具有改进的ASTME-84火焰蔓延指数和烟扩散指数的层压聚异氰脲酸酯泡沫结构体制造技术

技术编号:980465 阅读:372 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通过用含有可膨胀石墨和硅酸盐的膨胀型涂料涂布泡沫体或板的一个或两个主平面,改进聚异氰脲酸酯或氨基甲酸乙酯改性异氰脲酸酯泡沫体的ASTM  E-84火焰蔓延指数和烟扩散指数等级。如果需要,使用碳面毡或玻璃纤维毡之类的材料为膨胀时的膨胀型涂料提供增强。添加水蒸汽隔离层以使水引发的劣化或泡沫吸水量最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及建筑产品,特别涉及用于管道或工艺设备的建筑板和绝热材料,更特别涉及被称作“三明治型”结构的建筑材料。这类结构通常包含一对面板,在它们之间夹着膨胀多孔聚合树脂材料的芯层,通常被称作“泡沫”、“树脂泡沫”或“塑料泡沫”芯层。本专利技术更特别涉及具有层状结构的这类建筑产品——该层状结构由能够使产品获得对某些用途而言令人满意的American Society for Testingand Materials(ASTM)Test E-84火焰蔓延指数(FSI)和烟扩散指数(SDI)的多个精选薄片构成。对于商业建筑(例如学校、办公楼和医院)中带有绝热热水管和绝热冷水管的回气压力通风系统,令人满意的ASTM E-84 FSI和SDI数分别为25和50。建筑板具有相同的FSI,但合格SDI提高至450。燃烧性能试验规程和标准随国家不同而不同,且一个国家可能具有一个以上合格的燃烧性能试验规程或公认标准。无论试验规程或标准如何,本专利技术的产品应该与不含本专利技术的层状结构的一个或多个薄片、层或strata的产品相比提供改进的性能。塑料泡沫制造商已经并仍然处在将卤化发泡剂换成更环保的发泡剂的规章和立法压力下。“环保”是指相对于卤化发泡剂,尤其是含氯氟烃,发泡剂具有降低的臭氧耗竭趋势并产生较低量的所谓“温室气体”。烃发泡剂,例如丁烷或戊烷,可能属于环保发泡剂类别,但其易燃性引起其它挑战。例如,使用戊烷之类的易燃发泡剂要获得令人满意的ASTM E-84与使用相对不易燃发泡剂,例如1,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)或1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)相比难得多。含有残留易燃发泡剂的无保护塑料泡沫,尤其是聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫和氨基甲酸乙酯改性聚异氰脲酸酯(PU-PIR)泡沫在承受活火火焰时容易崩解。在烧焦或燃烧的泡沫崩解、从泡沫体上瓦解或剥落时,新的泡沫表面暴露在火焰下。这使其本身表现出相对较高的FSI和/或高SDI,任一项都可能使泡沫不能通过ASTM E-84测试。一些塑料泡沫制造商,最特别是制造PIR泡沫和PU-PIR泡沫的那些,使用饰面保护泡沫表面以避开直接火焰。目前供应的饰面材料具有一种或多种缺点。例如,饰面材料可能由于使烧焦的PIR或PU-PIR泡沫在未燃烧饰面下方熏烧而加剧生烟问题。一些饰面,例如铝箔,可能在其剥落或崩解以使泡沫表面暴露在火焰下之前提供具有有限持续时间的防火保护。再一些饰面不能对水蒸汽渗透提供充足的隔离。还有一些饰面容易因为穿刺或磨损之类的物理损害而受到损伤。美国专利(USP)4,361,613在第2栏,第10-46行指出,使用聚苯乙烯泡沫、硬质氨基甲酸乙酯或硬质异氰脲酸酯基泡沫芯与由玻璃纤维增强树脂材料制成的两个相对放置的大致平行的外部饰面板的组合的复合或层压三明治型板材提供了优异的耐磨性和强度与轻重量(对易于操作而言)的优异组合。专利权人提出,这些板材不符合保险商实验所和其它试验机构执行的某些标准化燃烧试验。US 2002/0119717提供了能够保护基底免于喷火损伤的复合热保护系统。该系统包含活性防火材料下层和烧蚀性防火材料上层。该系统可以包括增强材料,例如石墨(例如,石墨织物)、有浆纺织碳纤维织物、玻璃纤维、金属网、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚酰胺、陶瓷、硅氧烷、或这些材料的组合。可以使用硅酸铝之类的金属硅酸盐作为耐火填料。