專利名稱:防火和絕緣用的組合料的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于用于防火和絕緣的組合料，特別是金屬氧化物組合料，用于同酸性磷酸鹽溶液反應(yīng)而形成固化的磷酸鹽粘結(jié)涂層。
在鋼框架建筑物的建造中，必須對鋼結(jié)構(gòu)件錄取防火或熱絕緣措施，以防止或抑制鋼結(jié)構(gòu)件在萬一建筑物中發(fā)生大火時的軟化或塌陷。石棉涂層由于公認(rèn)有致癌性，所以在這種用途中已不再采用含石棉的組合料?，F(xiàn)在用于對結(jié)構(gòu)件防火處理的主要商業(yè)性產(chǎn)品是一種以波特蘭水泥為基的粘結(jié)性混合物或相近的粘結(jié)介質(zhì)，以一種含水的泥漿的形式用噴涂法進(jìn)行施涂。這種材料有很多不足之處，這種組合料本身只是一種中等的絕緣介質(zhì)，所以必須將大量的材料涂在結(jié)構(gòu)件上。然而，它在結(jié)構(gòu)件上的結(jié)合力很弱，特別在濕的時候所以往往會由于它本身的重量而脫落損失掉。這就限制了在一次施涂操作中能夠涂上去的數(shù)量，因而常常必須在同一表面上涂上兩層或更多層涂層以達(dá)到足夠的厚度。此外，這種材料固化比較慢，這些事實(shí)結(jié)合在一起，就增加了勞動成本，因此也就增加了涂層的總成本。
Hacker的美國專利4303450號公布了用于鋼結(jié)構(gòu)件防火處理的組合料，此組合料由水泥、珍珠巖團(tuán)粒以及膨潤土組成，將干燥的組合料在一個噴嘴式混合器中同水混合，噴涂于鋼的表面上。
對于一種要涂于結(jié)構(gòu)件上的涂層來說，其要求是該涂層必須能附著于結(jié)構(gòu)件表面上，必須能用噴涂法進(jìn)行施涂，并且能迅速硬化，以提供優(yōu)良的熱絕緣性能。
眾所周知，磷酸鋁和磷酸鎂粘結(jié)劑可用于制作各種不同的團(tuán)粒。Shubow 的美國專利4419133和45 03 10 9號公布了粘結(jié)的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，其組成包括氧化鋁、氧化鎂、一種團(tuán)粒，諸如砂?；蚴?，或可能是膨化珍珠巖或蛭石，以及一種由磷酸一鋁Al(H2PO4)3(以下簡作MAP)構(gòu)成的粘結(jié)劑。
Cassidy的美國專利39 23 53 4號公布了慢速固化的可澆注成型的組合料，其組成包括氧化鎂、MAP和一種耐火的填充料，當(dāng)該組合料是用作搗實(shí)法或噴注法用的混合物時，還可含有增塑劑，例如膨潤土和其他粘土或其代用品，該組合料中也可加粘土來增加產(chǎn)品的熱強(qiáng)度，此外，也可含有發(fā)泡劑。
Tomic的美國專利41 74 22 7號公布了用于將一個螺栓固定于一個孔內(nèi)的漿狀組合料，其組成包含氧化鎂或硅酸鎂、MAP和團(tuán)粒。
Russell的美國專利4262055號公布了磷酸銨粘結(jié)劑，同一種氧化鎂硬化劑相配合用于粘結(jié)輕質(zhì)團(tuán)粒，如珍珠巖。該團(tuán)粒粘結(jié)劑混合物作為一種輕質(zhì)的防火材料涂在結(jié)構(gòu)件上?？墒谴祟惢旌衔锏娜秉c(diǎn)是當(dāng)磷酸銨同氧化鎂發(fā)生反應(yīng)時有氣態(tài)的氨放出，這對工人是討厭并且有害的。Limes的美國專利3285758號公布了耐火的組合料，其組成包括磷酸銨粘結(jié)劑和氧化鎂、硬化劑以及團(tuán)粒(它可以是原礦白云石);該組合料可以是一種用于噴涂的混合物狀態(tài)。
Cassens的美國專利4276091號敘述了耐火的組合料，其組成包括堿金屬的磷酸鹽和鋁鹽粘結(jié)劑，用于粘結(jié)耐火的團(tuán)粒，諸如方鎂石、白云石、鉻礦石、鋁釩土和/或高含量氧化鋁熟料，并配入膨潤土或任選地配入瀝青;也用于粘結(jié)氧化鋁顆粒/鋁釩土團(tuán)粒，以及塑性粘土。Cassens的組合料是混合的干料，在噴涂于一種表面上去之前，在噴槍的噴嘴中將水加至干的混合料中。
Vukasovich的美國專利3148996號敘述了發(fā)泡的陶瓷材料，其制法是用磷酸鋁溶液同硅酸鈣反應(yīng)以生成一種漿糊狀產(chǎn)物，往其中加入一種氣體或產(chǎn)氣物質(zhì)，例如微粒的碳酸鹽，隨后使之完全硬化。
我們發(fā)現(xiàn)了一種組合料，能通過加入一種磷酸鹽粘結(jié)劑而形成一種用于涂層的組合料，可用例如噴涂法以得到一種具有優(yōu)良熱絕緣性的，附著性很好的絕緣層。
本發(fā)明提供一種輕質(zhì)的防火、隔音和絕緣阻隔層的組合料，它適用于同一種粘結(jié)劑的酸性水溶液混合以后使用，此粘結(jié)劑從這樣一組化合物中選用，此組化合物包括磷酸二氫一鋁、含單原子堿土金屬的磷酸二氫鹽及其混合物;上述組合料的組成包括(1)一種氧化物組分，它是氧化鎂、氧化鋁或其混合物，該氧化物的顆粒度是至少90%通過200目的篩網(wǎng)，其表面積是至少5米2/克;(2)至少一種孔隙形成劑，它是一種平均密度為從約48至約1440公斤/米3(約3至約90磅/英尺3)的多孔性的礦物團(tuán)粒，或至少一種無機(jī)的固體起泡劑，其顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)，或這兩種物料的混合物;(3)至少一種觸變劑和一種細(xì)顆粒的材料兩者中的一種，其顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)。此組合料中最好還包含有一種球狀粘土。組合料較有利的組成為氧化物組分、多孔性團(tuán)粒和觸變劑，并再任選地包含起泡劑和/或細(xì)顆粒的材料，但其組成也可以是氧化物組分、起泡劑和細(xì)顆粒的材料，再任選地含有團(tuán)粒和/或觸變劑。這些含有團(tuán)粒的組合料可以是細(xì)顆粒的物體，并是按照本發(fā)明第二方面的方法制備的，此方法包括將各組分混合在一起，例如將上述氧化物組分和觸變劑及團(tuán)?；旌显谝黄穑孕纬梢环N混合物，然后將此混合物同水混合以形成一種涂了層的團(tuán)粒;若組合料中含有球狀粘土，則最好是在加水之前先把它混入混合物中。
