用于平屋頂隔絕的隔絕件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種隔熱件，其包括具有第一面和第二面的隔絕層，所述隔絕層包括含有粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料和至少一個(gè)加強(qiáng)件，所述加強(qiáng)件基本上從所述隔絕層的所述第一面延伸至所述第二面，其中所述加強(qiáng)件包含聚合物泡沫復(fù)合材料，所述復(fù)合材料包含聚合物泡沫和人造玻璃質(zhì)纖維，所述人造玻璃質(zhì)纖維是利用級(jí)聯(lián)旋轉(zhuǎn)器或紡紗杯制備的，其中存在于所述聚合物泡沫復(fù)合材料中的至少50重量％的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有小于100微米的長(zhǎng)度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于平屋頂隔絕的隔絕件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于平屋頂隔絕的隔熱件、屋頂隔熱系統(tǒng)和所述隔熱件在平屋頂上的應(yīng)用。
[0002]用于平屋頂?shù)母艚^件需要具有許多不同的性質(zhì)。對(duì)于用于建筑物的所有隔絕件，不但高度隔熱非常重要，耐火也同樣重要。此外，必須以允許屋面工和其他建筑工作人員能夠在隔絕件上站立和行走的方式使平屋頂隔絕。這意味著平屋頂隔絕必須具有高的抗壓強(qiáng)度和高的點(diǎn)負(fù)荷耐受性。
[0003]一種常規(guī)方法是使用具有高密度的礦物纖維板。這種屋頂板具有剛度高、抗壓強(qiáng)度高和點(diǎn)負(fù)荷耐受性高的優(yōu)點(diǎn)。它們也是不易燃的。
[0004]但是，近年來(lái)對(duì)環(huán)境的關(guān)注度已經(jīng)導(dǎo)致這樣的趨勢(shì):其中現(xiàn)在的房建規(guī)則要求提高平屋頂上隔絕件的厚度。這樣導(dǎo)致隔絕件的重量增加，其對(duì)于隔絕工藝而言是非常不利的。這樣進(jìn)而導(dǎo)致隔絕工藝的勞動(dòng)成本和設(shè)備成本提高。因此，需要使隔絕件的重量最小化，同時(shí)保持其耐火性、隔絕性能，并且仍然滿足剛性、抗壓強(qiáng)度和點(diǎn)負(fù)荷耐受性足以允許建筑工作人員在屋頂上站立和行走的要求。
[0005]在對(duì)礦物棉隔熱件的描述中，降低礦物棉的平均重量既能降低隔熱的成本也能提高隔熱性能。但是，這種密度的降低還會(huì)導(dǎo)致剛度和抗壓強(qiáng)度降低，這對(duì)于用在平屋頂上的隔絕件而言是不可接受的。
[0006]已經(jīng)提出了多種方案。使隔絕件的重量最小化的一種方法是通過(guò)使用密度相對(duì)較低的礦物棉薄板，并在上部使用硬質(zhì)板。所述薄板是這樣的條狀物:其中占大多數(shù)的礦物纖維被定向?yàn)槭怪c屋頂和頂板垂直。頂板通常是高密度礦物纖維板。所述薄板中纖維的取向能夠獲得相對(duì)高的抗壓性，同時(shí)獲得相對(duì)低的密度。薄板本身的剛度并不足以允許人員在其頂部安全地站立或行走。因此，分布于頂板中的剛性力需要確保人員能夠在隔絕件上行走。
[0007]通常薄板條是獨(dú)立地供給和鋪設(shè)的，隨后鋪設(shè)剛性頂板。該系統(tǒng)具有顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn):由于需要獨(dú)立地鋪設(shè)許多薄板條，特別是由于薄板條的寬度存在限制(這是由生產(chǎn)工藝導(dǎo)致的)，導(dǎo)致隔絕成本提高。另外的缺點(diǎn)在于:與礦物纖維被主要取向成平行于待隔絕的表面的情況相比，使用薄板導(dǎo)致隔熱性能降低。
[0008]相似的方案是使用如EP 0560878 BI和EP 1709132 BI中所述的預(yù)制薄板。使用這些板會(huì)減少安裝時(shí)間和成本，但是所用的薄板通常具有更高的密度，這意味著各板的重量則成為缺點(diǎn)。
[0009]這些已知產(chǎn)品的薄板是通過(guò)以下方式制造的:使礦物熔體纖維化，向纖維供給粘結(jié)劑，將纖維收集成網(wǎng)，沿縱向切割纖維網(wǎng)以形成薄板，將薄板切割成所需的長(zhǎng)度，將薄板繞其縱軸旋轉(zhuǎn)90°，以及將薄板粘結(jié)在一起以形成板材。
[0010]另一個(gè)替代方案是使用雙重密度屋頂板。這在(例如)EP1456444和EP1456451中有所描述。在各種情況中，連續(xù)制備的礦物纖維網(wǎng)在厚度方向上被分離成上次級(jí)網(wǎng)和下次級(jí)網(wǎng)。至少上次級(jí)網(wǎng)在與下次級(jí)網(wǎng)重新結(jié)合之前經(jīng)受厚度壓縮。隨后將合并的網(wǎng)固化。通過(guò)這種工藝制備的礦物纖維板的上層具有100-300kg/m3的密度。其下層的密度通常為50kg/m3 至 150kg/m3。
[0011]由于這些雙重密度板具有高密度頂層，因而提供了足夠的隔絕性并適于被踩踏。但是，為了具有足夠的抗壓強(qiáng)度，下層的密度仍然相對(duì)較高，因此，板材的總體重量使之難以安裝，尤其是當(dāng)板材非常厚時(shí)更是如此。因此，理想的是降低屋頂板材的總體密度和重量。
[0012]W000/70161描述了一種提高隔絕板的抗壓強(qiáng)度但不會(huì)相應(yīng)地導(dǎo)致密度升高的嘗試。該隔熱件被設(shè)計(jì)成一片式板材件，其包括至少一個(gè)具有高隔熱容量的隔熱部分和至少一個(gè)由礦物棉制成的負(fù)荷消散帶；與隔熱部分的礦物棉材料相比，負(fù)荷消散帶的礦物棉具有更高的抗壓強(qiáng)度，并且所述負(fù)荷消散帶永久粘附于所述隔熱部分，從而形成板材件的整體部件。消散帶的存在使得隔熱部分的密度降低，但其抗壓強(qiáng)度仍然保持在合理的水平。但是，理想的是進(jìn)一步提高用于平屋頂?shù)母魺峒目箟簭?qiáng)度和抗壓縮性。
[0013]EP450731公開(kāi)了一種板式隔絕件，特別是用于屋頂或外側(cè)壁的隔絕件，其包含至少一層板材，例如刨花板、或者膠合板和棉質(zhì)材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，以棉質(zhì)材料層作為板材，在該棉質(zhì)材料層的兩側(cè)具有泡沫材料層?？梢蕴峁┰诤穸确较蚓哂虚_(kāi)孔的棉質(zhì)材料層，在每個(gè)開(kāi)孔中具有泡沫材料栓，該泡沫材料栓與棉質(zhì)材料層兩側(cè)的泡沫材料層相連接。據(jù)說(shuō)所得的產(chǎn)品是輕的，并且具有良好的隔熱性。但是，使用標(biāo)準(zhǔn)泡沫材料(例如聚氨酯)增加了產(chǎn)品的可燃性。此外，理想的是進(jìn)一步提高隔絕件的抗壓縮性。
[0014]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于屋頂隔絕的隔絕件，其是相對(duì)較輕的并且具有相對(duì)低的密度。另一個(gè)目的是提供具有良好的隔熱和隔聲性能的隔絕件。本發(fā)明的一個(gè)目的還是提供具有高度耐火性的隔絕件。最后，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有高抗壓強(qiáng)度和抗壓縮性并且具有適于在其上行走的上表面的隔絕件。
[0015]“抗壓縮性”是指壓縮給定量的產(chǎn)品所需要的高水平壓力(a high level ofpressure) 0對(duì)于給定的材料，其與“抗壓彈性模量”有關(guān)，“抗壓彈性模量”可以根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN826:1996 測(cè)量。
