矿棉产品的用途制造技术

本发明专利技术描述了使金属结构隔热的同时抑制腐蚀的矿棉产品，该矿棉产品包含矿物纤维，该矿物纤维由固化的粘合剂组合物产生的粘合剂粘结，所述粘合剂组合物包含疏水剂，所述疏水剂包含：至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷的反应性硅氧烷树脂。

Use of mineral wool products

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】矿棉产品的用途
本专利技术涉及包含矿物纤维的矿棉产品作为金属结构的隔热材料的用途，所述矿物纤维由粘合剂组合物的固化形成的粘合剂粘合，所述粘合剂组合物包含疏水剂，所述疏水剂包含至少一种有机硅(silicone)化合物，以在对金属结构进行隔热的同时抑制腐蚀。本专利技术还涉及用于矿物纤维的粘合剂组合物、包含由所述粘合剂组合物的固化产生的粘合剂粘结的矿物纤维的矿棉产品以及用于生产这种矿棉的方法，所述粘合剂组合物包含这种疏水剂，所述方法包括使所述矿物纤维与所述粘合剂组合物接触的步骤。
技术介绍
腐蚀是由于金属与周围环境间的化学反应而导致的金属劣化。腐蚀涉及将金属转化为化学上更稳定的形态，例如氧化物、氢氧化物或硫化物。钢的腐蚀在水和氧气的存在下发生。钢零件的腐蚀是一个重要的经济问题，通常会构成钢结构维护和更新成本的主要部分。一个非常特定的问题是保温层下腐蚀(CUI)问题，该问题会影响被隔热材料热隔离的钢部件。通常隔热钢结构以避免热量损失。对于比周围环境温度高或低得多的钢结构，可能需要这种隔热材料。尤其是，CUI在隔热的钢结构，例如石油和天然气行业的管道中发生，该钢结构会经历周期性的温度变化。由于在水和氧气的存在下发生钢的腐蚀，因此与钢结构接触的水的存在是导致腐蚀的主要因素。由于钢结构周围的隔热材料为了避免热量损失，往往使水与钢结构的接触时间长于没有周围隔热材料的情况下的接触时间，因此此类隔热材料会加剧腐蚀。钢通常在0℃至175℃的温度范围内易受CUI影响。最常发生的CUI类型是碳钢的全面腐蚀和点蚀，如果湿隔热体与碳钢接触则可能发生；奥氏体不锈钢的外部应力腐蚀追踪(ESCT)是一种主要由雨水中的水溶性氯化物的作用或隔热不符合适当要求而引起的特殊腐蚀类型。由于被腐蚀的表面大部分被隔热系统遮盖，所以直到移除隔热体进行检查或金属失效导致事故时才观察到腐蚀的表面，因此尽可能地控制CUI是非常重要的。为了避免CUI，隔热钢结构通常被附加的覆层所覆盖，以防止水进入。然而，经验表明，水经常通过覆层系统中的故障或损坏进入，或者通过温度循环变化的结构中的潮湿空气进入。水也可能通过非密封的配件在内部与钢结构接触，或者在外部发生水灾等事件时与钢结构接触。为了避免CUI，通常通过在钢制零件上覆盖保护层(例如用诸如锌或铝与其他金属)来保护钢结构(如石油和天然气行业中的管道)免受腐蚀。然而，这样的涂层决不是完全的保护层，并且这些保护措施可能是非常昂贵的，所以对于大量的管道系统在经济上可能是不可接受的。先前曾尝试使用矿棉产品作为金属结构的隔热材料，并仍然保护其免受CUI影响。减小CUI的最常用方法是使用由添加了矿物油的矿棉粘合剂制备的矿棉产品。通过添加矿物油，可以满足EN13472的防水要求。然而，对于这些矿棉产品，由于吸水率仍然过高，因此对CUI的抑制仍然不能令人满意。此外，这些用作隔热材料的矿棉产品还具有以下缺点：当暴露于较高温度时，吸水率迅速升高至不可接受的水平。对于在石油和天然气工业中将这种隔热材料用于隔热管道而言，这尤其是一个问题，因为这些管道中的工作温度经常超过150℃。在这些条件下，这些隔热材料的防水性能迅速丧失。与CUI相关的问题可能非常严重，以至于一些公司选择避免对管道进行隔热，即使这会导致运行的能源效率极低。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种金属结构的隔热体，其允许这种结构的有效隔热，同时减小维护成本并优化该结构的耐久性。特别地，本专利技术的目的是提供一种金属结构的隔热体，能够实现这种结构的有效隔热的同时减小金属结构的腐蚀。本专利技术的另一个目的是提供一种用于矿物纤维的粘合剂组合物，能够实现生产用于此目的矿棉产品。