上述的阻隔層組合料可在臨使用之前同酸性磷酸鹽溶液 混合而轉(zhuǎn)變成一種可硬化的阻隔層組合料，本發(fā)明的第三方面是提供由兩套或幾套材料組成的綜合配料，其成分在混合以后形成一種防火和絕緣的阻隔層組合料，這種綜合配料包括(a)含有本發(fā)明組合料一套或幾套，和(b)含有磷酸二氫-鋁或單原子堿土金屬的磷酸二氫鹽或其混合物的酸性水溶液一套或幾套。將這幾套材料的成分混合在一起，制成一種可硬化的組合料，這就是本發(fā)明的又一方面，此組合料可通過本發(fā)明中的一種方法對一個結(jié)構(gòu)件進(jìn)行防火涂層，這種方法是將此組合料噴涂于結(jié)構(gòu)件上。最后，本發(fā)明提供了一種熱絕緣的結(jié)構(gòu)件，它具有一個芯體和熱絕緣的表面涂層，是通過將上述可硬化的組合料用噴涂法涂到芯體上去而形成的。
上述可配入的輕質(zhì)多孔性團(tuán)粒是無機(jī)材料，可以是許多膨化的多孔性礦物中的任何一種，諸如蛭石、珍珠巖、硅酸鹽(例如Dacotherm牌號的)、玻璃、硅藻土或爐渣，或其他多孔性材料，例如火山灰或浮石。這些材料的混合物，或多孔性礦物同少量非多孔性團(tuán)粒(諸如砂子或象莫來石之類的結(jié)晶質(zhì)鋁-硅酸鹽材料)的混合物也可以應(yīng)用，唯團(tuán)粒混合物的體積密度應(yīng)在48-1440公斤/米3(3-90磅/英尺3)，較好是在48-960公斤/米3(3-60磅/英尺3)，特別是在48-480公斤/米3(3-30磅/英尺3)的范圍內(nèi)，特別最好的是小于240公斤/米3(15磅/英尺3)，例如在80-240公斤/米3(5-15磅/英尺3)的范圍內(nèi)。膨化珍珠巖和砂子按1∶1至4∶1體積比混合而成的混合物，可使硬化的產(chǎn)物得到特別優(yōu)良的熱性能。在本發(fā)明的某些具體方案中，可硬化的組合料中不含有多孔性團(tuán)粒。
上述團(tuán)粒最好是單獨(dú)使用膨化珍珠巖或?qū)⑺磁蚧渲閹r混合應(yīng)用，但特別推薦單獨(dú)使用膨化珍珠巖。膨化珍珠巖的體積密度最好是48-240，例如80-160公斤/米3(3-15，例如5-10磅/英尺3)。團(tuán)粒的顆粒度通常是至少90%，例如至少95%能通過8目的篩網(wǎng)(按美國標(biāo)準(zhǔn)篩顆粒度試驗(yàn)法測定)，并且不多于10%，例如不多于5%殘留于8目的篩網(wǎng)上，此外，最好是至少40%，例如至少50%殘留在20目的篩網(wǎng)上;通常是少于20%通過50目的篩網(wǎng)。這樣，所用團(tuán)粒最好是至少70%，特別是至少80%的顆粒通過8目的篩網(wǎng)，但不通過50目的篩網(wǎng)。退一步的要求，所用團(tuán)?？梢允瞧骄w粒度大于上述顆粒度的團(tuán)粒同平均顆粒度小于上述顆粒度的團(tuán)粒的混合物;這樣的團(tuán)?；旌衔锟梢允褂不漠a(chǎn)物得到較高的強(qiáng)度，但需要額外的特殊混合操作以保證最終的硬化涂層的均勻性。膨化珍珠巖通常是農(nóng)用級的。所用珍珠巖的硬度最好是處于按珍珠巖研究所標(biāo)準(zhǔn)(Perlite Institute Standard)PI-306-80測定的硬度等級的上半部分。
氧化鎂在組合料中通?？偸怯械?，它可以是純的氧化鎂，但也可以用各種高M(jìn)gO含量的礦物。氧化鎂可以是從菱鎂礦制得的，可能是苛性的或“化學(xué)的”氧化鎂、低反應(yīng)活性的氧化鎂或死燒的氧化鎂，或者由于改變菱鎂礦的煅燒條件而具有介于上述幾種氧化鎂之間的反應(yīng)活性。氧化鎂的成分分析(重量百分比)可以是MgO87.3%，SiO24.6%，F(xiàn)e2O32.7%，Al2O31.2%和CaO1.2%，或最好是純度更高的，例如至少97%MgO。
氧化鎂的體積密度可以是480-4000，例如800-2400和特別是800-1600公斤/米3(30-250磅/英尺3，例如50-150和特別是50-100磅/英尺3)，其表面積可以是5-200米2/克，最好是5-150，或特別是在未加起泡劑(見下文)時為5-50米2/克，例如5-20米/克，或者特別是在有起泡劑時為10-150，例如20-100，又如20-50米2/克。氧化鎂的顆粒度可以是至少50%通過325目的篩網(wǎng)，同時至少90%通過200目的篩網(wǎng)，但氧化鎂最好是顆粒非常細(xì)的，至少90%，特別是至少95%通過325目的篩網(wǎng)，并且不多于5%，特別是不多于2%殘留在200目的篩網(wǎng)上。增加氧化鎂的表面積可增加其活性，縮短它同磷酸鹽粘結(jié)劑的反應(yīng)時間，因而減少最終組合料的硬化時間。
氧化鋁在組合料中可能有，它可以是一種干燥的氧化鋁粉末或氧化鋁的三水化合物或煅燒氧化鋁，其典型成分分析(重量百分比)為99.8%Al2O3，0.13%Na2O，0.03%Fe2O3和0.03%SiO2。其顆粒度通常是至少50%通過325篩網(wǎng)和至少90%通過200目的篩網(wǎng)，最好是至少90%，例如至少95%通過325目的篩網(wǎng)。氧化鋁的體積密度可以是480-1600公斤/米3，例如960-1280公斤/米3(30-100磅/英尺3，例如60-80磅/英尺3)，其表面積可以是10-200米2/克，例如50-100米2/克。用氧化鋁代替一部分氧化鎂可降低同磷酸鹽溶液反應(yīng)的速度，因而延長硬化時間但同時也增加硬化了的涂層的強(qiáng)度。
在組合料中也可能有一種觸變劑，它最好是一種水合的膠質(zhì)的鋁-硅酸鹽粘土，例如象膨潤土之類的蒙脫石類粘土，它可以是多種多樣的遇水只發(fā)生很小膨脹、例如小于300%的品種，諸如鈣膨潤土之類的品種，但更可取的是具有高膨脹度的品種，例如遇水能膨脹大于1000%，例如1000-2500%的，諸如美國西部的膨潤土，例如產(chǎn)自懷俄明州或德克薩斯州的鈉膨潤土。膨潤土干燥時在松散狀態(tài)下的體積密度通常是480-1280公斤/米3，特別是560-800公斤/米3(30-80磅/英尺3，特別是35-50磅/英尺3)。若不用膠質(zhì)的粘土，也可以用其他無機(jī)觸變劑，象烘制過的二氧化硅之類，或者用有機(jī)的觸變劑，諸如樹膠之類，例如阿拉伯樹膠，或醚化的纖維素衍生物，諸如羧甲基纖維素之類。所用的觸變劑，例如膠質(zhì)粘土，可有助于使潮濕的涂層保持穩(wěn)定，防止它在固化之前發(fā)生收縮和緊密化，它一般較多地同低密度的團(tuán)粒一起使用。觸變劑也可以是滑石。所用的球狀粘土是一種具有高可塑性的細(xì)顆粒的水合硅酸鋁，例如一種高嶺土或中國粘土，后者主要是純粹的高嶺土。膠質(zhì)粘土同球狀粘土的相對重量通常是0.1-4∶1，例如0.3-2.5∶1，特別是0.3-0.8∶1。球狀粘土可有助于使?jié)竦耐繉痈街诨w上足夠長的時間，使可硬化的組合料能夠固化并同基體結(jié)合在一起。增加球狀粘土的數(shù)量通?？稍鰪?qiáng)附著力。
