專利名稱：防火彈性絕緣體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于通用多層彈性體或熱塑性彈性體的絕熱和/或隔音材料，其具有改進(jìn)的阻燃性和低生煙性；制造這種材料的方法以及該材料和形成的復(fù)合材料的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
彈性體材料作為發(fā)泡材料(如Armaflex 牌，K-Flex 牌)用于絕緣用途已有很長時間。但是，由于彈性體具有有機(jī)物性質(zhì)，且多孔材料比實心彈性體更加容易點燃，所述發(fā)泡彈性體往往是可燃至很易燃的。已經(jīng)進(jìn)行許多嘗試去改進(jìn)有機(jī)聚合物泡沫材料的阻燃性，例如通過在彈性體混合料中加上內(nèi)部阻燃劑(這在橡膠工業(yè)中是標(biāo)準(zhǔn)的)；和/或施加阻燃保護(hù)層人們可以想到復(fù)合材料，在此復(fù)合材料中特別阻燃的聚合物形成外層；但是防火的最普遍的方法是使用由金屬箔或金屬片(出于適用性和成本的考慮，主要是鋁)組成的外層，并且常具有一層或多層的沒有可燃性或低可燃性的內(nèi)層。這一技術(shù)已經(jīng)幾乎用于許多種類的排氣裝置填充硬質(zhì)泡沫材料的鋁蜂窩材料、 下層具有礦棉的金屬箔、下層具有金屬網(wǎng)的箔層、各種各樣的外層箔、穿孔箔、下層纖維或者具有膨脹體系的箔。大多數(shù)發(fā)明人聲稱將金屬箔或金屬片和纖維(織造或非織造的)，例如與低可燃性纖維(鋁/聚酯或聚酰胺或幾種纖維層)一起使用，但是大多數(shù)是不燃性纖維一起使用。存在幾個專利，其發(fā)明人都使用金屬(大多數(shù)是鋁)箔作為最外層，下層具有 (玻璃)纖維或薄紗或稀松織物以及具有孔、纖維的箔。其他發(fā)明人聲稱僅使用低可燃性纖維或不燃性纖維(主要是玻璃纖維)作為外層，有時結(jié)合使用其他層(如玻璃纖維涂層、基質(zhì)中的纖維、低可燃性材料內(nèi)層、無機(jī)纖維層，部分填充有不燃物、不燃性纖維和竹層，泡沫材料上填充纖維的蜂窩材料、纖維增強(qiáng)的樹脂外層或膨脹層上的纖維/箔)。其他專利聲稱使用玻璃纖維作為外層，或者使用多層纖維層來構(gòu)建結(jié)構(gòu)，但是他們均沒有清楚地將防火性能作為目標(biāo)。CN1613640提及具有阻燃浸漬物的雙層氈層；US5698302提及在硬質(zhì)泡沫材料上的雙層玻璃纖維層，但是既未描述該雙層玻璃纖維層也未打算將該層作為阻燃纖維材料，因為其施加在本身包含阻燃樹脂的聚合物材料上；DE19640887要求一種纖維增強(qiáng)的硅酸鹽層，用于防火的目的。除了 GB2378919外，所有上述的發(fā)明主要集中在硬質(zhì)泡沫材料保護(hù)，其中公開了橡膠狀內(nèi)層，但是整個復(fù)合材料基本上還是硬的?？偟膩碚f，所有這些方法實際上涵蓋了有關(guān)阻燃的各種要求，但是其各自的通用性受到限制，且其性能很大程度上取決于基材，取決于各層是如何施加的等。因此，大多數(shù)上述的發(fā)明要求或者至少也提及基材本身的阻燃性。在建筑工業(yè)中涉及的要求和阻燃試驗的認(rèn)證變得越來越全球化，但也更加精確和與應(yīng)用相關(guān)，因此，除了可燃性外，還考慮更多的挑戰(zhàn)(例如，ASTM E-84和EN 13823)，如生煙性和密度。因此，在我們的研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)不適于安全地達(dá)到對于有機(jī)物的最高可能的阻燃級別(例如，EN 13823/EN 13501-1的B si dO、UL 94的V-O等)，甚至對于最廣泛使用的聚合物泡沫材料基，在一些情況下，這些體系甚至?xí)?dǎo)致性能變差(見表1 中層壓AF的結(jié)果)。性能較好的體系(例如，至少分別達(dá)到B s3 d0或V-I級)則表明是昂貴、復(fù)雜的，既不經(jīng)濟(jì)，也不生態(tài)。上述材料的普通缺陷是采用的阻燃措施會導(dǎo)致燃燒不完全，這樣作為煙氣含量的顆粒會導(dǎo)致煙氣密度高，同時也部分伴有高生煙性。