本专利技术的另一个目的是提供用这种粘合剂组合物制备的矿棉产品。本专利技术的另一个目的是提供一种制造这种矿棉产品的方法。根据本专利技术的第一方面，提供了一种矿物棉产品在对金属结构进行隔热的同时抑制腐蚀的用途，所述矿物纤维包含矿物纤维，所述矿物纤维由粘合剂组合物的固化形成的粘合剂粘合，所述粘合剂组合物包含疏水剂，所述疏水剂包含至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷的反应性硅氧烷树脂。根据本专利技术的第二方面，提供了用于矿物纤维的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含苯酚-甲醛基树脂和/或含碳水化合物的组分以及疏水剂，所述疏水剂包含：(i)至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷的组中的反应性有机硅树脂，(ii)至少一种硬化剂，例如硅烷，例如烷基三乙氧基硅烷，例如辛基三乙氧基硅烷，(iii)至少一种乳化剂。根据本专利技术的第三方面，提供了矿棉产品，包含由固化的粘合剂组合物产生的粘合剂粘结的矿物纤维，所述粘合剂组合物包含：苯酚-甲醛基树脂和/或含碳水化合物的组分和疏水剂，所述疏水剂包含：(i)至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷的组中的反应性有机硅树脂，(ii)至少一种硬化剂，例如硅烷，例如烷基三乙氧基硅烷，例如辛基三乙氧基硅烷，(iii)至少一种乳化剂。根据本专利技术的第四方面，提供了生产矿棉产品的方法，该方法包括使矿纤维与粘合剂组合物接触的步骤，所述粘合剂组合物包含：苯酚-甲醛基树脂和/或含碳水化合物的组分和疏水剂，所述疏水剂包含：(i)至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷的组中的反应性有机硅树脂，(ii)至少一种硬化剂，例如硅烷，例如烷基三乙氧基硅烷，例如辛基三乙氧基硅烷，(iii)至少一种乳化剂。本专利技术人惊奇地发现，非常特定的疏水剂可以赋予矿棉粘合剂性能，使得将由被这种粘合剂粘合的矿物质纤维制备的矿棉产品用作金属结构的隔热体，同时避免与以前已知的隔热产品相关的保温层下腐蚀的问题。具体实施方式本专利技术涉及矿物棉产品在对金属结构进行隔热的同时抑制腐蚀的用途，所述矿物纤维包含矿物纤维，所述矿物纤维由粘合剂组合物的固化形成的粘合剂粘合，所述粘合剂组合物包含疏水剂，所述疏水剂包含至少一种硅氧烷化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷的反应性有机硅树脂。疏水剂本专利技术人惊奇地发现，通过使用本文所述的非常特定的疏水剂，可以避免保温层下腐蚀情形下的腐蚀问题。不受任何特定理论的束缚，本专利技术人认为与先前已知的金属结构的隔热元件的使用相关的腐蚀问题与这种隔热产品所谓的芯吸效应有关。隔热产品的这种芯吸作用使水分一旦进入系统，就会在金属结构的表面上长时间保留。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿棉产品在对金属结构隔热的同时抑制腐蚀的用途，所述矿棉产品包含矿物纤维，所述矿物纤维由固化粘合剂组合物产生的粘合剂所粘结，所述粘合剂组合物包含：/n疏水剂，所述疏水剂包含：/n至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自以下组的反应性有机硅树脂：聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170830 EP 17188632.81.矿棉产品在对金属结构隔热的同时抑制腐蚀的用途，所述矿棉产品包含矿物纤维，所述矿物纤维由固化粘合剂组合物产生的粘合剂所粘结，所述粘合剂组合物包含：
疏水剂，所述疏水剂包含：
至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自以下组的反应性有机硅树脂：聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷。