上述粘結(jié)劑的磷酸鹽部分是一種磷酸二氫-鋁(MAP)或單原子堿土金屬的磷酸二氫鹽或其混合物的酸性溶液。堿土金屬可以是鈣，但最好的是鎂，而粘結(jié)劑最好是鋁和鎂二者的磷酸二氫鹽的混合物。此溶液當(dāng)磷酸鹽只含鋁的鹽類時，通常含磷酸鹽10-60%(重量)，當(dāng)只含鎂的鹽類時，含磷酸鹽20-40%(重量)，而當(dāng)采用鎂鹽和鋁鹽的混合物時，從溶解度考慮磷酸鹽含量為從20至40-50%(重量)。此溶液的pH值通常為0.5-2.0，這是由于存在過量的磷酸，超過了同溶液中的金屬完全反應(yīng)所必需的數(shù)量。典型的商品MAP溶液(鹽類總含量為約50%重量)含有7.8-8.2%Al2O3(或7.0%Al2O3和0.67%MgO)和33.4-34.0%P2O5，同時P2O5∶Al2O3的重量比為約4∶1(P∶Al的分子比為3.03∶1)，(或P對Al+Mg的分子比為3.07∶1)，其比重(26.7℃/15.6℃，80°F/60°F)為1.47-1.50，其發(fā)貨狀態(tài)的pH值為約1.0。一種典型的商品磷酸二氫一鎂溶液以下簡作(MMP)(鹽類總含量為約37%)含有6.6-6.9%MgO，32.3-34.3%P2O5，其比重(26.7℃/15.6℃，80°F/60°F)為1.475-1.500，其發(fā)貨狀態(tài)的pH值為約1.2。在混合物中，MMP對MMP和MAP總量的重量百分比可以是1-50%，例如5-20%。商品磷酸鋁或磷酸鎂的濃溶液或其混合物在同其他組分(即團(tuán)粒組合料)混合之前最好的用水稀釋，例如1份重量的MAP溶液用0.5-4份重量的水稀釋，這樣，同其他組分混合所用的MAP溶液的濃度最好是10-35%(重量)，特別是15-30%，例如20-25%(重量)。磷酸鹽溶液的濃度應(yīng)該使它同其他組分混合制成的混合物能有流動性，特別是應(yīng)能用于進(jìn)行噴涂。為了配制最終的可硬化性組合料，單獨(dú)加入的水或隨同一種其他組分一起加入的水的數(shù)量，在已經(jīng)混合但硬化過程還未完成之前，通常是用于配制可硬化性組合料的全部組分(包括水在內(nèi))的總重量的10-50%，例如10-40%(重量)，或例如20-40%，例如20-35%(重量)，又例如22-32%，25-35%(重量)，或35-50%(重量)。磷酸鋁和/或磷酸鎂在可硬化組合料中的含量最好是1-20%，例如5-15%(干燥物質(zhì)的重量百分比)。
上述孔隙形成劑可以是一種無機(jī)的起泡劑，它可以在可硬化組合料的配制過程中加入，最好它是作為一種預(yù)先混合成的團(tuán)粒組合料的一個組成部分，該團(tuán)粒組合料的組成包含團(tuán)粒、氧化鎂和/或氧化鋁、觸變劑和任選地還可含有粘土;或者是作為一種起始組合料的一個組成部分，該起始組合料的組成包括氧化鎂和/或氧化鋁、起泡劑和細(xì)顆粒材料，但它也可以在配制可硬化組合料的時候才同阻隔層組合料和磷酸鹽粘結(jié)劑互相混合。起泡劑最好是同其他的干燥組分(例如團(tuán)粒、氧化鎂和/或氧化鋁、觸變劑以及任 選地含有的粘土)相混合然后加入水，例如加入重量為其他組分總重量10-50%的水，使固體成分被水濕透，以得到一種潮濕的物質(zhì)，當(dāng)混合物中有團(tuán)粒時它能將團(tuán)粒包覆起來，然后任其干燥。上述起泡劑的顆粒度通常為至少50%，例如至少90%通過200目的篩網(wǎng)，特別是至少50%，最好是至少90%通過325目的篩網(wǎng)。固體無機(jī)起泡劑的例子是碳酸鹽、重碳酸鹽、亞硫酸鹽和亞硝酸鹽，例如其堿金屬的鹽類或最好是堿土金屬的鹽類，諸如碳酸鈣、白云石、碳酸鎂、碳酸鋇以及鈉或鉀的碳酸鹽或重碳酸鹽。起泡劑的數(shù)量通常最多為可硬化組合料干燥重量(不包括起泡劑)的200%(重量)，而它最好是能使涂在基體上的干燥涂層膨脹至相當(dāng)于其不加起泡劑時的體積的一倍半至十倍，從而將干燥涂層的密度減小至可能低達(dá)112-160公斤/米3(7至10磅/英尺3)。這樣，可以使用數(shù)量為10-100%，例如50-80%的白云石(百分比按上述同樣方式表示)，也可以使用能產(chǎn)生等量氣體的其他碳酸鹽和起泡劑。碳酸鹽化合物同MgO的重量比可以是2∶1至10∶1，例如3-5∶1。無機(jī)起泡劑的作用是通過同酸性的磷酸鹽粘結(jié)劑溶液反應(yīng)而產(chǎn)生一種氣體，例如二氧化碳，而這種反應(yīng)消耗了粘結(jié)劑溶液中的一部分游離酸，或部分地中和了金屬的磷酸氫鹽。采用較高比例的無機(jī)起泡劑，需要同時增加金屬的磷酸氫鹽對氧化鎂的含量比例，或者改用往金屬的磷酸氫鹽溶液中加入礦物酸，例如，加入額外的磷酸或硫酸或鹽酸的辦法，以補(bǔ)償此反應(yīng)所消耗的酸。按上述方式加入或隨同酸性的金屬磷酸鹽一起加入的礦物酸的數(shù)量可以是可硬化組合料總重量(包括水和酸)的0.5-10%(重量)，而酸對碳酸鹽(以白云石為例)的重量比可以是1∶3-20，酸對金屬氧化物組分和碳酸(以白云石為例)二者總量的重量比可以是1∶4-25。起泡劑在進(jìn)行硬化的涂層中生成氣泡，為了減少這種氣泡在硬化過程中的損失，最好能加快硬化的速度，例如通過提高氧化鎂或氧化鋁對酸性磷酸鹽含量比例，或采用反應(yīng)活性較高的氧化鎂或氧化鋁，即具有較大表面積的，例如20-50或30-40米2/克的，而不是表面積5-20，例如約10米2/克的。為有助于在基體上產(chǎn)生封閉的多孔性涂層，可以在可硬化組合料中加入一種二價或三價金屬的硬脂酸鹽，例如，一種鈣、鋁或鋅的硬脂酸鹽，而且最好是能加入至團(tuán)粒組合料中，硬脂酸鹽對氧化鎂的重量比可以是0.5-10∶99.5-90。
一種推薦采用的添加劑，特別是當(dāng)組合料中有一種起泡劑時需要加入，它是一種細(xì)顆粒的材料，它不是無機(jī)的起泡劑，即不是表面積大于5米2/克的氧化鎂，也不是表面積大于5或10米2/克的氧化鋁，而其顆粒的至少90%通過200目的篩網(wǎng)。通常此材料的表面積為0.1-1米2/克，最好其顆粒少于5%，例如少于2%通不過100目的篩網(wǎng);同時最好有至少90%，例如至少95%通過325目的篩網(wǎng)。此細(xì)顆粒材料可以是二氧化硅粉末，或者是堿土金屬或鋁的氧化物或硅酸鹽，例如硅酸鎂，包括諸如滑石之類帶氫氧基的硅酸鹽，低反應(yīng)活性的氧化鋁，例如“死燒”氧化鋁，或表面積小于1米2/克的氧化鎂、硅酸鋁，諸如莫來石或葉蠟石、或硅酸鈣，諸如硅灰石或石膏。此材料最好是滑石和/或莫來石，并且基本上其全部顆粒都通過325目的篩網(wǎng)。
滑石或其他這樣的細(xì)顆粒材料(例如莫來石)的總量可以最多至50%(重量)(以可硬化組合料的干燥重量為基，不包括起泡劑和該細(xì)顆粒材料)，例如為10-30%。此材料最好在加水配制阻隔層的初始組合料之前加入至氧化鎂和起泡劑中，其數(shù)量可以是團(tuán)粒組合料重量的10-40%，例如20-30%。很有利的是，此細(xì)顆粒材料，例如滑石，具有觸變性，并且有助于控制多孔性結(jié)構(gòu)的均勻性，可能還可以起增粘劑的作用以減少有些組分的回彈損失，因?yàn)榛?、莫來石和氧化鋁看來有此作用?；蚰獊硎蛴?0-40%滑石和90-60%莫來石組成的混合物的使用數(shù)量，最好是此細(xì)顆粒材料的總量對阻隔層組合料(例如由團(tuán)粒組成的細(xì)顆粒物體)的含量百分比為15-35%?；梢匀〈糠只蛉康娜魏纹渌|變劑，例如組合料中的膨潤土。
各種組分含量的相對比例可以用許多不同方式表示或基于團(tuán)粒的重量，或基于全部各組分的干燥重量(不包括磷酸鹽粘結(jié)劑水溶液)，或基于混合時全部組合料的重量(以干燥物為基)，或基于混合時全部組合料的重量。若按照全部組合料的重量(以干燥物為基)來表示，就可以是含10-30%，例如10-20%MgO;35-60%，例如40-60%團(tuán)粒(例如膨化珍珠巖);5-12%球狀粘土;10-20%膨潤土，以及5-25%，例如5-20%;如5-15%或10-20%磷酸-鋁。若按照團(tuán)粒組合料的重量(即可硬化組合料的重量，不包括磷酸鹽粘結(jié)劑水溶液)來表示，此團(tuán)粒組合料可以含10-45%或15-45%，10-35%，例如15-25%MgO;30-70%，例如40-70%，又如50-70%團(tuán)粒(例如膨化珍珠巖);5-20%，例如5-15%或9-17%球狀粘土;以及10-25%，例如10-20%或10-17%膨潤土。若按照團(tuán)粒(例如膨化珍珠巖)的重量來表示，此團(tuán)粒組合料可以含20-70%MgO，例如20-60%MgO;10-20%球狀粘土，和20-40%，例如大約25%膨潤土。由于推薦的酸性磷酸鋁粘結(jié)劑溶液是50%的濃溶液，所以若將含量比例按照可硬化組合料(包括在50%粘結(jié)劑溶液中的水，但不包括任何外加的水)的總量來表示也很方便。這樣，總的組合料就含有7-30%，例如7-20%，如7-10%，或者10-30%，例如10-20%MgO;30-60%，例如35-55%團(tuán)粒(例如膨化珍珠巖);5-12%，例如5-10%球狀粘土;8-20%，例如10-16%膨潤土，以及10-35%，例如25-33%或10-25%MAP溶液(50%濃度)。50%MAP溶液對團(tuán)粒的重量百分比通常是20-90%，例如30-80%。
因?yàn)檩p質(zhì)團(tuán)粒具有如此低的密度，所以也可以很方便地以體積而不是以重量來表示團(tuán)粒、MgO、粘土和膨潤土的數(shù)量。這樣，若以體積來表示，在團(tuán)粒組合料中各組份的百分比含量為1-15%，例如1-10%或2-15%或1-6%，如1-3%MgO(體積比);80-95%，例如80-90%或85-93%(體積比)密度為4-8磅/英尺3的團(tuán)粒(例如密度為6.5磅/英尺3的膨化珍珠巖);1-10%，例如2-10%或1-3%(體積比)球狀粘土;以及2-10%，例如2-6%(體積比)膨潤土。若按照團(tuán)粒(例如密度為4-10磅/英尺3的團(tuán)粒，諸如膨化珍珠巖)的體積來表示，在團(tuán)粒組合料中各組分的含量為1-15%，例如2-15%或1-6%，1.5-6%，如1.5-3.5%MgO(體積比);1-10%，例如2-10%或1-3.5%，例如1.5-3.5%(體積比)球狀粘土;以及2-10%，例如2-6%，如3-5%，又如大約4%膨潤土。
這樣，為制備一種所推薦的可硬化組合料，就可以用重量份數(shù)(以干燥物料的重量表示)5-20份，例如10-15份磷酸-鋁(或它同5-20%MMP的混合物);0.5-20份，例如5-18份或7-12份氧化鎂(例如表面積為20-60米2/克，顆粒度為至少90%通過325目的篩網(wǎng)的氧化鎂);20-30份團(tuán)粒(例如密度為48-240公斤/米3，如80-160公斤/米3(3-15磅/英尺3，例如5-10磅/英尺3)的膨化珍珠巖)0～8份，例如2-6份球狀粘土;2-15份，例如5-10份觸變劑(例如膨潤土);20-80份，例如30-50份白云石或者鈣或鎂的碳酸鹽;以及0-20份，例如4-20份或8-16份上述細(xì)顆粒材料(例如滑石)。在這個推薦的可硬化組合料中，水的數(shù)量最好是組合料總重量的30-50%。
上述組合料中也可以含有一種二氧化硅或砂子填充料，例如顆粒度為至少70%是40目至100目的，同時，大于和小于此范圍的顆粒各不多于15%，而且大于30目的不多于7%。這種填充料可以代替部分多孔性團(tuán)粒(例如珍珠巖)，同不含此種填充料的多孔性團(tuán)粒相比較，它可以增加發(fā)泡的硬化層的熱容量。二氧化硅和砂子的數(shù)量可以是阻隔層組合料(例如細(xì)顆粒的物體，而膨化珍珠巖數(shù)量是這種物體重量的1-10%時)的重量的25-50%，例如25-40%;這樣，二氧化硅砂子和膨化珍珠巖的總重量通常是細(xì)顆粒物體重量的30-60%，例如30-45%。這種含有砂子或二氧化硅的組合料常常含有(按此組合料，例如細(xì)顆粒物體的重量計(jì))20-55%二氧化硅或砂子、1-20%膨化珍珠巖、3-12%滑石、25-70無機(jī)起泡劑(例如白云石)、0.3-5%，例如0.5-5%表面積為20-60米2/克的MgO、以及任選地含有0-30%，例如15-30%莫來石。這種細(xì)顆粒物體在噴涂過程中同酸性磷酸鹽溶液(含10-30%金屬磷酸鹽)發(fā)生反應(yīng)，此金屬磷酸鹽重量(干燥的)對此組合料總重量的重量百分比是1-10%，例如1-7%，而且酸性磷酸鹽溶液重量對細(xì)顆粒物體總重量的重量百分比是15-40%，例如22-40%。為制備濕的可硬化組合料所用的水的總重量百分比(以濕的可硬化組合料為基)通常是10-30%，特別是13-25%。
所以概括地說，上述阻隔層組合料(例如是細(xì)顆粒物體)通常含有重量百分比為20-70%的團(tuán)粒(膨化珍珠巖或它同惰性的填充料，例如砂子的混合物)、0.3-40%金屬氧化物(氧化鎂和/或氧化鋁)，3-25%觸變劑(最好是膨潤土和或滑石)，0-70%無機(jī)起泡劑(例如白云石)、0-20%球狀粘土，以及0-30%莫來石。在所推薦的以珍珠巖為基礎(chǔ)的細(xì)顆粒物體中，可以有20-70%膨化珍珠巖;0.3-40%，例如5-40%氧化鎂和/或氧化鋁;8-25%滑石和/或膨潤土;0-20%，例如3-20%球狀粘土，以及0-70%，例如25-70%或者0-50%，如25-50%白云石。在所推薦的以珍珠巖和砂子的混合物構(gòu)成的團(tuán)粒為基礎(chǔ)的細(xì)顆粒物體中，可以有1-20%珍珠巖、20-55%砂子、0.3-5%氧化鎂和/或氧化鋁、3-12%滑石、25-70%白云石，以及任選地有10-30%莫來石。上述細(xì)顆粒物體通常同一定數(shù)量的酸性磷酸鹽溶液相混合，這樣制成的可硬化組合料含有1-20%鋁和/或鎂的酸性磷酸鹽(以干燥物料計(jì))。
當(dāng)上述阻隔層組合料只含有少量的多孔性團(tuán)粒時，適用于加入磷酸鹽粘結(jié)劑以后發(fā)生硬化的起始防火組合料，可以含有0.3-20%氧化鎂(例如1-6%表面積至少為20米2/克，例如為20-60米2/克的氧化鎂，或者是6-20%，例如8-16%表面積為5-20米2/克的氧化鎂);0-20%，例如0-5%膨化珍球巖;0～10%，例如2-8%球狀粘土;0%或0-15%，例如1-15%或7-12%觸變劑;20-70%，例如20-40%或40-65%或25%起泡劑(例如白云石);以及5-70%，例如5-30%或者40-70%，如50-70%細(xì)顆粒材料(例如滑石)，同時，起泡劑和細(xì)顆粒材料的總重量為50-95%，例如60-80%或80-95%。隨著起泡劑數(shù)量的增加，細(xì)顆粒材料的數(shù)量最好也要增加，這樣，起始的組合料可以實(shí)質(zhì)上含有1-15%，例如1-5%氧化鎂，4-80%細(xì)顆粒材料(例如滑石，如4-20%或30-80%滑石);10-80%，例如10～50%白云石;0-8%球狀粘土;以及任選地含2-15%膨潤土。上述起始的組合料也可以實(shí)質(zhì)上含有0.5-15%，例如0.5-5%氧化鎂;3-30%滑石;10-40%白云石;20-50%砂子或其他惰性填充料;0-30%，例如20-30%莫來石;以及0-8%粘土;為了提高發(fā)泡硬化層的使用溫度，上述砂子可以至少部分地代之以莫來石，使砂子和/或莫來石的總量為20-80%，例如40-80%。此起始的組合料最好是實(shí)質(zhì)上含有2-10MgO、10-50%白云石和滑石總量，其余是二氧化硅和/或砂子和/或莫來石。此起始的組合料也可以含有0-20%膨化珍珠巖，例如密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)的膨化珍珠巖。此起始組合料也可以同一定數(shù)量的鋁和/或鎂的酸性磷酸鹽溶液相混合，以得到一種可硬化的組合料，其中酸性磷酸鹽的含量(以干燥物料計(jì))為1-20%，例如1-5%或5-15%，其中水的總含量(以全部濕的可硬化組合料的總重量為基表示)為10-45%，例如25-35%或10-20%。
若以一種干燥物料為基礎(chǔ)的重量份數(shù)來表示，一種推薦的可硬化組合料可實(shí)質(zhì)上含有5-20份，例如10-15份磷酸-鋁(或它同5-20%MMP的混合物);5-20份，例如7-12份表面積為20-60米2/克，顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)的氧化鎂;0-20份團(tuán)粒(例如密度為48-240公斤/米3，例如80-160公斤/米3(3-15磅/英尺3，例如5-10磅/英尺3)的膨化珍珠巖;0-8份，例如2-6份球狀粘土;0-15份，例如2-15或5-10份觸變劑(例如膨潤土);15-65份，例如30～50份白云石或者鈣或鎂的碳酸鹽;以及30-70份，例如40-60份上述的細(xì)顆粒材料(例如滑石和/或二氧化硅粉末)。在這種推薦的可硬化的組合料中，水的量最好是該組合料總重量的20-50%。
各種組份的相對比例可以用許多不同的方式表示，或根據(jù)這種可硬化的組合料在混合以后但發(fā)生反應(yīng)之前的重量(以干燥物料計(jì))，或就根據(jù)可硬化組合料的重量。若按照可硬化組合料的重量(以干燥物料計(jì))來表示，它可以有5-20%，例如5-15%或7-13%磷酸一鋁;1-20%，例如5-15%，如5-13%表面積為5-20米2/克的MgO，或1-5%表面積為20-60米2/克的MgO;0-10%膨化珍珠巖;0-8%，例如2-6%球狀粘土;0%或0-12%，例如4-10%觸變劑(例如高度膨脹性的膨潤土);15-65%，例如15-35%，或者40-60%或20-50%白云石;以及5-65%，例如5-30%，或者40-65%或20-45%細(xì)顆粒材料(例如二氧化硅粉末和/或滑石)。同時白云石和細(xì)顆粒材料總的重量百分比是45-85%，例如50-70%或70-85%。由于所推薦的酸性磷酸鋁粘結(jié)劑是50%濃度，所以若按照可硬化組合料的總重量(包括50%濃度的MAP溶液，但不包括任何所加入的水)來表示重量百分比也是很方便的，這樣就可以有5-30%，例如10-25%或25-33%磷酸-鋁溶液(50%濃度);1-17%MgO，例如1-5%表面積為20-60米2/克的MgO，或5-12%表面積為5-20米2/克的MgO或0-8%膨化珍珠巖;0-8%，例如2-6%球狀粘土;0%或0-12%，例如6-10%觸變劑(例如膨潤土);10-60%，例如10-30%或者30-55%或20-40%白云石;以及5-65%，例如5-20%或40-60%細(xì)顆粒材料(例如二氧化硅粉末和/或滑石)，同時白云石和細(xì)顆粒材料的總量為40-80%，例如50-65%或60-80%。