以下討論傳統(tǒng)防火體系失敗的其他原因。一些現(xiàn)有技術(shù)并不基于傳統(tǒng)的體系KR102006021127揭示了在鋁箔層上具有保護(hù)性聚合物層的復(fù)合材料，所述鋁箔層本身在泡沫材料上面。但是，并沒有聲稱這種體系具有防火性能，可能不符合各種要求，因為所述聚合物太容易燃燒。CH650196描述了一種感興趣的據(jù)說阻燃的復(fù)合材料，其中，鋁箔是穿孔的，并且是第二層，所述復(fù)合材料被包含阻燃劑的聚酯纖維外層覆蓋。另外，上述JP8199709描述了一種體系，其中，所述金屬箔不一定必須是最外層。但是，按照我們的研究，甚至這些非典型體系顯示涉及燃燒測試結(jié)果的適用性、再現(xiàn)性以及一致性的缺陷。例如，JP 8199709正確地描述包含阻燃劑的緩慢燃燒的外層通過下層鋁導(dǎo)體的幫助將燃燒的熱量擴(kuò)散，但是我們發(fā)現(xiàn)從這種擴(kuò)散能力飽和的某個時刻開始，過熱的金屬層將導(dǎo)致外層和基材均出現(xiàn)不想要的“跳火”，導(dǎo)致該箔周圍的復(fù)合材料完全燃燒。CH650196中提到的復(fù)合材料顯示將在稍晚的時刻出現(xiàn)這種效應(yīng)，但是無論怎樣結(jié)果都是“跳火”。此處延緩跳火的原因是穿孔的箔允許熱量均勻擴(kuò)散到基材中，但是最高不會達(dá)到產(chǎn)生可燃?xì)怏w的臨界水平。最后，還有GB2222185中的正確假設(shè)，可以被火焰熔掉的第一層可能具有保護(hù)功能，當(dāng)進(jìn)行上述試驗方法和認(rèn)證時表明該保護(hù)功能完全無效，因為熔化層最后也總要自發(fā)地點燃。此外，我們觀察到在所有三種情況中，在跳火之前和之后明顯產(chǎn)生黑的和/或致密的煙氣，這是涉及認(rèn)證的另一個負(fù)面依據(jù)。而且，大多數(shù)上述層狀材料很硬，因此會破壞由彈性的、軟質(zhì)發(fā)泡材料(如用于好的和易安裝和密封容許等)提供的一些優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種防火彈性體材料或體系，它是通用的、可靠的、經(jīng)濟(jì)的且容易應(yīng)用的。它必須滿足各應(yīng)用領(lǐng)域中的現(xiàn)代規(guī)定，其方法是在火焰達(dá)到或被轉(zhuǎn)移到泡沫材料基材之前以最大的可能擴(kuò)散火焰及其熱量。而且，煙氣的形成應(yīng)以最佳的可能方式進(jìn)行抑制，并盡可能維持彈性體一些基本的良好性能。令人驚奇的是，發(fā)現(xiàn)當(dāng)圍繞現(xiàn)有技術(shù)的體系、并使用低可燃性或不燃性纖維作為下層不燃性箔層的最外層時，可以獲得未顯示上述缺點的通用材料?；蛘?，可以使用在第二低可燃性或不燃性纖維層上的纖維層。這兩種解決方案達(dá)到針對火焰蔓延和熱量擴(kuò)散、以及對氣體(但非煙氣固體顆粒)的可滲透性的合適性能。本發(fā)明的材料包括層(A)，見圖1，其是作為層⑶和/或基材/芯(C)中至少一層上(較好是外表面)上的最外層(即保護(hù)外層)施加的至少一層纖維層，如絕緣板/片或管(在本發(fā)明中，“纖維的”是指長寬比至少10 1的纖維、長條和碎片)。纖維層包括任意無機(jī)或有機(jī)類的纖維和/或長條。優(yōu)選纖維和/或長條顯示低可燃性或不燃性(在本發(fā)明中，低可燃性是指至少按照DIN 4102B1和/或ASTM E-84火焰蔓延100測得為阻燃的)，如來自例如劍麻、大麻、椰子纖維、纖維素、棉、羊毛、竹的天然或有機(jī)纖維材料，或者來自例如碳、聚酯、聚芳酰胺(polyaramide)、聚酰亞胺、PTFE、玻璃、金屬、陶瓷/礦石的合成或無機(jī)纖維材料。所述纖維和/或長條可以是實心的或者中空的。所述纖維和/或長條較好用非有機(jī)處理(例如，基于硅烷的)涂覆，因為廣泛用在紗線和紡織品工業(yè)的有機(jī)加工助劑(如， 硬脂酸、動植物脂肪和油等)對可燃性存在負(fù)面影響。所述纖維可以為織物或非織造織物的形式。