[0016]第一方面，本發(fā)明提供了一種隔熱件，其包括具有第一面和第二面的隔絕層，所述隔絕層包括含粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料和至少一個(gè)加強(qiáng)件，所述加強(qiáng)件基本上從所述隔絕層的所述第一面延伸至所述第二面；其中所述加強(qiáng)件包含聚合物泡沫復(fù)合材料，所述復(fù)合材料包含聚合物泡沫和利用級(jí)聯(lián)旋轉(zhuǎn)器或紡紗杯制備的人造玻璃質(zhì)纖維，其中存在于所述泡沫復(fù)合材料中的至少50重量％的人造玻璃質(zhì)纖維具有小于100微米的長(zhǎng)度。
[0017]本發(fā)明隔熱件的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是其具有低的總體重量和密度。在一個(gè)實(shí)施方案中，所制得部件的平均密度是30-100kg/m3，優(yōu)選地是40-80kg/m3，更優(yōu)選地是50_70kg/m3。
[0018]隔熱件的密度低意味著能夠更容易地處理較厚的隔絕件。優(yōu)選的是，隔絕件的厚度是至少50mm,更優(yōu)選地是至少100mm,最優(yōu)選地是至少120mm。
[0019]在另一方面，本發(fā)明提供了一種屋頂隔絕系統(tǒng)，優(yōu)選一種平屋頂隔絕系統(tǒng)，包括:
[0020]屋頂支撐件，
[0021]至少一個(gè)本發(fā)明的隔熱件，其設(shè)置在所述屋頂支撐件的上部；以及
[0022]覆蓋層，其位于所述隔熱件的上部。
[0023]另一方面，本發(fā)明提供了隔熱件在平屋頂隔絕系統(tǒng)中的應(yīng)用。
[0024]本發(fā)明的隔熱件包括如下文所述的隔熱層和聚合物泡沫復(fù)合材料。
[0025]聚合物泡沫復(fù)合材料
[0026]本發(fā)明使用了我們?cè)?011年8月18日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮镋P11177971.6的早期申請(qǐng)中所描述的聚合物泡沫復(fù)合材料。該申請(qǐng)公開(kāi)的內(nèi)容以引用的方式并入本文。
[0027]本發(fā)明中使用的聚合物泡沫復(fù)合材料可以是由可發(fā)泡的組合物制備的，該組合物包含泡沫前體和人造玻璃質(zhì)纖維，其中至少50重量％的人造玻璃質(zhì)纖維具有小于100微米的長(zhǎng)度。
[0028]利用篩分法測(cè)量聚合物泡沫復(fù)合材料中的或可發(fā)泡組合物中的高于或低于給定纖維長(zhǎng)度的纖維的重量百分比。將人造玻璃質(zhì)纖維的代表性樣品放到振動(dòng)裝置中具有合適網(wǎng)眼尺寸(網(wǎng)眼尺寸是方網(wǎng)眼的長(zhǎng)度和寬度)的金屬網(wǎng)篩上?？梢岳脪呙桦娮语@微鏡根據(jù)DIN IS03310測(cè)量網(wǎng)眼尺寸。用蓋子將所述裝置的上端密封，進(jìn)行振動(dòng)直到基本上沒(méi)有另外的纖維下落通過(guò)網(wǎng)篩(約30分鐘)。如果需要確定高于和低于多個(gè)不同長(zhǎng)度的纖維的百分?jǐn)?shù)，可以依次疊置多個(gè)具有遞增網(wǎng)眼尺寸的網(wǎng)篩。隨后對(duì)留在各網(wǎng)篩上的纖維進(jìn)行稱(chēng)重。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，聚合物泡沫復(fù)合材料中存在的人造玻璃質(zhì)纖維必須具有:通過(guò)上述方法測(cè)量，至少50重量％的所述纖維具有小于100微米的長(zhǎng)度。通過(guò)減小存在于可發(fā)泡組合物中的和聚合物泡沫復(fù)合材料中的人造玻璃質(zhì)纖維的長(zhǎng)度，可以在達(dá)到不可接受的高粘度之前引入更大量的纖維。由此可以提高所得泡沫的抗壓強(qiáng)度、耐火性、特別是抗壓彈性模量。據(jù)信，具有這樣短長(zhǎng)度的磨碎纖維(ground fibres)在之前僅作為添加劑，用于提高泡沫的密度。然而，通過(guò)使用具有這樣高比例的短纖維的礦物纖維，可以將更大量的纖維摻入泡沫前體和所得的泡沫中。這樣做的結(jié)果是能夠獲得抗壓強(qiáng)度和(特別是)抗壓彈性模量得到顯著提高的泡沫。
[0030]優(yōu)選的是，存在于聚合物泡沫復(fù)合材料中的或可發(fā)泡組合物中的人造玻璃質(zhì)纖維的長(zhǎng)度分布為:至少50重量％的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有小于75微米的長(zhǎng)度，更優(yōu)選小于65微米的長(zhǎng)度。
[0031]優(yōu)選的是，存在于聚合物泡沫復(fù)合材料中的或可發(fā)泡組合物中的至少60重量％的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有小于75微米的長(zhǎng)度，更優(yōu)選小于65微米的長(zhǎng)度。
[0032]通常，發(fā)現(xiàn)在聚合物泡沫復(fù)合材料中或可發(fā)泡組合物中存在有較長(zhǎng)人造玻璃質(zhì)纖維在可發(fā)泡組合物的粘度和混合容易性的方面是不利的。因此，優(yōu)選的是，存在于聚合物泡沫復(fù)合材料中的或可發(fā)泡組合物中的至少80%或甚至至少85%或至少90%的礦物纖維具有小于125微米的長(zhǎng)度。類(lèi)似的是，優(yōu)選的是，存在于聚合物泡沫復(fù)合材料中的或可發(fā)泡組合物中的至少95重量％、更優(yōu)選至少97重量％或99重量％的人造玻璃質(zhì)纖維具有小于250微米的長(zhǎng)度。
[0033]當(dāng)至少90重量％的纖維具有小于100微米的長(zhǎng)度并且至少75重量％的纖維具有小于65微米的長(zhǎng)度時(shí)，可以獲得最大的抗壓強(qiáng)度。
[0034]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有如上文所討論的長(zhǎng)度分布的人造玻璃質(zhì)纖維通常位于泡沫復(fù)合材料的泡孔(cell)壁中，而不會(huì)在顯著程度上刺入泡孔。因此，據(jù)信，在復(fù)合材料中具有更大重量百分比的纖維有助于提高復(fù)合材料的強(qiáng)度，而不是僅提高其密度。
[0035]還優(yōu)選的是,至少一些纖維(例如，至少0.5重量％或至少I(mǎi)重量％ )具有小于10微米的長(zhǎng)度。據(jù)信,這些非常短的纖維能夠在泡沫形成過(guò)程中起到成核劑(nucleatingagent)的作用。非常短的纖維作為成核劑的作用有利于制備具有眾多小泡孔(而不是少數(shù)大泡孔)的泡沫。
[0036]聚合物泡沫復(fù)合材料中的或可發(fā)泡組合物中的纖維可以是任何類(lèi)型的人造玻璃質(zhì)纖維，但優(yōu)選地是石纖維(stone fiber) 0通常，石纖維具有如下氧化物含量:
[0037]S12 25%至 50%，優(yōu)選 38%至 48%
[0038]Al2O3 12%至 30%，優(yōu)選 15%至 28%，
[0039]T12 至多 2%
[0040]Fe2O3 2%至 12%
[0041]CaO 5%至 30%，優(yōu)選 5%至 18%
[0042]MgO 至多 15%，優(yōu)選 I %至 8%、或 4%至 10%
[0043]Na2O 至多 15%
[0044]K2O 至多 15%
[0045]P2O5 至多 3%
[0046]MnO 至多 3%
[0047]B2O3 至多 3%。
[0048]這些值均描述為重量％氧化物，如通常使用的那樣，鐵表示為Fe203。
[0049]使用具有這種組成的纖維(尤其是用于上下文的聚氨酯泡沫中)的優(yōu)點(diǎn)在于:該纖維中的高含量的鐵和氧化鋁能夠用作泡沫形成的催化劑。當(dāng)纖維中的至少一部分鐵以通常的三價(jià)鐵存在、和/或Al2O3的量特別高(例如15%至28%、或18%至28%)時(shí)，這種作用是特別有意義的。
[0050]還發(fā)現(xiàn)，與其中所用的填充劑不包含顯著水平的鐵的復(fù)合材料相比，包含具有上述組成的石纖維的復(fù)合材料具有提高的耐火性。
[0051]用于本發(fā)明的可替代的石棉組合物(stone wool composit1n)具有按重量計(jì)在以下范圍內(nèi)的氧化物含量:
[0052]S1237%至 42%
[0053]Al2O318% 至 23%
[0054]Ca0+Mg0 34% 至 39%
[0055]Fe2O3至多 1%
[0056]Na2CHK2O 至多 3%
[0057]這些值均描述為重量％氧化物，如通常使用的那樣，鐵表示為Fe203。
[0058]同樣，具有這樣組成的纖維中的高含量的氧化鋁能夠用作聚氨酯泡沫形成的催化劑。
[0059]雖然石纖維是優(yōu)選的，但是也可以使用玻璃纖維、礦渣纖維(slag fibre)和陶瓷纖維(ceramic fibre)。
[0060]存在于聚合物泡沫復(fù)合材料中的和可發(fā)泡組合物中的人造玻璃質(zhì)纖維是利用級(jí)聯(lián)旋轉(zhuǎn)器或紡紗杯制備的。
[0061]通常，通過(guò)這些方法制備的纖維已經(jīng)被用于絕緣，同時(shí)連續(xù)的玻璃纖維已經(jīng)被用于復(fù)合材料的加強(qiáng)。已知連續(xù)纖維(例如，連續(xù)的E玻璃纖維)比通過(guò)級(jí)聯(lián)旋轉(zhuǎn)器或紡紗杯制備的不連續(xù)纖維更結(jié)實(shí)(參見(jiàn)"Impact of Drawing Stress on the Tensile Strengthof Oxide Glass Fibres", J.Am.Ceram.Soc, 93 [10] 3236-3243 (2010))。然而，本發(fā)明人已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)包含短的不連續(xù)纖維的泡沫復(fù)合材料具有至少與包含連續(xù)的具有相似長(zhǎng)度的玻璃纖維的泡沫復(fù)合材料相當(dāng)?shù)目箟簭?qiáng)度。這種不可預(yù)料的強(qiáng)度水平能夠與良好的耐火性、高水平的隔熱性和成本有效性兼?zhèn)洹?br> [0062]為了獲得所需長(zhǎng)度分布的纖維，通常需要在標(biāo)準(zhǔn)制備之后對(duì)纖維進(jìn)行進(jìn)一步處理。進(jìn)一步處理通常包括將纖維研磨或碾磨足夠的時(shí)間以獲得所需的長(zhǎng)度分布。
[0063]通常，存在于聚合物泡沫復(fù)合材料中的和可發(fā)泡組合物中的纖維的平均直徑為2至7微米，優(yōu)選2至6微米、或3至6微米。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，纖維的平均直徑為3至4微米。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，纖維的平均直徑為5至6微米。據(jù)信，與較粗的纖維相比，在本發(fā)明中優(yōu)選的細(xì)纖維能夠?yàn)閺?fù)合材料提供更高水平的隔熱性，但是其并沒(méi)有像預(yù)期的那樣，相對(duì)于較粗的纖維而言顯著降低強(qiáng)度。通過(guò)截取法和掃描電子顯微鏡或光學(xué)顯微鏡(1000X放大倍率)測(cè)量至少200根單個(gè)纖維的直徑，從而確定典型樣品的平均纖維直徑。
[0064]能夠用于制備聚合物泡沫復(fù)合材料的可發(fā)泡組合物包含泡沫前體和人造玻璃質(zhì)纖維。泡沫前體是進(jìn)行聚合(通常與另一種物質(zhì)聚合)從而形成聚合物泡沫的材料，或者是能夠利用起泡劑膨脹從而形成聚合物泡沫的聚合物。這樣的組合物可以是能夠通過(guò)添加另外的組分或者進(jìn)行另外的處理步驟形成泡沫的任何組合物。
[0065]優(yōu)選的可發(fā)泡組合物是能夠形成聚氨酯泡沫的組合物。聚氨酯泡沫是通過(guò)在起泡劑的存在下使多元醇與異氰酸酯反應(yīng)而制備的。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，可發(fā)泡組合物除了包含人造玻璃質(zhì)纖維之外，還包含作為泡沫前體的多元醇。在另一個(gè)實(shí)施方案中，可發(fā)泡組合物除了包含人造玻璃質(zhì)纖維之外，還包含作為泡沫前體的異氰酸酯。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該組合物包含異氰酸酯與多元醇的混合物作為泡沫前體。
[0066]如果泡沫前體是多元醇，那么可以通過(guò)添加包含異氰酸酯的另外組分來(lái)誘發(fā)起泡。如果泡沫前體是異氰酸酯，那么可以通過(guò)添加包含多元醇的另外組分來(lái)誘發(fā)起泡。
[0067]被用作泡沫前體或作為另外組分而添加至可發(fā)泡組合物以誘發(fā)泡沫形成的合適的多元醇是可商購(gòu)的多元醇混合物，例如得自Bayer Material Science、BASF或DOWChemicals?？缮藤?gòu)的多元醇組合物通常包含水，其在泡沫形成過(guò)程中起到化學(xué)起泡劑的作用。
[0068]基于泡沫復(fù)合材料中所需的密度和強(qiáng)度以及基于毒性來(lái)選擇被用作泡沫前體或作為另外組分而添加至可發(fā)泡組合物以誘發(fā)泡沫形成的異氰酸酯。例如，其可以選自亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)以及異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，優(yōu)選MDI。一個(gè)特別合適的例子是二苯基甲烷_(kāi)4，4’- 二異氰酸酯。其他合適的異氰酸酯是可商購(gòu)的，例如得自Bayer Material Science、BASF或DOWChemicals。
[0069]為了形成泡沫復(fù)合材料，需要使用起泡劑。起泡劑可以是化學(xué)起泡劑或物理起泡齊U。在一些實(shí)施方案中，可發(fā)泡組合物包含起泡劑?？晒┨娲氖?，可以將起泡劑連同能夠誘發(fā)泡沫形成的另外組分一起添加至可發(fā)泡組合物中。
[0070]在上下文中的聚氨酯泡沫復(fù)合材料中，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，起泡劑是水。水起到化學(xué)起泡劑的作用，其與異氰酸酯反應(yīng)形成作為起泡氣體的co2。
[0071]當(dāng)泡沫前體是多元醇時(shí)，在一個(gè)實(shí)施方案中，可發(fā)泡組合物包含水作為起泡劑。水在該可發(fā)泡組合物中的存在量通常占所述可發(fā)泡組合物的0.3重量％至2重量％。
[0072]可供替代的是或此外，可以將物理起泡劑作為誘發(fā)泡沫形成的另外組分的一部分(例如，液態(tài)CO2或液氮)引入可發(fā)泡組合物中或添加至可發(fā)泡組合物中。
[0073]在可供替代的實(shí)施方案中，可發(fā)泡組合物適于形成酚醛泡沫體。酚醛泡沫體是通過(guò)在酸或堿的存在下使苯酚和醛之間發(fā)生反應(yīng)而形成的。通常還存在表面活性劑和起泡劑以形成泡沫。因此，本發(fā)明的可發(fā)泡組合物除了包含人造玻璃質(zhì)纖維之外還可以包含苯酚和醛(泡沫前體)、起泡劑以及表面活性劑?？晒┨娲氖?，可發(fā)泡組合物可包含作為泡沫前體的苯酚但不含醛、或者包含作為泡沫前體的醛但不含苯酚。
[0074]雖然適于形成聚氨酯或酚醛泡沫體的可發(fā)泡組合物是優(yōu)選的，但是還可以使用適于形成聚異氰尿酸酯、膨脹的聚苯乙烯和擠出苯乙烯泡沫的可發(fā)泡組合物。
[0075]能夠用于制備本發(fā)明所用的泡沫復(fù)合材料的可發(fā)泡組合物除了包含泡沫前體和人造玻璃質(zhì)纖維之外還可以包含添加劑。當(dāng)希望泡沫復(fù)合材料中包含添加劑或者將添加劑引入包含人造玻璃質(zhì)纖維的可發(fā)泡組合物時(shí)，添加劑可以與為了誘發(fā)泡沫形成而添加至可發(fā)泡組合物的另外組分一起引入。
[0076]對(duì)于添加劑，組合物或泡沫復(fù)合材料可以包含耐火劑，例如可膨脹的粉狀石墨、三水合鋁或氫氧化鎂。耐火劑在組合物中的量?jī)?yōu)選為3重量％至20重量％，更優(yōu)選為5重量％至15重量％,最優(yōu)選為8重量％至12重量％。耐火劑在聚合物泡沫復(fù)合材料中的總存在量?jī)?yōu)選為I重量％至10重量％ ,更優(yōu)選為2重量％至8重量％ ,最優(yōu)選為3重量％至
7重量％。
[0077]可供替代的是或此外，可發(fā)泡組合物和泡沫復(fù)合材料可以包含阻燃劑，例如含氮聚合物或含磷聚合物。
[0078]本發(fā)明中使用的纖維可以經(jīng)粘結(jié)劑處理，由此，如果該粘結(jié)劑與組合物是兼容的，那么其會(huì)作為添加劑包含在該組合物中和所得的泡沫復(fù)合材料中?；诶w維和粘結(jié)劑的重量計(jì)，所用的纖維通常包含小于10 %的粘結(jié)劑?；诳砂l(fā)泡組合物的總重量計(jì)，粘結(jié)劑在可發(fā)泡組合物中的存在水平通常為小于5%。泡沫復(fù)合材料通常包含小于5%的粘結(jié)劑，更通常包含小于2.5%粘結(jié)劑。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所用的人造玻璃質(zhì)纖維沒(méi)有經(jīng)粘結(jié)劑處理。
[0079]在一些情況中，有利的是，在將人造玻璃質(zhì)纖維混入可發(fā)泡組合物中之前，用表面活性劑處理纖維，通常使用陽(yáng)離子表面活性劑?？晒┨娲氖?，表面活性劑作為獨(dú)立的組分添加至組合物中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，表面活性劑(特別是陽(yáng)離子表面活性劑)存在于組合物中以及進(jìn)而存在于聚合物泡沫復(fù)合材料中能夠提供更容易的混合，并因此能夠使纖維更均勻地分布在可發(fā)泡組合物中和所得的泡沫中。
[0080]所述的聚合物泡沫復(fù)合材料的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于:與使用更長(zhǎng)纖維的情況相比，可以將更大百分比的纖維摻入到可發(fā)泡組合物中并由此摻入到所得的泡沫中。這能夠獲得更高水平的耐火性和抗壓強(qiáng)度。優(yōu)選的是，組合物包含至少15重量％的人造玻璃質(zhì)纖維，更優(yōu)選至少20重量％,最優(yōu)選至少35重量％。泡沫復(fù)合材料本身優(yōu)選包含至少10重量％、更優(yōu)選至少15重量％、最優(yōu)選至少20重量％的人造玻璃質(zhì)纖維。
[0081]通?？膳菽M合物包含小于85重量％、優(yōu)選小于80重量％、更優(yōu)選小于75重量％的人造玻璃質(zhì)纖維。所得泡沫復(fù)合材料通常包含小于80重量％、優(yōu)選小于60重量％、更優(yōu)選小于55重量％的人造玻璃質(zhì)纖維。
[0082]本發(fā)明所用的聚合物泡沫復(fù)合材料包含聚合物泡沫和人造玻璃質(zhì)纖維。泡沫復(fù)合材料可以由上述可發(fā)泡組合物形成。優(yōu)選的是，聚合物泡沫是聚氨酯泡沫或酚醛泡沫體。聚氨酯泡沫是優(yōu)選的，因?yàn)槠渚哂卸痰墓袒瘯r(shí)間。
[0083]制備泡沫復(fù)合材料的第一步是形成包含泡沫前體和礦物纖維的可發(fā)泡組合物。可以通過(guò)機(jī)械混合法將纖維混入泡沫前體中，例如利用旋轉(zhuǎn)混合器或簡(jiǎn)單地通過(guò)攪拌實(shí)現(xiàn)?？梢詫⑷缟纤懻摰奶砑觿┨砑又量砂l(fā)泡組合物中。
[0084]一旦將纖維和泡沫前體混合，就可以誘發(fā)泡沫的形成。形成泡沫的方式取決于要形成的泡沫的類(lèi)型，并且對(duì)于每種類(lèi)型的聚合物泡沫所采用的方式是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。在這一方面，可參考 Klempner 等人的〃Handbook of Polymeric Foams and FoamTechnology'
[0085]例如，對(duì)于聚氨酯泡沫，可以將人造玻璃質(zhì)纖維與作為泡沫前體的多元醇混合。可發(fā)泡組合物通常還包含作為化學(xué)起泡劑的水。隨后可以通過(guò)添加異氰酸酯來(lái)誘發(fā)起泡。
[0086]對(duì)于將另外組分添加至可發(fā)泡組合物以誘發(fā)起泡的情況，其可以在可商購(gòu)的高壓混合頭(mixing head)中進(jìn)行。
[0087]在一個(gè)實(shí)施方案中，泡沫的形成是通過(guò)添加另外組分誘發(fā)的，所述另外組分包含另外的人造玻璃質(zhì)纖維，其中至少50重量％的所述另外的人造玻璃質(zhì)纖維的長(zhǎng)度小于100微米。在可發(fā)泡組合物和另外組分中都包含人造玻璃質(zhì)纖維能夠提高泡沫復(fù)合材料中纖維的總量，這是通過(guò)規(guī)避對(duì)包含在可發(fā)泡組合物本身中的纖維的量的實(shí)際限制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0088]例如，在上下文的聚氨酯泡沫復(fù)合材料中，可發(fā)泡組合物可以包含多元醇、人造玻璃質(zhì)纖維和水。隨后可以通過(guò)添加異氰酸酯與另外的人造玻璃質(zhì)纖維的混合物(作為另外組分)誘發(fā)起泡，其中，至少50%的所述人造玻璃質(zhì)纖維的混合物具有小于100微米的長(zhǎng)度。
[0089]在基本上相同的方法中，異氰酸酯和人造玻璃質(zhì)纖維可以構(gòu)成可發(fā)泡組合物，多元醇、水和人造玻璃質(zhì)纖維的混合物可以構(gòu)成另外組分。
[0090]基于所述另外組分的重量，所述另外組分中的人造玻璃質(zhì)纖維的量?jī)?yōu)選為至少10重量％。更優(yōu)選的是，該量為所述另外組分的重量至少20%或至少30%。通常，所述另外組分包含小于80重量％、優(yōu)選小于60重量％、更優(yōu)選小于55重量％的人造玻璃質(zhì)纖維。
[0091]所述聚合物泡沫復(fù)合材料是這樣的材料:其使隔熱件具有抗壓強(qiáng)度和抗壓縮性。因此，優(yōu)選所述聚合物泡沫復(fù)合材料具有:根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN826:1996測(cè)量的至少1500kPa的抗壓強(qiáng)度和至少60，OOOkPa的抗壓彈性模量。
[0092]下文是本發(fā)明所用的聚合物泡沫復(fù)合材料的示例，并與其他聚合物泡沫復(fù)合材料相比較。
[0093]實(shí)施例1 (比較)
[0094]利用攪拌葉片在3000rpm下將100.0g可商購(gòu)的二苯基甲烷_(kāi)4，4’ - 二異氰酸酯以及具有更高官能度的異構(gòu)體和同系物的組合物與100.0g可商購(gòu)的多元醇配制物混合20秒。隨后將所得材料放置到模具中以發(fā)泡，發(fā)泡過(guò)程花費(fèi)約3分鐘。次日，將樣品稱(chēng)重以確定其密度，并且根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN826:1996測(cè)量抗壓強(qiáng)度和抗壓彈性模量。
[0095]抗壓強(qiáng)度:I10kPa
[0096]抗壓彈性模量:32000kPa
[0097]實(shí)施例2
[0098]將100.0g與實(shí)施例1中所用相同的可商購(gòu)多元醇配制物與200.0g磨碎石棉纖維(超過(guò)50%的該纖維具有小于64微米的長(zhǎng)度)混合10秒。隨后通過(guò)攪拌葉片在3000rpm下將所得混合物與100.0g可商購(gòu)的二苯基甲烷_(kāi)4，4’ - 二異氰酸酯組合物混合20秒。隨后將所得材料放置到模具中發(fā)泡，發(fā)泡過(guò)程花費(fèi)約3分鐘。次日，將樣品稱(chēng)重以確定其密度，并且根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN826:1996測(cè)量抗壓強(qiáng)度和抗壓彈性模量。
[0099]抗壓強(qiáng)度:175OkPa
[0100]抗壓彈性模量:95000kPa
[0101]實(shí)施例3 (比較)
[0102]將100.0g與實(shí)施例1和例2中所用相同的可商購(gòu)多元醇配制物與50.0g石纖維(其具有與實(shí)施例2所使用纖維不同的化學(xué)組成并且具有300微米的平均長(zhǎng)度)混合10秒。添加100.0g可商購(gòu)的二苯基甲烷-4，4’- 二異氰酸酯組合物。隨后通過(guò)攪拌葉片在3000rpm下將所得混合物混合20秒。隨后將所得材料放置到模具中發(fā)泡，發(fā)泡過(guò)程花費(fèi)約3分鐘。次日，將樣品稱(chēng)重以確定其密度，并且根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN826:1996測(cè)量抗壓強(qiáng)度和抗壓彈性模量。
[0103]抗壓強(qiáng)度:934kPa
[0104]抗壓彈性模量:45000kPa
[0105]實(shí)施例4
[0106]重復(fù)實(shí)施例3，但將纖維研磨使得大于50%的纖維具有小于64微米的長(zhǎng)度。研磨之后，可以將200g的纖維與多元醇混合物混合。
[0107]抗壓強(qiáng)度:1785kPa
[0108]抗壓彈性模量:115000kPa
[0109]實(shí)施例5
[0110]進(jìn)行小的火焰試驗(yàn)以評(píng)價(jià)本發(fā)明所用的聚氨酯復(fù)合材料的耐火性，并與包含沙子(而不是本發(fā)明的纖維)的聚合材料的耐火性進(jìn)行比較。所用的纖維具有以下范圍的組成。
[0111]S12 38 重量％至48 重量％
[0112]Al2O3 15 重量 ％至28 重量 ％
[0113]T12 至多2重量％
[0114]Fe2O3 2 重量 ％至12 重量 ％
[0115]CaO 5重量％至18重量％
[0116]MgO I重量％至8重量％
[0117]Na2O 至多 15 重量％
[0118]K2O 至多15重量％
[0119]P2O5 至多3重量％
[0120]MnO 至多3重量％
[0121]B2O3 O 至 3 重量 ％
[0122]所用的砂子具有至多2mm的粒徑。在所測(cè)試的每個(gè)復(fù)合材料中，包含膨脹的石墨作為阻燃劑。測(cè)試包括在受控的條件下測(cè)量各復(fù)合材料的火焰高度。結(jié)果如下:
[0123]
纖維含;|丨:(取||!;)砂含(1R 丨|!-:?){l((cm)
|0IWTf
^25|0107.....31....................................................................................1 0..............................................................................................10......................................................................................5.........................................................................................025822
O251011
O311012
[0124]隔絕層
[0125]本發(fā)明隔熱件的隔絕層包含含有粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料和至少一種加強(qiáng)件，所述加強(qiáng)件基本上從所述隔絕層的第一面延伸至第二面。
[0126]術(shù)語(yǔ)“粘結(jié)”是指含有人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料并不是顆粒的形式或任何其他松散的隔絕材料的形式。
[0127]含有人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料優(yōu)選是礦物棉。含有人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料中的人造玻璃質(zhì)纖維可以是玻璃纖維、陶瓷纖維、渣棉纖維(slag wool fibre)或任何其他形式的人造玻璃質(zhì)纖維，但是它們優(yōu)選是石纖維。石纖維具有以下按重量計(jì)的氧化物含量:
[0128]S12 25%至 50%，優(yōu)選 38%至 48%
[0129]Al2O3 12%至 30%，優(yōu)選 15%至 28%，
[0130]T12 至多 2%
[0131]Fe2O3 2%至 12%
[0132]CaO 5%至 30%，優(yōu)選 5%至 18%
[0133]MgO 至多 15%，優(yōu)選 I %至 8%
[0134]Na2O 至多 15%
[0135]K2O 至多 15%
[0136]P2O5 至多 3%
[0137]MnO 至多 3%
[0138]B2O3 O 至 3%。
[0139]按照常規(guī)，這些值均是作為氧化物而描述的。
[0140]存在于含粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料中的人造玻璃質(zhì)纖維可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方法制備，例如利用級(jí)聯(lián)旋轉(zhuǎn)器或紡紗杯制備。通常，在固化之前，利用粘結(jié)劑處理纖維并將纖維收集成網(wǎng)。
[0141]為了提供具有盡可能低的重量和總體密度的隔熱件，優(yōu)選所述含粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料中的人造玻璃質(zhì)纖維具有小于60kg/m3的密度，更優(yōu)選小于50kg/m3。由于含粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料(如果存在的話)僅對(duì)隔絕層貢獻(xiàn)了非常少部分的抗壓強(qiáng)度，因此，這種材料可以具有如此低的密度。通常，含有粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料的密度為至少20kg/m3,更通常為至少30kg/m3。
[0142]含粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料的主要目的是提供高水平的隔熱性。因此，優(yōu)選的是含粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料具有小于40mW/m.K的導(dǎo)熱系數(shù)，更優(yōu)選小于35mff/m.K,最優(yōu)選小于 33mW/m.K。
[0143]為了提供高水平的隔絕性，隔絕層應(yīng)當(dāng)具有合理的厚度。在一個(gè)實(shí)施方案中，隔絕層的厚度為80mm至350mm,優(yōu)選為100至300mm,更優(yōu)選為120mm至250mm。
[0144]隔絕層的密度應(yīng)當(dāng)保持為最小，同時(shí)保持足夠的抗壓強(qiáng)度和抗壓縮性。優(yōu)選的是，隔絕層的密度為25-60kg/m3，更優(yōu)選為35-50kg/m3。
[0145]加強(qiáng)件
[0146]本發(fā)明的隔熱件包括隔絕層，其包含由上述聚合物泡沫復(fù)合材料制成的加強(qiáng)件。在本發(fā)明的隔熱件中，至少一個(gè)加強(qiáng)件基本上從所述隔絕層的第一面延伸至第二面。加強(qiáng)件的目的是提高隔絕件的抗壓強(qiáng)度和抗壓縮性。當(dāng)將板材(其是作為隔熱件的一部分的頂板或者是在安裝過(guò)程中鋪設(shè)在隔絕層上的獨(dú)立的板材)設(shè)置在隔絕層的一個(gè)面上時(shí)，其使得所述隔絕件具有足夠的強(qiáng)度以允許建筑工作人員在所述隔絕件上安全地站立和行走。
[0147]一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)件可以具有任何形狀或形式，以允許這些加強(qiáng)件使隔熱件具有抗壓強(qiáng)度和抗壓縮性。通常，為了達(dá)到該目的，必須使加強(qiáng)件從隔絕層的第一面延伸至所述隔絕層的第二面，這是因?yàn)楹姓辰Y(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料通常具有非常低的抗壓強(qiáng)度和抗壓縮性。在一個(gè)實(shí)施方案中，加強(qiáng)件的形狀為柱形。柱形可以具有任何合適的截面形狀。在一個(gè)實(shí)施方案中，柱形是圓柱形。但是，柱形的形狀也可以是有些不規(guī)則的。
[0148]柱形加強(qiáng)件在隔熱件中的數(shù)目取決于多種因素，包括隔絕件的尺寸、柱形的直徑以及它們彼此之間的間隔。但是，通常，隔熱件包括至少3個(gè)柱形加強(qiáng)件，優(yōu)選至少4個(gè)柱形加強(qiáng)件。
[0149]通常，每平方米隔熱件具有多達(dá)介于25和400個(gè)之間的柱形加強(qiáng)件，更通常每平方米隔熱件具有介于40和200個(gè)之間的柱形加強(qiáng)件，例如每平方米具有約100個(gè)柱形加強(qiáng)件。
[0150]為了提供最大的穩(wěn)定性和抗壓強(qiáng)度，優(yōu)選的是柱形加強(qiáng)件接近垂直于隔絕層的第一面和第二面。優(yōu)選的是，柱形加強(qiáng)件距離垂直于所述隔絕層的第一面和第二面相差小于20度，更優(yōu)選小于10度，更優(yōu)選小于5度。
[0151]為了提供足夠的強(qiáng)度，柱形加強(qiáng)件優(yōu)選地在其最窄點(diǎn)的直徑為至少10mm，更優(yōu)選在其最窄點(diǎn)的直徑為至少15或20mm。通常，不必要使柱形在其最窄點(diǎn)的寬于50或40mm。
[0152]柱形加強(qiáng)件基本上從所述隔絕層的第一面延伸至第二面，因此，其長(zhǎng)度通常基本上對(duì)應(yīng)于所述隔絕層的厚度。
[0153]不理想的是柱形加強(qiáng)件彼此的位置相距太遠(yuǎn)，這會(huì)導(dǎo)致當(dāng)在其上行走時(shí)在頂板上產(chǎn)生大的彎曲應(yīng)力，但是柱形加強(qiáng)件彼此之間的位置太近會(huì)在某種程度上導(dǎo)致隔絕件的成本和重量升高。因此，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，柱形加強(qiáng)件與其最鄰近者的位置相距5-20cm。更優(yōu)選的是，柱形加強(qiáng)件與其最鄰近者的位置相距7-15cm。通常這些柱形加強(qiáng)件按行布置。
[0154]在可供替代的實(shí)施方案中，加強(qiáng)件是板狀的。板材可以是完全平坦的、彎曲的或有些參差不齊的。板材的表面不必是非常平坦的。甚至板材中有孔也是可接受的。為了提供足夠的強(qiáng)度，板狀的加強(qiáng)件優(yōu)選在其最厚點(diǎn)的厚度為至少3mm，更優(yōu)選為至少4mm。為了避免重量和成本過(guò)聞，在最厚點(diǎn)的厚度通常不大于30mm,在最厚點(diǎn)的厚度更通常為小于20mm。
[0155]通常，為了提供最大抗壓強(qiáng)度和穩(wěn)定性，將板材取向使之接近垂直于隔絕層的第一面和第二面。優(yōu)選的是，板材距離與隔絕層的第一面和第二面垂直的角度小于20度，更優(yōu)選小于10度，更優(yōu)選小于5度。最優(yōu)選的是,板材基本上垂直于隔絕層的第一面和第二面。
[0156]還優(yōu)選的是，板狀的加強(qiáng)件貫穿于彼此平行的隔絕層的平面。但是，在可供替代的實(shí)施方案中，至少一個(gè)板狀的加強(qiáng)件以垂直的方向貫穿于隔絕層的平面，其中，至少一個(gè)另外的加強(qiáng)件貫穿于隔絕層的平面。該實(shí)施方案使隔熱件具有提高的穩(wěn)定性。
[0157]當(dāng)隔絕層包括以彼此平行的方式貫穿于隔絕層的平面的板材時(shí)，介于那些板材之間的距離在所有點(diǎn)處都基本上是相同的。優(yōu)選的是，介于那些板材之間的距離為7cm至25cm,更優(yōu)選 1cm 至 20cm。
[0158]TgM
[0159]為了使建筑工作人員能夠在本發(fā)明的隔絕件上行走，最終必須提供具有頂板的隔絕件。但是，在一些實(shí)施方案中，可以提供不具有頂板的隔絕層，但在安裝時(shí)設(shè)置獨(dú)立的板材。因此，頂板并不是本發(fā)明的必要特征。但是，在一個(gè)實(shí)施方案中，隔熱件包括頂板。頂板設(shè)置在隔絕層的至少一個(gè)面上。其可以是第一面或第二面，或者在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，其既是第一面又是第二面。
[0160]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，頂板包括人造玻璃質(zhì)纖維和粘結(jié)劑，并且具有至少100kg/m3的密度。頂板中的人造玻璃質(zhì)纖維可以是任何合適的纖維，例如玻璃纖維、陶瓷纖維或礦渣纖維，但優(yōu)選是石纖維。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，頂板的密度為至少150kg/m3，或至少180kg/m3,例如為約200kg/m3。頂板的密度實(shí)質(zhì)上還可以更高,例如為約600kg/m3,或甚至更高，這取決于環(huán)境。通常，這類(lèi)頂板是足夠剛性的并且具有足夠的點(diǎn)負(fù)荷耐受性，從而允許建筑工作人員在隔熱件上行走和站立，即使在介于加強(qiáng)件之間的點(diǎn)處也是如此。
[0161]優(yōu)選的是，頂板具有至少7N/m2的彎曲強(qiáng)度和至少500kN的點(diǎn)負(fù)荷耐受性。
[0162]可以使用聚合物泡沫作為頂板材料，但是高密度礦物纖維板是優(yōu)選的，因?yàn)槠渚哂辛己玫膹澢鷱?qiáng)度和耐火性質(zhì)。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，頂板是根據(jù)國(guó)際申請(qǐng)PCT/EP2011/069777中所述的方法制造的，其具有相當(dāng)高的強(qiáng)度水平。
[0163]為了獲得良好的強(qiáng)度，頂板的厚度優(yōu)選地為至少3mm,更優(yōu)選至少5mm,最優(yōu)選至少10mm。但是，為了使隔熱件的總體密度和重量最小，優(yōu)選的是，頂板的厚度為小于40mm，更優(yōu)選小于30mm。
[0164]當(dāng)隔熱件包括頂板時(shí)，所述隔熱件的總體密度通常在50_80kg/m3范圍內(nèi)。
[0165]可以將頂板固定至隔絕層，例如通過(guò)使用粘合劑進(jìn)行固定，或者其可以是獨(dú)立的頂板，如上所述布置在隔絕層的頂部。
[0166]在特別有利的實(shí)施方案中，可以在不使用任何外部連接手段(例如粘合劑)的情況下將一個(gè)或多個(gè)頂板與加強(qiáng)件結(jié)合在一起。這可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)形成聚合物泡沫材料并且在頂板硬化時(shí)使之與泡沫復(fù)合材料接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。已發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)可以制備介于頂板和加強(qiáng)件之間的特別結(jié)實(shí)的連接件，特別是當(dāng)頂板包括人造玻璃質(zhì)纖維和粘結(jié)劑并且具有至少100kg/m3的密度(例如至少150kg/m3，例如為約200kg/m3)時(shí)更是如此。
[0167]屋頂隔絕系統(tǒng)