硬化速度和硬化產(chǎn)物的強(qiáng)度取決于鎂和/或鋁的氧化物數(shù)量對于酸性粘結(jié)劑溶液中的磷酸鹽含量和對于這種粘結(jié)劑溶液中游離磷酸含量的相對數(shù)量。一般地說，增加金屬氧化物的數(shù)量和/或增加游離酸的含量增加硬化速度，而增加磷酸鹽的含量會增加硬化產(chǎn)物的強(qiáng)度。增加鎂和/或鋁的氧化物的表面積或減小其顆粒度也會增加硬化速度。在酸性粘結(jié)劑溶液中，MgO對P2O5的重量比可以是0.2-10∶1，例如0.2-3∶1或0.5-10∶1，例如1-5∶1或0.5-3∶1，而當(dāng)采用Al2O3或它同MgO的混合物時，上述對應(yīng)的重量比例，是按鎂和鋁的不同分子量和當(dāng)量進(jìn)行修正之后得到的。
在上述關(guān)于比例的敘述中，是將基準(zhǔn)專門定在以氧化鎂作為硬化劑上的。氧化鎂可以至少部分地用氧化鋁來代替，一般地說，120份重量的MgO相當(dāng)于102份重量的Al2O3。MgO對于Al2O3的重量比可以是1∶0.1至1∶6，特別是1∶0.1至1∶0.5。
在上述關(guān)于比例的敘述中，是將基準(zhǔn)專門地定在膨潤土上，但所述的比例也應(yīng)用于其他觸變劑。專門的基準(zhǔn)也定在MAP溶液及其比例上，但這些一般也應(yīng)用于具有類似P2O5含量的酸性磷酸鹽，特別是也用于MAP/MMP混合物，而且特別是那些MMP對于MMP和MAP總量的重量百分比為5～20%的混合物。
如果需要，各種添加成分可以加至組合料中，例如，硅酸鹽，如硅酸鎂或硅酸鋁(例如自然存在的莫來石)可以加至組合料中，只要最終產(chǎn)物的密度不增加得太多。這種硅酸鹽數(shù)量對Mgo的重量比可以是6～26∶7～20或5～20∶1，例如大約10～20∶1。用硅酸鹽代替Mgo會降低硬化速度。硅酸鹽對磷酸鋁溶液的重量比可以是3∶2至4∶1，而硅酸鹽和團(tuán)粒總量對組合料總量(磷酸鋁以50%水溶液表示)的百分比可以是60～65%。若特別是用于醫(yī)院的，此組合料中可以加入8-羥基喹啉之類的殺菌劑。
此組合料也可以含有一種表面活性劑，例如一種非離子性的、陽離子性的或陰離子性的表面活性劑。非離子性表面活性劑最好是一種醚化的醇類;諸如一種聚氧烯基脂肪醇，帶有1～20個氧烯基單元(例如氧化乙烯或氧化丙烯單元)，并在其脂肪醇中含有8～24，例如8～18個碳原子。其他非離子性表面活性劑可以是(任選的烷基取代的聚氧烯基酚類，在其烷基中有1～18個碳原子，或由氧化乙烯和/或氧化丙烯單元組成的聚氧化烯類。表面活性劑的數(shù)量通常是濕的可硬化組合料總重量的0.1～5%，或者是其中起泡劑重量的0.5～10%，或者是可硬化組合料中所含水的總重量的0.1～5%，例如0.1～1.0%。表面活性劑通常是在粘結(jié)劑溶液同細(xì)顆粒物體混合之前先混在酸性磷酸鹽粘結(jié)劑溶液中。
本發(fā)明的可硬化組合料是通過將各成分徹底混勻制成的。對于低硬化速度的組合料，例如其硬化時間為20分鐘或更長的，各成分可以先在一個低速剪式混合機(jī)中混勻，然后進(jìn)行施涂，例如用抹刀涂沫至被處理的表面上，或模注成所需的形狀。對于高硬化速度的組合料，例如硬化時間為10分鐘或更短的，用上述這種方法會出現(xiàn)過早發(fā)生硬化的難題，所以最好是用噴槍將組合料噴涂至表面上。這些會發(fā)生反應(yīng)的組份，即上述團(tuán)粒組合料以及酸性磷酸鹽溶液可以分別放在分隔開的噴槍加料室中，并分別地通至一個混合器或噴槍的噴嘴或在噴嘴附近進(jìn)行混合，此噴槍將所形成的混合物噴射至被處理的表面上，噴射所用壓縮氣體，例如壓縮空氣的壓力為例如最高為105000公斤/米2，例如3500～105000公斤/米2，3500～14000公斤/米2，如大約7000公斤/米2(最高為150，例如5～150或5～20，如大約10磅/英寸2)。最好是用加壓噴射法進(jìn)行混合。金屬氧化物最好是同其他成分(不包括粘結(jié)劑和水)預(yù)先徹底混勻，例如，先同團(tuán)粒、觸變劑、球狀粘土和水混勻，然后此混合好的組合料再在噴槍中同酸性磷酸鹽溶液混合，并且最好是在噴嘴混合的條件下混合，即剛好在濕的物料從噴槍噴出的出料點(diǎn)上進(jìn)行混合，然后此混合物被噴出。團(tuán)粒組合料的顆粒通常是在噴槍內(nèi)先同空氣流混合，然后將酸性磷酸鹽溶液通入所形成的顆粒流中，形成一種濕的物料，含大約10～50%，例如10～30%，如15～25%水(以物料總重量為基)。此團(tuán)粒組合料(例如密度為128～320公斤/米3(8～20磅/英尺3)的團(tuán)粒)對于磷酸鹽水溶液的體積比通常為10～2∶1例如5～2∶1。噴槍可以是普通的干式混合噴槍或噴嘴式噴槍。各種組分(除了粘結(jié)劑和水以外)，例如金屬氧化物、團(tuán)粒、觸變劑和球狀粘土可以在一個球磨機(jī)中混合，但對于密度小于320公斤/米3(20磅/英尺3)的超輕質(zhì)團(tuán)粒，這種方法將有困難，因?yàn)榇篌w積量的低密度團(tuán)粒同小體積量的高密度的其他組分是很難混合均勻的。要克服這個問題，可以先將各組分，例如團(tuán)粒、粘土、觸變劑和金屬氧化物在干燥狀態(tài)混合，然后加水，加水量為其他組分總重量的10～50%，例如10～30%，如15～25%，再徹底混勻，使其他各組分均勻地包復(fù)于團(tuán)粒上。某些濕的物質(zhì)不僅包覆在團(tuán)粒表面上，也會浸透于團(tuán)粒內(nèi)。所得的產(chǎn)物是一種輕微濕潤但易于處理的細(xì)顆粒物體，即團(tuán)粒組合料。這種物體的制備可以在一個工廠內(nèi)進(jìn)行，再將此物體發(fā)運(yùn)至這種可硬化組合料的使用地，例如一個建筑工地或別的工廠，在那里此物體同酸性磷酸鹽溶液混合，用于涂復(fù)被處理的表面。
本發(fā)明組合料可應(yīng)用于任何基體。由于鋼是制作橫梁、桁架及其他結(jié)構(gòu)件的常用材料，所以重點(diǎn)放在鋼和其他黑色金屬材料上。然而，本組合料顯然也用于其他結(jié)構(gòu)材料，諸如鋁和其他有色金屬材料、混凝土、塑料、玻璃、石棉和木材。除了用于橫梁外，本組合料也可用于墻壁、壁板以及各種各樣的工藝設(shè)備，諸如大桶和貯槽等?；w上的涂層，在其干燥和固化狀態(tài)下的厚度可以是0.00635～0.102米(0.25～4.0英寸)。本組合料可用作對一個表面的密封劑，例如對石棉表面進(jìn)行密封，使它具有防火性，如需要也可保護(hù)環(huán)境安全。本組合料最好是用于得到一種熱絕緣的或防火的或隔音的涂層。
因?yàn)楣袒磻?yīng)是放熱反應(yīng)，而且固化可在38～82℃(100～180°F)溫度下發(fā)生，即使在寒冷的季節(jié)，溫度低至約-26.1℃(-15°F)時，硬化時也不需要加熱。通過改變氧化鎂和MAP的數(shù)量以及氧化鎂的細(xì)化程度，固化時間可以從幾乎立即固化改變至所需的任何時間，譬如說4～60分鐘，例如35～60或4～11分鐘，例如9或10分鐘。本發(fā)明的組合料可以用于厚的涂層，它可降低回彈損失和涂層從基體上脫離的傾向。濕的涂層通常是連續(xù)性的，并且沒有開裂和脫離現(xiàn)象，它能自身粘結(jié)在一起并附著在基體上足夠長的時間，使磷酸鹽化學(xué)粘結(jié)作用得以進(jìn)行，從而使涂層固化并緊密附著在基體上。濕的涂層對于基體的這種附著性使它也能用于垂直的以及頭頂?shù)幕w，所涂的材料不致由于跌落、滴落、回彈或重力落下等而造成過量的損失，并且也不需要昂貴的支撐裝置和鐵絲網(wǎng)等。在團(tuán)粒尺寸大于約0.0032米(1/8英寸)的保持在2%或更少的場合，除了少量重的顆粒材料會因動態(tài)回彈作用而從表面損失之外，通常濕的涂層都會附著在基體上。本發(fā)明的組合料一般具有可涂抹性和低的扯裂敏感性。本發(fā)明組合料牢固地結(jié)合于鋼基體上，其結(jié)合力如此牢固以致必須用鑿子才能把它鑿掉，看來它似乎同鋼有某些化學(xué)反應(yīng)，盡管如此，它對鋼沒有腐蝕性，這是它的另一個重要優(yōu)點(diǎn)。本組合料的防火性能，在經(jīng)過施涂、干燥和固化之后，是很突出的，其代表性的特征是其阻止熱傳導(dǎo)的防火保護(hù)性能相當(dāng)于美國材料試驗(yàn)協(xié)會測試方法ASTM E1709的結(jié)果基本涂層厚0.0317米(1.25英寸)，在1093℃(2000°F)時持續(xù)至少1.75小時。
本發(fā)明將通過下列專門例子作進(jìn)一步闡明，這些例子只用于進(jìn)行闡明而不想在所附的權(quán)利要求
的范圍之外來限制本發(fā)明。
在本說明書中所包括的例子中，份數(shù)和百分比數(shù)都是按重量計(jì)的，有專門說明者除外，篩分顆粒度是根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)篩顆粒度試驗(yàn)法測定的。在例子中所用的產(chǎn)品，即膨化珍珠巖、膨潤土、球狀粘土、氧化鎂和磷酸-鋁溶液，具有下列特性。膨化珍珠巖是一種農(nóng)用級的材料，密度為128～104公斤/米3(8～6.5磅/英尺3)，甚至少60%的顆粒殘留在20目的篩網(wǎng)上，不大于約2%的顆粒通不過8目的篩網(wǎng);其顆粒度分布為0～2%(+8目)、5～40%(-8至+16目)、10～30%(-16至+20目)、5～20%(-20至+50目)、0～15%(-50至+100目)和0～5%(-100目)。膨潤土是德克薩斯產(chǎn)的高膨脹性鈉膨潤土，其松裝密度為670公斤/米3(42磅/英尺3)，壓實(shí)密度為992公斤/米3(62磅/英尺3)。球狀粘土是肯塔基-田納西粘土公司(Kentucky Tennessee Clay Corp.)的No.6球狀粘土，其密度為640～800公斤/米3(40～50磅/英尺3)。在例1～4，28和30中所用的氧化鎂是一種非常微細(xì)的顆粒產(chǎn)品，其至少98%通過325目篩網(wǎng)，其表面積為大約10米2/克，密度為1200公斤/米3(75磅/英尺3)。在例5～27和28～30中所用的氧化鎂是一種細(xì)顆粒產(chǎn)品，其至少90%通過200目篩網(wǎng)，其表面積為30～40米2/克。例1和3～30中的磷酸-鋁溶液是一種磷酸二氫-鋁的水溶液，并還含有游離磷酸和磷酸二氫-鎂，所含鹽類總濃度為50%，它含有7.0%Al2O3，0.67%MgO和33.7%P2O5，其比重為1.485，pH值為1.0;在例2中所用的溶液同例1中相同，但不含Mg，故含有7.8%Al2O3和33.7%P2O5。白云石和滑石是密度為960～1120公斤/米3(60～70磅/英尺3)，幾乎全部顆粒通過325目篩網(wǎng)?；强的腋裰莘兜卤忍毓?R.T.Vanderbilt Corp.)的No.1滑石，據(jù)信其中含有少量碳酸鹽。二氧化硅砂子具有下列的顆粒度分析值4.2%(+30目)、4.2%(-30至+40目)、30.7%(-40至+50目)、32.8%(-50至+70目)23.3%(-70至+100目)8.4%(-100至+140目)和0.5%(-140至+200目)。二氧化硅砂子的體積密度在未壓實(shí)狀態(tài)為1497.6公斤/米3(93.6磅/英尺3)，其表面積為11.1米2/公斤(111厘米2/克)。莫來石是煅燒過的蘭晶石，其成分分析為59.2～61.8%Al2O3，38.7%SiO2，其余為Fe2O3，CaO，MgO和堿金屬，其顆粒度分布為8.9%(+200目)、18.1%(-200至+325目)和73%(-325目篩網(wǎng))。石膏是純度為大約90%，其顆粒度為15%通過100目篩網(wǎng)和94%通過20目篩網(wǎng)。