由于在性能幾乎相當(dāng)?shù)臈l件下非織造織物更加經(jīng)濟(jì)，優(yōu)選非織造織物。通常，優(yōu)選纖維排列為平均網(wǎng)眼尺寸或篩孔為 0. 01-2. OOmm,優(yōu)選0. 04-0. 80mm,尤其優(yōu)選0. 10-0. 25mm ；優(yōu)選的平均線或纖維密度為 5-500/厘米，優(yōu)選10-250/厘米，尤其優(yōu)選20-60/厘米。(A)可以通過粘合劑、較好是阻燃性粘合劑粘合，或者若其配有例如熔體層則通過自身粘附到其他層(例如，B)上。纖維材料可以至少30重量％埋入基質(zhì)中，便于(A)的施加，以改善表面外觀和性能。因此，優(yōu)選阻燃基質(zhì)材料，如CPE、PVC或包含阻燃劑或其本身是阻燃劑的聚合物摻合物。而且，本發(fā)明的材料包括作為第二最外層的至少一層(B)，即保護(hù)內(nèi)層，它可以是至少一層穿孔或非穿孔的不燃性箔，較好是非穿孔的。優(yōu)選金屬箔(例如，鋁、鐵、銅等)作為不燃性箔，其中，箔的優(yōu)選厚度范圍是1-400微米，尤其優(yōu)選2-50微米。鋁是作為金屬箔的優(yōu)選材料，因為其具有良好的導(dǎo)熱性、良好的密封性以及涉及應(yīng)用(結(jié)合/粘結(jié)、相容性等)的優(yōu)異性能，見圖la。代替金屬箔作為層(B)的另一可能性是由低可燃性或不燃性、實心或中空的纖維和/或長條組成的至少一層，所述纖維和/或長條例如是來自如劍麻、大麻、纖維素、椰子纖維、棉、竹的天然或有機(jī)纖維材料，或者來自例如碳、聚酯、聚芳酰胺(polyaramide)、聚酰亞胺、玻璃、陶瓷/礦石的合成或無機(jī)纖維材料，見圖lb。優(yōu)選是不燃性纖維和/或長條，尤其優(yōu)選是無機(jī)處理的玻璃纖維，優(yōu)選作為織物或非織造織物。薄紗的優(yōu)選平均網(wǎng)眼尺寸或篩孔尺寸為0. 01-0. 80mm,尤其優(yōu)選是0. 08-0. 5mm,優(yōu)選平均線或纖維密度為5-250/厘米， 尤其是40-100/厘米。所述纖維材料可以至少30重量％埋入基質(zhì)中，便于⑶的施加，以提高其性能。因此，優(yōu)選阻燃基質(zhì)材料，如CPE、PVC或包含阻燃劑或其本身是阻燃劑的聚合物摻合物。(B)可以通過粘合劑、較好是阻燃性粘合劑粘合，或者若其配有例如熔體層(它可以施加到⑶的兩側(cè)上)則通過自身粘附到其他層(例如，㈧和(C))上。(A)和⑶也可以制成預(yù)制復(fù)合層壓材料，然后通過熔融、膠合或任意其他的連接方法(例如，層壓或共擠出方法)施加到(C)上。(A)和/或(B)可以形成一個或多個重疊物的方式施加到(C)上，所述重疊物可以用作接縫密封和/或?qū)?。各重疊物可以通過粘合劑(較好是低可燃性或不可燃的粘合齊U)粘附或者通過其自身或者機(jī)械的方式來附著。這種重疊密封例如可用于平面(見圖 2a)和管狀材料(見圖2b)。而且，本發(fā)明的材料包括層(A)和(B)下面的基材或芯化合物(C)，該芯化合物包括至少一層發(fā)泡交聯(lián)彈性體摻合物或發(fā)泡并任選交聯(lián)的熱塑性彈性體摻合物，兩者均可以基于例如 ACM/AEM、AU/EU、BR、BIIR、CIIR、CM/CPE、CR、CSM/CSR、(G) (E) CO、EPM/EPDM、EVM, FKM/F(E)PM、GP0、IR、IIR、(V)MQ, (H) NBR、NR、SBR、T 等的聚合物，見圖 1。(C)的發(fā)泡彈性體或熱塑性彈性體摻合物包括交聯(lián)體系，如過氧化物、氫化硅烷化試劑、輻射活化劑(用于輻射或UV固化)、硫化合物、雙酚、金屬氧化物等。而且，發(fā)泡彈性體或熱塑性彈性體摻合物包括選自化學(xué)發(fā)泡劑(例如，釋放二氧化碳、氮氣、氧氣或水)和/或物理發(fā)泡劑(例如，溶劑、CO2,隊、其他氣體)類的至少一種發(fā)泡劑?？梢詫⑺鰪椥泽w或熱塑性彈性體摻合物發(fā)泡為閉孔或開孔泡沫材料或海綿材料。優(yōu)選閉孔泡沫材料，其閉孔含量至少為80%，按照ISO 845的密度小于200kg/m3，優(yōu)選小于100kg/m3，尤其優(yōu)選小于65kg/m3 ；按照EN 12667將導(dǎo)熱系數(shù)降低至在0°C下小于 0. 080W/m*K，優(yōu)選在 0°C下小于 0. 040W/m*K。而且，所述彈性體或熱塑性彈性體摻合物包含一種或多種任意種類的填料，如金屬和半金屬氧化物或氫氧化物、炭黑、碳酸鹽、硫酸鹽等，以及它們的任意組合。而且，所述彈性體或熱塑性彈性體摻合物包含熱和/或逆轉(zhuǎn)穩(wěn)定劑體系。所述穩(wěn)定劑可選自炭黑、金屬氧化物(例如，氧化鐵)和氫氧化物(例如，氫氧化鎂)、金屬有機(jī)配合物、自由基捕獲劑(例如，生育酚衍生物)、復(fù)合硅酸鹽(例如，珍珠巖、蛭石)，以及它們的任意組合。而且，所述彈性體或熱塑性彈性體摻合物包含各種其他填料或添加劑，如其他彈性體、熱塑性彈性體和/或熱塑性和/或熱固性基聚合物混合物，或它們的組合，或回收材料，其他回收的聚合物基材料，纖維等。所述彈性體或熱塑性彈性體摻合物還包含任意種類和任意比例的添加劑，如阻燃齊 、生物殺傷劑、增塑劑、穩(wěn)定劑(例如，抗υν、臭氧、逆轉(zhuǎn)等)、著色劑等，包括改進(jìn)其制造、 應(yīng)用、外觀和使用性能的添加劑，例如，抑制劑、阻滯劑、促進(jìn)劑等；和/或使其適用于應(yīng)用需求的添加劑，如結(jié)焦和/或膨脹添加劑，如發(fā)泡石墨，使材料在遇火時自膨脹，以封閉和保護(hù)例如壁和艙壁穿透；和/或在遇火時使管道、壁穿透等會產(chǎn)生自陶瓷化作用的物質(zhì)，如硼化合物、含硅化合物等；和/或內(nèi)部粘合促進(jìn)劑，確保共擠出和共層壓應(yīng)用中的自粘合性能，如硅酸酯、官能硅烷、多元醇等。為了消音和/或消除熱量以及增加粘附要施加的其他層的表面，(C)可在其一側(cè)或兩側(cè)上形成表面結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)可以具有任意形狀，如三角形、正弦形、矩形、梯形、(半) 圓形、(半)多邊形(例如，蜂窩狀)等，以及它們的任意組合。任意形狀的結(jié)構(gòu)可以二維的方式，作為例如脊或管施加，或者以三維的方式，例如，球形突起施加，以及它們的任意組合的方式施加；所述結(jié)構(gòu)可以縱向或橫向或者以其組合施加。這可以通過擠出、壓花、深拉 (deep-drawing)、模塑、通過直接施加結(jié)構(gòu)或者通過將其施加到載體(層)，以冷、溫或熱的狀態(tài)，或者以可用方法的任意組合來實現(xiàn)。因此，在(C)上面的層(B)和(A)也可以顯示出表面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的材料包含用于粘合(D)的合適體系，以將化合物(A)、(B)和(C)或者所述層分別粘合到(E)和/或(F)上，或分別相互粘合，見圖1。優(yōu)選的粘合體系對要連接的基材是完全相容的，以確保其良好的粘合(是指具有類似的極性、形態(tài)或表面能和/或基于基材的聚合物)和/或較好具有固有的阻燃性能。尤其優(yōu)選的是包含鹵化化合物或含磷化合物的粘合劑，例如，基于彈性體或熱塑性塑料，如氯丁二烯、PVC, CPE等，或者低可燃性到不燃性粘合劑，如硅酸鹽基粘合劑如堿金屬硅酸鹽(水玻璃)體系。為分別粘合層㈧和⑶或⑶和(C)，粘合體系⑶不一定要具有相同的組成， 可以自由選擇，以可能達(dá)到的最好方式符合各個要求，該體系可以是液體或糊狀，或者是固體，以及可以作為熱熔體使用。由于層㈧和⑶的防火效果很顯著，例如⑶和(C)的粘合層甚至包含可燃性粘合劑或者熱熔體如PE或丙烯酸類聚合物。而且，在(A)和⑶之間、和/或在⑶和(C)之間、和/或㈧的上面，本發(fā)明的材料可以包含另外的功能層(E)，可有助于預(yù)定應(yīng)用所需的機(jī)械強(qiáng)度以及阻燃性。因此，(E) 化合物可以是各種形式的例如纖維、箔、紙、片等，但是也是自陶瓷化、結(jié)焦的或者膨脹化合物，或者遇火時釋放阻燃或冷卻或稀釋物質(zhì)(例如，氣體、蒸氣、液體、鹵化物等)的化合物； 或阻燃劑(例如，鹵化(例如，CR、CPE、PVC)或磷酸化(例如，含磷酸根的)有機(jī)化合物。 化合物(E)可以通過(D)粘合或者通過其自身粘附到其他化合物材料上。而且，本發(fā)明材料包含另外的功能層(F)，作為㈧上的覆蓋層，作為例如防護(hù)層、 增強(qiáng)層或裝飾層或者作為“燃燒時的損失層”，見圖1。優(yōu)選的層要么是本身阻燃的，或者是易燒掉的或熔掉的，以不干擾(A) (B) (C)層體系的功能?；衔?F)可以通過(D)粘合或者通過其自身粘附到其他化合物材料上。而且，本發(fā)明材料可以包含預(yù)定應(yīng)用所需的元件(G)，如電纜等情況的金屬絲插入物，用于建筑用途等的實心部件如木材、玻璃、金屬或混凝土結(jié)構(gòu)，并且也包括金屬管，例如波紋鋼或銅，以制造預(yù)絕緣的管，見圖1。元件(G)可以通過(D)粘合或者通過其自身或者或松或緊地機(jī)械連接附著到其他層材料上。本發(fā)明材料的主要優(yōu)點是其對于在有關(guān)安全的環(huán)境中應(yīng)用的適應(yīng)性，所述環(huán)境要求低火焰蔓延和/或低生煙性(例如，ASTM E-84、EN 13823/Em3501_l模擬和認(rèn)證的，見表1和幻。通過特定效果來提供從阻燃到甚至防燃的性能，根據(jù)我們以下的結(jié)論，所述特定效果是本發(fā)明材料的層會在形成時以及在可燃?xì)怏w遷移與火焰和熱擴(kuò)散一起時產(chǎn)生的1.當(dāng)?shù)竭_(dá)第一(外部)纖維層時，火焰在高表面上擴(kuò)散，與光滑和/或封閉表面如箔或片相比，每單位表面的凈熱量產(chǎn)生顯著降低。而且，由于上述擴(kuò)散，也由于纖維導(dǎo)熱系數(shù)比金屬箔或聚合物層低，穿透到復(fù)合材料中的熱量也較低。相比之下，由于在可燃性測試早期箔熔融和/或撕裂，使用鋁箔作為外層的上述現(xiàn)有技術(shù)體系在大多數(shù)條件下將出現(xiàn) “跳火”。2.當(dāng)快到第二層時，已經(jīng)變?nèi)醯臒崃亢突鹧鏁霈F(xiàn)以下的情況要么(a)被金屬箔反射，或者通過第二纖維層進(jìn)一步擴(kuò)散。在熱量更深入穿透到發(fā)泡聚合物中時，它會分解成可燃?xì)怏w，該可燃?xì)怏w要么被箔截留(通過纖維外層來防止因氣壓造成的箔撕裂，這一性能在現(xiàn)有技術(shù)中也沒有提供)，并因此防止可能的跳火；要么(b)第二纖維層或金屬箔將這些氣體向表面或火焰前沿的遷移減慢，和/或?qū)⑺鰵怏w稀釋到纖維基質(zhì)中，使它們保持在低于每體積或表面單位的臨界限值。效果加和2b都能防止跳火，并且可以和1 一起形成受控的、緩慢的燃燒(當(dāng)其在復(fù)合材料的外表面發(fā)生時燃燒緩慢，但是供應(yīng)足夠的氧氣)。相比標(biāo)準(zhǔn)的將會形成“受抑制” 燃燒(氧氣不足)的阻燃體系(由于不完全燃燒而產(chǎn)生高生煙性(比較表1 =SMOGRA和TSP 值))，這不會產(chǎn)生很多煙。
本發(fā)明材料的很突出的優(yōu)點是涉及燃燒測試的通用性，并且，結(jié)果幾乎與基材或芯無關(guān)(見表2)。本發(fā)明材料的有關(guān)上述優(yōu)點的另一優(yōu)點是不用采取其他的措施來使基材或芯阻燃。這形成本發(fā)明材料的另一優(yōu)點，該材料對于泡沫基材或芯及其成分來說是自由、 經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)的選擇。這形成本發(fā)明材料的另一優(yōu)點，因為不需要鹵化阻燃劑來獲得所需的阻燃性。尤其是溴化阻燃劑對環(huán)境問題是危險的，在遇火時會產(chǎn)生毒煙。為此，已經(jīng)部分禁止溴化阻燃齊U。因此，也不需要阻燃增效劑如三氧化銻和硼酸的金屬鹽，其使用甚至在討論中或者已經(jīng)受限制了。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是由于所述層狀體系接受了防燃性能，它可以顯著減少危險化學(xué)品(如鹵化的、含磷的)。通過使用硅酸鹽基粘合劑，甚至可以放棄最終的基本鹵化化合物(CR/CPE/PVC粘合劑)。硅酸鹽粘合劑層僅要求很薄，因此不影響最終部件的性能， 例如，柔韌性。使用硅酸鹽膠的另一優(yōu)點就是它們不是溶劑，而是水基的。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是它還可以足夠柔韌，可以圍繞小的半徑彎曲，或者容易圍繞管道抓住各管。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是在優(yōu)選的組合物中，它不含PVC和鄰苯二甲酸酯，它們兩者均因環(huán)境和健康問題在觀察和討論中。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是其阻燃性幾乎與要防火的部件的幾何形狀無關(guān)。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是可以通過采用箔型/厚度和/或纖維型、直徑、長度、 薄紗密度、編織角度等使其性能適應(yīng)所需的性能曲線圖(涉及機(jī)械學(xué)、阻尼、絕緣、柔韌性
寸乂 O本發(fā)明材料的突出優(yōu)點是它可以經(jīng)濟(jì)的方式用連續(xù)工藝生產(chǎn)，例如，通過擠出和還與預(yù)制層壓材料一起的共層壓。它顯示了在可能的制造和應(yīng)用上的通用性。它可以直接被擠出、共擠出、層壓、模塑、共模塑、重疊模塑(overmoulded)、焊接等成為多層體系，因此， 它可以不受限制的成形方式施加到汽車、運輸工具、航空器、大樓和建筑物、家具、機(jī)械工程和許多其他工業(yè)的各表面上，甚至通過材料制造工藝之后的熱成形或其他成形方法施加。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是它可以通過工業(yè)中廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)方法形成變化的、指定形狀，并且它不需要專門的設(shè)備。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是使用用于層㈧和/或⑶的中空纖維來提高絕緣效^ ο所述材料的另一優(yōu)點是化合物(C)可以包含不會失去其阻燃性的很高含量的相同或其他種類的廢料或回收材料。因此，本發(fā)明材料的突出優(yōu)點是消除發(fā)泡聚合物的阻燃性的影響，使聚合物基和/ 或整個彈性體或熱塑性彈性體化合物可以很經(jīng)濟(jì)。因此，例如NR或SBR基摻合物可以用作絕緣泡沫材料，此外這些摻合物作為獨立的產(chǎn)品從未通過各自的可燃性規(guī)定。本發(fā)明材料的相關(guān)優(yōu)點是所述外層提供另外的阻擋性能，對絕熱和阻擋蒸氣擴(kuò)散有積極效果。通常，按照EN 12086，整個復(fù)合材料的水蒸氣擴(kuò)散阻擋性能至少為μ 2500， 較好至少為μ 5000，尤其優(yōu)選至少為μ 10000。蒸氣阻擋性能對防止經(jīng)過濕氣凝結(jié)在絕緣
9下面腐蝕來說是必不可少的。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是其寬溫度范圍，該范圍僅由發(fā)泡聚合物確定。例如，本發(fā)明使用發(fā)泡硅彈性體(MVQ)作為化合物(C)的材料可以用在-100°C到最高+300°C，或者在熱固性泡沫材料的情況下可用到最高400°C。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是其絕熱和隔音/防震的適用性，如上所述，適用很低到很高的溫度。作為一個另外的優(yōu)點，金屬箔作為蒸氣阻擋層和反射層，它還可以消音。所述玻璃纖維作為另外的絕緣層，尤其是使用中空纖維時。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是其抗機(jī)械負(fù)載、壓力、切口形成、切割和咬(包括鳥、嚙齒動物或白蟻等侵襲)的抗沖擊性，它是室外絕緣用途的另一優(yōu)點。本發(fā)明材料的另一優(yōu)點是它具有很高的抗UV和臭氧性能，甚至如果發(fā)泡層(C)不具備相應(yīng)的抵抗性能。


圖1是說明本發(fā)明第一實施方式(a)和第二實施方式(b)所述材料的圖。 圖2是說明用于平面材料(a)和管狀材料(b)的重疊密封的圖。
具體實施例方式實施例在以下實施例和對比例中，從市場上獲得所需的泡沫材料和其他材料(例如， O 級=級 O/ Armaflex ，英國 Armacell有限公司；af = AF/Armaflex ,德國 Armacell GmbH ；相同聚合物基，但不同添加劑；HT = HT/Armaflex , NH = NH/Armaflex,均來自德國Armacell GmbH)或者按照現(xiàn)有技術(shù)的步驟制成25mm厚樣品。使用市售的粘合劑等( Hapuflam :防火多層織物體系，德國Hapuflam GmbH； Flammotect 防火油漆/涂層， 德國b. i. ο. Brandschutz GmbH，均自粘合的，其他CR基粘合劑520，德國Armacell GmbH ； 纖維STW，德國，CPE Tyrin ,美國陶氏化學(xué)公司(Dow Chemical)通過輕微和恒定的壓力將所述保護(hù)層施加到泡沫材料部件上。在對比例中，所述層盡可能地按照各文獻(xiàn)提供的工藝施加。表1 按照EN 13823/EN 13501-1 (單獨燃燒項目/圓角測試)進(jìn)行的泡沫材料化合物的可燃性測試結(jié)果按照EN 13823進(jìn)行的可燃性和測定總熱量釋放(THR)、火焰生長速率(RIGRA)、煙氣生長速率(SMOGRA)和總生煙量(TSP)；按照EN 13501的可燃性分級(最佳單獨級別B si d0)。無星號加粗體的實施例是本發(fā)明的材料。
權(quán)利要求
1.一種包含彈性體或熱塑性彈性體的材料，所述彈性體或熱塑性彈性體發(fā)泡成根據(jù) ISO 845測試的密度小于200kg/m3，較好小于100kg/m3，尤其優(yōu)選小于65kg/m3 ；所述彈性體或熱塑性彈性體作為芯(C)被至少一層內(nèi)保護(hù)層(B)和至少一層外保護(hù)層(A)覆蓋；所述內(nèi)保護(hù)層(B)包含厚度為1-400微米、較好2-50微米的金屬箔、或按照DIN 4102B1和/或 ASTM E-84火焰蔓延100測試為至少阻燃的纖維材料，所述外保護(hù)層(A)由按照DIN 4102B1 和/或ASTM E-84火焰蔓延100測試為至少阻燃的纖維材料組成；其中，若㈧和⑶均具有纖維性質(zhì)，(A)與(B)的平均網(wǎng)眼或篩孔之比大于1 1，較好大于1 1.25，尤其優(yōu)選大于1 1. 5。
2.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于，(B)中的金屬箔是鋁。
3.如權(quán)利要求1或2所述的材料，其特征在于，(A)和/或⑶中的纖維材料是編織織物、針織織物、單向編織物或非織造織物的形式。
4.如權(quán)利要求1或2所述的材料，其特征在于，(A)和/或(B)中的纖維材料至少30 重量％埋入基質(zhì)中，較好埋入阻燃和/或不燃性和/或鹵化材料，特別優(yōu)選埋入CPE和/或 PVC和/或硅酸鹽基粘合劑中。
5.如權(quán)利要求3或4所述的材料，其特征在于，(A)和/或(B)中的纖維材料是玻璃纖維。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的材料，其特征在于，(A)中的纖維材料的平均網(wǎng)眼或篩孔為0. 01-2. OOmm,較好0. 04-0. 80mm,特別優(yōu)選0. 10-0. 25mm ；優(yōu)選的平均線或纖維密度為 5-500/厘米，較好10-250/厘米，尤其優(yōu)選的是20-60/厘米。
7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的材料，其特征在于，(B)中的纖維材料的平均網(wǎng)眼或篩孔為0. 01-0. 80mm，較好0. 08-0. 5mm ；優(yōu)選的平均線或纖維密度為5-250/厘米，尤其優(yōu)選的是40-100/厘米。
8.如權(quán)利要求1-7任一項所述的材料，其中，所述發(fā)泡芯(C)的閉孔含量至少80%。