2.根据权利要求1所述的用途，其中所述粘合剂组合物包含苯酚-甲醛基树脂和/或含碳水化合物的组分。


3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述疏水剂包含至少一种硬化剂，例如硅烷，例如烷基三乙氧基硅烷，例如烷基三乙氧基硅烷，例如辛基三乙氧基硅烷。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的用途，其中所述疏水剂包含至少一种乳化剂。


5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述矿棉产品用作金属结构的绝缘体，所述结构的工作温度在0～650℃之间，例如在25～500℃之间，例如70～300℃之间，例如300～650℃之间。


6.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中基于所述疏水剂的重量，所述疏水剂包含20～90wt％，特别是30～60wt％的(i)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中基于所述疏水剂的总重量，所述疏水剂包含0.5～10wt％，特别是1～5wt％的(ii)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中基于所述疏水剂的总重量，所述疏水剂包含30～60wt％的(i)、1～5wt％的(ii)，剩余部分为(iii)以及可选的其他组分和痕量的乙醇。


9.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中基于所述疏水剂的总重量，所述疏水剂包含30～60wt％的聚甲基乙氧基硅氧烷、1～5wt％的辛基三乙氧基硅烷，剩余部分为(iii)以及可选的其他组分和痕量的乙醇。


10.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中基于所述矿棉产品的重量，所述矿棉产品包含的所述疏水剂的量为0.05～2wt％，例如0.10～1wt％，例如0.15～0.8wt％。


11.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述粘合剂组合物包含含碳水化合物的粘合剂组分，其中所述粘合剂组合物还包含：
(a)多元羧酸组分或其任何盐和/或无机酸或其任何盐，和/或
(b)选自胺化合物、氨的组分；以及可选地，和/或
(c)多元羧酸组分或其酸酐与烷醇胺组分的反应产物。


12.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述矿棉产品是管段或垫或金属丝垫。


13.一种用于矿物纤维的粘合剂组合物，包含：
苯酚-甲醛基树脂和/或含碳水化合物的组分；和
疏水剂，包括：
(i)至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自以下组的反应性有机硅树脂：聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷；
(ii)至少一种硬化剂，例如硅烷，例如烷基三乙氧基硅烷，例如辛基三乙氧基硅烷；
(iii)至少一种乳化剂。


14.根据权利要求13所述的粘合剂组合物，其中基于所述疏水剂的重量，所述疏水剂包含20～90wt％、特别是30～60wt％的(i)。


15.根据权利要求13或14所述的粘合剂组合物，其中基于所述疏水剂的总重量，所述疏水剂包含0.5～10wt％，特别是1～5wt％的(ii)。


16.根据权利要求13至15中任一项所述的粘合剂组合物，其中基于所述疏水剂的总重量，所述疏水剂包含30～60wt％的(i)、1～5wt％的(ii)，剩余部分为(iii)以及可选的其他组分和痕量的乙醇。


17.根据权利要求13至16中任一项所述的粘合剂组合物，其中基于所述疏水剂的总重量，所述疏水剂包含30～60wt％的聚甲基乙氧基硅氧烷、1～5wt％的辛基三乙氧基硅烷，剩余部分为(iii)以及可选的其他组分和痕量的乙醇。


18.根据权利要求13至17中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物包含含碳水化合物的粘合剂组分，其中所述粘合剂组合物还包含：
(a)多元羧酸组分或其任何盐和/或无机酸或其任何盐，和/或
(b)选自胺化合物、氨的组分；以及可选地，和/或
(c)多元羧酸组分或其酸酐与链烷醇胺组分的反应产物。


19.一种矿棉产品，包含由固化粘合剂组合物产生的粘合剂所粘结的矿物纤维，所述粘合剂组合物包含：
苯酚-甲醛基树脂和/或含碳水化合物的组分；
疏水剂，所述疏水剂包含：
(i)至少一种有机硅化合物，例如有机硅树脂，例如反应性有机硅树脂，例如选自以下组的反应性有机硅树脂：聚烷基乙氧基硅氧烷、聚甲基乙氧基硅氧烷、聚苯基乙氧基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷；...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳迪娅·兹瓦赫，
申请(专利权)人：洛克沃国际公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK