрытия были проведены лабораторные испытания.

Эксперимент состоял из двух частей:

1 часть — нанесение материала Корунд на горячую  металлическую пластину, с температурой +100 ºС, (для этого использовалась специальная лабораторная плитка с возможностью точного регулирования температуры нагрева) и проведение замера температуры различными приборами (различными по методу измерения и принципу действия) на поверхности теплоизоляционного покрытия Корунд [1, с.6].

2 часть — нанесение на Корунд различных материалов - такие как акриловая краска, силиконовая краска,  акриловый клей, бумага, флизелиновые обои (на универсальном клее), шпатлевка, гофрокартон, керамическая плитка, металл, пенопласт толщиной 1мм. Далее при одинаковом температурном режиме (на плитке температура +100 ºС) измерение температуры на поверхности данных материалов, нанесенных на покрытие Корунд [1, с.8].

В первой части эксперимента на металлическую пластину толщиной 3 мм было нанесено теплоизоляционное покрытие Корунд толщиной 1 мм. Размер пластины 300х400 мм. Нанесение теплоизоляционного покрытия производилось кистью слоями по 0,3 мм с межслойной сушкой 24 часа. В качестве приборов для измерения температуры поверхности использовались следующие сертифицированные электронные измерители:

1.  Измеритель температуры Elcometer 319;

2.  Термощуп Термо-5;

3.  Контактный термометр ТК-04.5;

4.  Пирометр;

5.  ИТП МГ-4 «Поток».

Полученные результаты измерений сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Результаты измерения температуры поверхности образца

На основании данного опыта можно сделать вывод, что различные приборы в зависимости от их принципа действия (контактные, бесконтактные и т. д.) имеют различные показания температуры именно на поверхности теплоизоляционного покрытия Корунд.

Это объясняется тем, что  материал Корунд работает по принципу низкой теплоотдачи с поверхности, а не как стандартные утеплители — путем слабого пропускания тепла. И это только подтверждает, что теплоотдача с поверхности сильно зависит от того, с каким материалом соприкасается данная поверхность. Из данного эксперимента можно сделать вывод, что материалы с высоким тепловосприятием (особенно такие материалы, как металл) радикально увеличивают теплоотдачу с поверхности покрытия Корунд. И фактически контактные приборы (с обычной термопарой), имея металлический наконечник, показывают температуру с учетом сильного нагрева металла на поверхности теплоизоляционного слоя Корунд.

Во второй части эксперимента на теплоизоляционное покрытие Корунд были нанесены различные покрытия:  металл, акриловая краска, силиконовая краска,  акриловый клей, бумага, флизелиновые обои (на универсальном клее), шпатлевка, гофрокортон, керамическая плитка, пенопласт толщиной 1мм.

Результаты измерений представлены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты измерений температуры различных материалов на поверхности образца

Данный эксперимент наглядно показывает, что температура на поверхности различных материалов, нанесенных поверх материала Корунд изменяется в зависимости от свойств нанесенного материала. Кроме того, данный опыт подтверждает принцип действия теплоизолирующего покрытия Корунд — низкая теплоотдача с поверхности, которая в свою очередь в большой степени зависит от того, с каким материалом соприкасается поверхность Корунд.

 Из таблицы 2 видно, что теплоотдача в металл максимальная и металлические предметы, соприкасающиеся с поверхностью покрытия Корунд, нагреваются до температуры близкой к той температуре, которая находится под покрытием Корунд.  В то же время теплоотдача, к примеру, в акриловую краску на водной основе или флизилиновые обои практически не изменяется.

Это говорит о том, что покрытие Корунд корректно использовать в качестве финишного покрытия. В случае технологической или декоративной необходимости наносить поверх покрытия Корунд различных материалов необходимо учитывать их теплофизические показатели.

По результатам проведенных испытаний можно сделать вывод, что большинство контактных приборов для измерения температуры имеет металлический датчик, который обладает повышенным тепловосприятием и теплоотдача в него возрастает, что объясняет причину получения ошибочных результатов температуры на поверхности ЖКТ Корунд при помощи контактных термометров и термопар (с металлическими измерительными наконечниками). Металлические датчики обладая повышенным тепловосприятием нагреваются до температуры в 1,5-2,5 раза выше, чем реальная температура поверхности Корунд, что приводит к некорректным результатам на дисплее прибора.

Это ключевой момент, который необходимо учитывать при выборе средств измерения для проведения испытаний. Основываясь на данных, полученных в ходе испытания в последствие для контроля тепловых характеристик на поверхности теплоизоляционного покрытия «Корунд» рекомендовано использовать приборы по типу Elcometer 319.

Список литературы:

1.            Исследование тепловых характеристик сверхтонкой теплоизоляции Корунд, технический отчет, Волгоград 2011.

2.            Метод постановки опыта и расчета коэффициента теплопроводности для сверхтонких тепловых изоляционных материалов, методические рекомендации по теплотехническим расчетам М-001-2003, Москва 2009.