[0168]本發(fā)明還涉及屋頂隔絕系統(tǒng)，具體是平屋頂隔絕系統(tǒng)。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“平屋頂”是指基本上水平的屋頂，但是其可以與水平面呈至多5度或10度的角度傾斜。
[0169]本發(fā)明的隔絕系統(tǒng)包括屋頂支撐件；至少一個(gè)本發(fā)明的隔熱件，其設(shè)置在所述屋頂支撐件的頂部；以及覆蓋層，其設(shè)置在所述隔熱件的頂部。
[0170]通常，在本文的平屋頂中，屋頂支撐件包括至少一個(gè)波紋鋼板或者是混凝土面板。屋頂隔絕系統(tǒng)的其他層可以根據(jù)屋頂支撐件為波紋鋼板或混凝土面板而有所不同。
[0171]當(dāng)屋頂支撐件包括至少一個(gè)波紋鋼板時(shí)，優(yōu)選的是，在所述波紋鋼板和隔熱件之間設(shè)置水蒸氣阻擋層。通常，所述水蒸氣阻擋層是聚合物膜。所述水蒸氣阻擋層能夠確保位于屋頂之下的濕空氣中的水汽不會(huì)通過(guò)波紋鋼板中的開(kāi)口或通過(guò)介于鋼板之間的接合處進(jìn)入屋頂隔絕件。
[0172]出于防火的原因，有時(shí)優(yōu)選的是，在波紋鋼板與水蒸氣阻擋層之間設(shè)置人造玻璃質(zhì)纖維板。優(yōu)選的是，人造玻璃質(zhì)纖維板具有至少100kg/m3的密度。優(yōu)選的是，人造玻璃質(zhì)纖維板具有介于30mm和70mm之間的厚度,更優(yōu)選為介于40mm和60mm之間的厚度。
[0173]隔熱件可以是如上所述的本發(fā)明的任何隔熱件，但是為了確保能夠在平頂上行走(在完成構(gòu)建后)，優(yōu)選的是，隔熱件包括位于隔絕層的至少一個(gè)面上的頂板。但是，在一個(gè)可供替代的實(shí)施方案中，隔熱件并不包括頂板，但在隔熱件的頂部在安裝時(shí)放置獨(dú)立的板材。所述獨(dú)立的板材包括人造玻璃質(zhì)纖維和粘結(jié)劑，并且具有至少100kg/m3的密度。
[0174]當(dāng)屋頂支撐件是波紋鋼板時(shí)，隔熱件的位置和取向是重要的。優(yōu)選的是，尤其是當(dāng)在隔熱件和屋頂支撐件之間不具有人造玻璃質(zhì)纖維板時(shí)，隔熱件被設(shè)置成至少I(mǎi)個(gè)(優(yōu)選更多個(gè))加強(qiáng)件位于波紋鋼板的波峰之上，從而充分地支撐隔離件以允許屋面工在其頂上行走。
[0175]當(dāng)加強(qiáng)件是板狀時(shí)，優(yōu)選的是，板狀的加強(qiáng)件不以平行于波紋鋼板的波峰和槽的形式排布。尤其優(yōu)選的是，板狀的加強(qiáng)件以與波紋鋼板的波峰和槽呈至少45度角度的形式或更優(yōu)選以基本上垂直于波紋鋼板的波峰和槽的形式排布。
[0176]當(dāng)屋頂支撐件是混凝土面板時(shí)，該系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單些。具體而言，在蒸汽阻擋層下方不需要設(shè)置防火人造玻璃質(zhì)纖維板，因?yàn)榛炷撩姘灞旧硖峁┝俗銐虻姆阑鹦浴?br> [0177]本發(fā)明的屋頂隔絕系統(tǒng)包括覆蓋層，其位于隔熱件的頂部。所述覆蓋層是屋頂系統(tǒng)的最上層并且為屋頂提供了氣象保護(hù)。優(yōu)選的是，覆蓋層包括浙青質(zhì)亞層和頂層。頂層優(yōu)選是浙青質(zhì)頂層或聚合物膜。在頂層為聚合物膜的實(shí)施方案中，優(yōu)選PVC膜。
[0178]在本發(fā)明的屋頂隔絕系統(tǒng)中，如平屋頂建筑領(lǐng)域眾所周知的那樣，隔熱件優(yōu)選通過(guò)機(jī)械固定手段固定至屋頂支撐件上。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0179]圖1示出了本發(fā)明的隔熱件10，其中加強(qiáng)件是柱形加強(qiáng)件11。柱形加強(qiáng)件11從隔絕層的第一面12延伸至第二面13，并且頂板14設(shè)置在隔絕層的第一面12上。柱形加強(qiáng)件11基本上垂直于隔絕層的第一面12和第二面13。按體積計(jì)，含有粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕層構(gòu)成大部分的隔絕層。在示出的實(shí)施方案中，柱形加強(qiáng)件11被布置成正方形。柱形加強(qiáng)件11彼此之間的距離為100mm，從而每平方米具有100個(gè)柱形加強(qiáng)件。
[0180]圖2示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的隔熱件110，其中加強(qiáng)件111是板狀。加強(qiáng)件111從隔絕層的第一面112延伸至第二面113。它們以基本上彼此平行的方式貫穿于隔絕層的平面。板狀加強(qiáng)件111也基本上垂直于隔絕層的第一面112和第二面113。頂板114設(shè)置在第一面112上。同樣，按體積計(jì)，含有粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕層構(gòu)成大部分的隔絕層。在示出的實(shí)施方案中，板狀加強(qiáng)件111彼此之間的距離為150mm。
[0181]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，隔絕件10、110包含4-20重量％ (優(yōu)選6_15重量％，更優(yōu)選8-12重量％ )的聚合物泡沫復(fù)合材料，其形成加強(qiáng)件11、111。
[0182]圖3示出了本發(fā)明的屋頂隔絕系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括屋頂支撐件，其為至少一個(gè)波紋鋼板20的形式。設(shè)置有頂板14的隔熱件10安排在波紋鋼板20的頂部。隔熱件是圖1所示的類(lèi)型，即隔絕層包括含有人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料和具有聚合物泡沫復(fù)合材料的柱形加強(qiáng)件11。
[0183]蒸汽阻擋層21安排在波紋鋼板20和隔熱件10之間，覆蓋層22安排在頂板14的頂部。
[0184]在本發(fā)明的屋頂隔絕系統(tǒng)的一些實(shí)施方案中，可以將防火板(未示出)安排在波紋鋼板20和蒸汽阻擋層21之間。防火板可以是由人造玻璃質(zhì)纖維制成的。
[0185]在其他實(shí)施方案中，屋頂支撐件是混凝土面板，而不是波紋鋼板。但是，通常在屋頂支撐件以上的屋頂隔離系統(tǒng)與圖3所示出的類(lèi)似。
[0186]圖4是本發(fā)明的聚氨酯泡沫復(fù)合材料的環(huán)境掃描電子顯微鏡圖片，其中纖維具有這樣的長(zhǎng)度分布:95重量％的纖維具有低于100微米的長(zhǎng)度，并且75重量％的纖維具有低于63微米的長(zhǎng)度。該復(fù)合材料包含占所述復(fù)合材料45重量％的纖維。所用的儀器為ESEM、XL30TMP (W)、FEI/Philips incl.X-ray微量分析系統(tǒng)EDAX。在低真空中和混合模式(BSE/SE)下分析樣品。
[0187]該圖像示出了泡沫的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，證實(shí)了人造玻璃質(zhì)纖維通常位于泡沫的蜂窩壁中而不會(huì)以顯著地程度刺入蜂窩本身內(nèi)部。
【權(quán)利要求】