9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的材料，其特征在于，至少層(A)和(B)用阻燃和/或不燃性化合物、較好是阻燃和/或不燃性粘合劑粘合。
10.如權(quán)利要求9所述的材料，其特征在于，在最終層壓到(C)上之前，將所述阻燃和/ 或不燃性化合物預(yù)先施加到層(B)上，或者在層(A)和(B)之間。
11.如權(quán)利要求9-10任一項所述的材料，其特征在于，所述阻燃和/或不燃性化合物基于含鹵素的化合物和/或硅酸鹽化合物。
12.如權(quán)利要求1-11任一項所述的材料，其特征在于，為了保護(hù)、增強(qiáng)和裝飾施加另外的層。
13.如權(quán)利要求1-12任一項所述的材料，其特征在于，用粘合劑和/或熱熔體和/或熱塑性材料將除㈧外的層粘合到⑶上。
14.如權(quán)利要求13所述的材料，其中，在最終層壓到(C)上之前，已將所述粘合劑和/ 或熱熔體和/或熱塑性材料預(yù)先施加到層(B)的至少一側(cè)上，或者層(A)和(B)至少一側(cè)之間和/或?qū)?A)和(B)至少一側(cè)的上面。
15.如權(quán)利要求14所述的材料，其特征在于，所述預(yù)層壓，是指預(yù)制復(fù)合材料層至少包括(A)和(B)，并用粘合劑和/或熱熔體和/或熱塑性材料將其施加在(C)的一側(cè)或多側(cè)上。
16.如權(quán)利要求1-15任一項所述的材料，其中，層(A)和/或?qū)?B)形成一個或多個重疊，可用于在至少(A) (B) (C)構(gòu)造的多層部件之間和/或所述多層部件和其他材料之間形成對接密封和/或接縫密封。
17.如權(quán)利要求1-16任一項所述的材料，其中，將表面結(jié)構(gòu)施加到(A)(B) (C)復(fù)合材料內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)上，改善消音/去熱、粘合以及火焰/熱擴(kuò)散。
18.如權(quán)利要求1-17任一項所述的材料，其特征在于，按照EN12086，整個復(fù)合材料的水蒸氣擴(kuò)散阻擋性至少為μ 2500，較好至少為μ 5000，尤其優(yōu)選至少為μ 10000。
19.如權(quán)利要求1-18任一項所述的材料，其特征在于，按照EN12667，整個復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)在0°C下小于0. 080W/m*K，較好在0°C下小于0. 040W/m*K。
20.一種用連續(xù)工藝制造權(quán)利要求1-19任一項所述材料的方法。
21.如權(quán)利要求20所述的制造材料的方法，所述方法是連續(xù)的兩步擠出/發(fā)泡和層壓工藝。
22.如權(quán)利要求20或21所述的制造材料的方法，其中，至少(A)和(B)的預(yù)制復(fù)合材料層壓到(C)上。
23.權(quán)利要求1-19任一項所述材料為了防護(hù)的應(yīng)用。
24.如權(quán)利要求23所述的材料用于要求在室內(nèi)外防護(hù)以抵抗溫度變化和/或防止火和 /或噪音/震動的應(yīng)用的用途。
25.如權(quán)利要求1-19任一項所述材料在絕熱和/或隔音和/或消音和/或減震和/或防火中的用途。
26.如權(quán)利要求25所述的材料在建筑物、器皿、容器和管道，如壁、天花板、地板、屋頂、 儲罐、管子和輸送管的內(nèi)外進(jìn)行絕熱和/或隔音和/或防火中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于通用多層彈性體或熱塑性彈性體的絕熱和/或隔音材料，該材料具有改進(jìn)的耐火性和低生煙性；制造這種材料的方法以及該材料和形成的復(fù)合材料的應(yīng)用。
文檔編號B32B15/20GK102529221SQ20111037290
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者F·維爾梅耶, H·匡特, J·韋丁格 申請人:阿瑪賽爾企業(yè)有限公司