USP 5,401,793公开了许多膨胀型防火涂料组合物和包含其上层压了膨胀型防火涂料和无机短切纤维束的组合的基底或衬底的防火材料。该专利权人还教导了,可以在基底上层压膨胀型防火涂料和至少一层由玻璃纤维、碳纤维等制成的不燃织物以改进基底的耐火性。专利权人进一步教导了,当使用纺织玻璃织物或纺织粗纱织物时,往往对膨胀型涂料产生固着效果以物理增强膨胀型涂料。合适的基底包括金属材料、木基材料和无机盐模制品,例如石膏板和硅酸钙板。USP 5,433,991教导了使用胶粘防火保护涂料(尤其是被称作“膨胀型”的那些)和使用嵌入网增强膨胀型涂料受到火焰热时产生的泡沫状焦炭。专利人引用了USP 5,580,648,其教导了使用自由浮动碳网以固着胶粘膨胀型防火涂料,其中涂料施加到烃加工装置的结构元件的外表面上。USP 5,622,774集中于使用石墨纤维或cardo-polymer布增强用于保护下方基底(例如,静态结构,例如石油储罐、化学生产设备、电缆托架和结构钢,或运输设备,例如油罐车和机舱)以免火焰蔓延的膨胀型涂料组合物。在背景部分中,关于热保护材料,例如硅酸盐溶液或磷酸铵漆料或组合物,专利权人引用了USP 2,680,077和USP3,284,216。USP 4,292,358涉及足够柔韧以包裹在现有结构(例如液化石油气容器)周围的热保护屏蔽。该屏蔽由在独立的膨胀金属网上的一层或多层膨胀型涂层(优选水基而非溶剂基)构成。USP 3,284,216也教导了适合通过传统方式(例如刷涂、辊涂和喷涂)涂施到基底(例如钢工字梁表面)上的膨胀型阻燃涂料或漆料组合物。USP 5,001,005教导了热固性塑料泡沫结构层压件,其包含至少一个平面型饰面板和在泡沫形成时整体附着到饰面板表面上的硬质泡沫。平面型饰面板包含60重量%(wt%)至90wt%玻璃纤维、10wt%至40wt%非玻璃填料和1wt%至30wt%非沥青质粘合剂材料(例如,苯乙烯-丁二烯橡胶或聚偏二氯乙烯),粘合剂材料将纤维粘合在一起并将填料粘合到纤维上。USP 5,147,710公开了包含热塑性(例如,聚苯醚、聚酰胺或聚烯烃)树脂泡沫基底和粘附到基底表面上的产生阻燃性的材料的低密度结构制品。后一种材料可以是箔,优选金属箔,或玻璃纤维毡。优选金属箔是牛皮纸衬背的铝箔。玻璃纤维毡可以是纺织或无纺的,并优选含有剥落蛭石之类的填料。本专利技术的第一方面是层状复合结构体,其包含a.绝热泡沫层,该泡沫层具有第一主平面和与第一主平面隔开并大致平行的第二主平面;和b.覆盖并粘合到绝热泡沫层的至少一个主平面的至少部分表面,优选几乎整个表面上的膨胀型组合物涂层、层或薄片。术语“涂层”、“层”和“薄片”可以互换使用。膨胀型涂料组合物优选通过组合物本身的组分而非通过单独的粘合层或薄片与主平面粘合。在相关方面中,在膨胀型组合物涂层、层或薄片中或在两层膨胀型组合物涂层、层或薄片之间,放置多孔碳膜(veil)或毡。碳膜或毡具有充足的孔隙率,这样只需要使用单层膨胀型组合物,因为该组合物在液体或半液体状态下渗透碳膜或毡,从而有效包封该碳膜或毡。在另一相关方面中,用玻璃纤维毡取代碳膜或毡并置于两层膨胀型组合物涂层、层或薄片之间。在再一相关方面中,可以在带或不带碳膜或玻璃纤维毡的情况下,在膨胀型组合物涂层、层或薄片上涂施水蒸汽隔离材料的层或薄片。当本申请中提到范围时,除非另行指出,范围包括该范围的两个端点。本专利技术的层状复合结构体包含绝热泡沫层和覆盖并粘合到该绝热泡沫层上的膨胀型组合物涂层、层或薄片。复合结构体任选包含增强介质,优选碳面毡或玻璃纤维毡。如果增强介质是玻璃纤维毡,复合结构体包括粘合层,优选为第二膨胀层,其与覆盖绝热泡沫层的膨胀层结合时有效地将玻璃纤维毡夹在两个膨胀型涂层之间或膨胀型涂层与粘合层之间。作为包括粘合层和膨胀本文档来自技高网...

【技术保护点】
层状复合结构体,其包含:    a.绝热泡沫层,该泡沫层具有第一主平面和与第一主平面隔开并大致平行的第二主平面;和    b.覆盖并粘合到绝热泡沫层的至少一个主平面表面上的至少一层膨胀型组合物涂层、层或薄片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:RL麦吉AG谢农ML拉斯科
申请(专利权)人:陶氏环球技术公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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