1.一種隔熱件，其包括具有第一面和第二面的隔絕層，所述隔絕層包括含粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料和至少一個(gè)加強(qiáng)件，所述加強(qiáng)件基本上從所述隔絕層的第一面延伸至第二面，其中所述加強(qiáng)件包含聚合物泡沫復(fù)合材料，所述復(fù)合材料包含聚合物泡沫和人造玻璃質(zhì)纖維，所述人造玻璃質(zhì)纖維是利用級(jí)聯(lián)旋轉(zhuǎn)器或紡紗杯制備的，其中存在于所述聚合物泡沫復(fù)合材料中的至少50重量％的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有小于100微米的長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱件，其中在所述隔絕層的至少一個(gè)面上設(shè)置有頂板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔熱件，其中所述頂板包含人造玻璃質(zhì)纖維和粘結(jié)劑，并且具有至少100kg/m3的密度,例如至少150kg/m3,例如為約200kg/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的隔熱件，其中所述頂板和所述加強(qiáng)件是在沒(méi)有采用任何外部連接手段的情況下結(jié)合在一起的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中存在于所述聚合物泡沫復(fù)合材料中的至少60重量％的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有小于65微米的長(zhǎng)度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中存在于所述聚合物泡沫復(fù)合材料中的至少80重量％的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有小于125微米的長(zhǎng)度。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中存在于所述聚合物泡沫復(fù)合材料中的至少95重量％的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有小于250微米的長(zhǎng)度。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中存在于所述聚合物泡沫復(fù)合材料中的至少0.5重量％、優(yōu)選至少I(mǎi)重量％的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有小于10微米的長(zhǎng)度。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中存在于所述聚合物泡沫復(fù)合材料中的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有2微米至6微米的平均直徑、優(yōu)選3微米至6微米的平均直徑。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中存在于所述聚合物泡沫復(fù)合材料中的所述人造玻璃質(zhì)纖維具有按重量計(jì)的以下氧化物含量: S12 25%至 50%，優(yōu)選 38%至 48% Al2O3 12%至 30%，優(yōu)選 15%至 28%， T12 至多2% Fe2O3 2%至 12% CaO 5%至 30%，優(yōu)選 5%至 18% MgO 至多15%，優(yōu)選1%至8%、或4%至10% Na2O 至多 15% K2O 至多15% P2O5 至多3% MnO 至多3% B2O3 O 至 3%。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述加強(qiáng)件的形狀是柱形。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述加強(qiáng)件的形狀是板狀。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述聚合物泡沫是聚氨酯泡沫或酚醛泡沫。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述聚合物泡沫復(fù)合材料包含至少10重量％、更優(yōu)選至少15重量％、最優(yōu)選至少20重量％的人造玻璃質(zhì)纖維。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述聚合物泡沫復(fù)合材料包含至少80重量％、更優(yōu)選至少60重量％、更優(yōu)選至少55重量％的人造玻璃質(zhì)纖維。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述聚合物泡沫復(fù)合材料還包含添加劑，其選自阻燃劑和表面活性劑，所述阻燃劑例如是石墨粉末，所述表面活性劑特別是陽(yáng)離子表面活性劑。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述隔絕件包含4-20重量％、優(yōu)選6-15重量％、更優(yōu)選8-12重量％的所述聚合物泡沫復(fù)合材料。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述含粘結(jié)人造玻璃質(zhì)纖維的隔絕材料的密度為小于60kg/m3,更優(yōu)選小于50kg/m3。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所制得部件的平均密度為30-100kg/m3,優(yōu)選 40-80kg/m3,最優(yōu)選 50_70kg/m3。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其中所述隔絕件的厚度為至少50mm，優(yōu)選至少100mm，更優(yōu)選至少120mm。
21.一種屋頂隔絕系統(tǒng)，優(yōu)選平屋頂隔絕系統(tǒng)，其包括: 屋頂支撐件； 至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的隔熱件，其布置在所述屋頂支撐件的頂部；以及 覆蓋層，其位于所述隔熱件的頂部。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的屋頂隔絕系統(tǒng)，其中所述覆蓋層包括浙青質(zhì)亞層和頂層，所述頂層是浙青質(zhì)頂層或聚合物膜，優(yōu)選PVC膜。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的屋頂隔絕系統(tǒng)，其中所述屋頂支撐件包括至少一個(gè)波紋鋼板或者所述屋頂支撐件是混凝土面板。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的屋頂隔絕系統(tǒng)，其中在所述屋頂支撐件和所述隔熱件之間設(shè)置有水蒸氣阻擋層。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的屋頂隔絕系統(tǒng)，其中在所述屋頂支撐件和所述水蒸氣阻擋層之間設(shè)置有人造玻璃質(zhì)纖維板，所述人造玻璃質(zhì)纖維板優(yōu)選具有至少100kg/m3的密度。
26.根據(jù)權(quán)利要求21-25中任一項(xiàng)所述的屋頂隔絕系統(tǒng)，其中所述隔熱件是通過(guò)機(jī)械固定手段固定至所述屋頂支撐件的。
27.根據(jù)權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的隔熱件在平屋頂隔絕系統(tǒng)中的應(yīng)用。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的應(yīng)用，其是在根據(jù)權(quán)利要求21-26中任一項(xiàng)所述的平屋頂隔絕系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】E04D3/35GK104185711SQ201280063456
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】達(dá)格·尼爾森, 多特·巴特尼克·約翰松, 戈姆·羅森貝赫 申請(qǐng)人:羅克伍爾國(guó)際公司