例1一種防火組合料由下列各成份制成。38份密度為152公斤/米3(9.5磅/英尺3)的膨化珍珠巖，7.8份膨潤土，4.3份球狀粘土，7.6份氧化鎂，17.8份磷酸一鋁溶液(含有Al和Mg兩種鹽類)和26.4份水。
氧化鎂、球狀粘土、珍珠巖和膨潤土干燥地混合在一起，然后加水(9.7份)使珍珠巖被其他各成分包復(fù)起來，結(jié)果其他成分也以某種程度滲透入珍珠巖中。所得的產(chǎn)物是一種潮濕的細(xì)顆粒體，其顆粒度基本上和珍珠巖相同，但密度較高些。
上述潮濕的細(xì)顆粒體和一種磷酸一鋁溶液同水(16.7份)的混合物被分別地用壓縮空氣送至一個噴槍混合器的噴嘴處。此混合器是一種改進(jìn)型的噴射式混合器，其噴嘴是噴射脲甲醛泡沫樹脂所用的類型。此潮濕顆粒體和混合物在噴嘴中相遇并形成一般噴出物，噴向一個美國標(biāo)準(zhǔn)寬緣工字鋼的橫梁結(jié)構(gòu)，其尺寸號為W10×49.3，在鋼梁上形成一層濕的涂層。此涂層厚度約0.05米(2英寸)，任其干燥并固化以在鋼的表面上得到一層密度為496公斤/米3(31磅/英尺3)的硬化層，它實(shí)質(zhì)上是不可剝離的并牢固地同它自身以及同鋼基體結(jié)合在一起。在一個隔熱試驗(yàn)中此涂了層的鋼的性能如下。根據(jù)保險商實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法(Underwriters Laboratory Test)E119，此涂了層的鋼從達(dá)到溫度538℃(1000°F)時起受保護(hù)的時間為4小時。
還涂成了其他厚度的涂層，在保險商實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中得到的各相應(yīng)的結(jié)果如下
鋼柱尺寸 材料厚度， 終點(diǎn)時間，分鐘米(英寸)W10×49 0.0127(1/2) 52.5W10×49 0.0254(1) 100W10×49 0.057(2-1/4) 282(被保護(hù))W14×233 0.00635(1/4) 65W14×233 0.0127(1/2) 105W14×233 0.0317(1-1/4) 230下面的表中列出了為達(dá)到所示的額定性能所必需的材料最小厚度。
鋼柱尺寸 額定性能，小時 最小厚度米(英寸)W10×49 1 0.0159(5/8)1-1/2 0.0222(7/8)2 0.0286(1-1/8)3 0.038(1-1/2)4 0.0508(2)W14×233 1 0.00635(1/4)1-1/2 0.0111(7/16)2 0.0159(5/8)3 0.0254(1)4 0.0334(1-5/16)一種0.0254米(1英寸)厚的絕緣層，是將上述組合料噴涂至一干燥的墻壁上而制成的，按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)C423-77的方法進(jìn)行了吸音性能測試。此絕緣層在1000赫茲和2000赫茲時有很高的聲音吸收系數(shù)。此絕緣層的噪聲降低系數(shù)為0.63。
例2用同例1中相類似的方法，但換用密度為128公斤/米3(8磅/英尺3)的膨化珍珠巖，用15.5份(而不是16.7份)水以稀釋17.8份磷酸一鋁溶液，該溶液含7.8%Al2O3(即不含例1中的MgO)。干燥了的涂層是一種良好的熱絕緣體。
例3重復(fù)進(jìn)行例1中的過程，但用26份密度為104公斤/米3(6.5磅/英尺3)的膨化珍珠巖，7.8份膨潤土，4.2份球狀粘土，7.6份氧化鎂，30份例1中的磷酸一鋁(MAP)溶液，以及37.8份總量的添加水。按例1中的方法制成潮濕的細(xì)顆粒物體，將它懸浮在壓力為6327公斤/米2(9磅/英寸2)的空氣流中，在噴槍的噴嘴中與一種水溶液混合，此水溶液是用28.1份水將30份MAP溶液稀釋而成的。所得的混合物被噴射至一個鋼的表面上，任其干燥至生成一厚度為0.038米(1.5英寸)的絕緣層，它具有良好的熱絕緣性能。
例4重復(fù)進(jìn)行例1中的過程，但使用下列各成分和數(shù)量。膨潤土5份(體積)，球狀粘土2.5份(體積)，氧化鎂2.5份(體積)，水(用于同上述成分混合)2.5份(體積)，密度為128公斤/米3(8磅/英尺3)的DI膨化珍珠巖40份(體積)，浮石120份(體積)，例1中的磷酸一鋁溶液2份(體積)，以及水(用于稀釋磷酸鹽溶液)8份(體積)。浮石和珍珠巖的混合物是6-35篩孔(Screen size)，密度為480-960公斤/米3(30-60磅/英尺3)。膨潤土、球狀粘土和氧化鎂在干燥狀態(tài)混合2分鐘，隨后加水再混合5分鐘，然后加入珍珠巖和浮石。所得的潮濕細(xì)顆粒體和稀釋的磷酸鋁溶液在一個噴頭中混合，并很快地噴射至一工字梁上，噴射速度為在1.5-2.5分鐘內(nèi)將同12美制加侖膨化珍珠巖和浮石相對應(yīng)的各種組分的數(shù)量噴出。此過程是在幾種鋼梁上實(shí)施的，包括原始的鋼梁，鍍鋅的鋼梁和在車間內(nèi)涂了層的鋼梁。
鋼上噴涂的絕緣層約為3厘米厚，密度為428.8-444.8公斤/米3(26.8-27.8磅/英尺3)。隨后對鋼的表面進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)，結(jié)果是未發(fā)現(xiàn)腐蝕。腐蝕試驗(yàn)是按照美國軍事標(biāo)準(zhǔn)810D，方法507.2，濕度Ⅱ段，操作步驟Ⅲ，加重腐蝕試驗(yàn)法進(jìn)行的。
例5重復(fù)進(jìn)行例1中的過程，但使用下列各成分和數(shù)量。9.3份表面積為30-40米2/克的氧化鎂，26份密度為104公斤/米3(6.5磅/英尺3)的膨化珍珠巖，4.2份球狀粘土，7.8份膨潤土B，40份白云石，11.7份滑石，27.0份例1中的磷酸鋁溶液，以及45.9份總量的水。為制備團(tuán)粒組合料，先將氧化鎂、球狀粘土、膨潤土、白云石、珍珠巖和滑石在干燥狀態(tài)混合，然后加入9.7份水，徹底混勻制成混合物。此團(tuán)粒組合料在一個空氣噴槍的噴嘴中同磷酸鋁溶液混合，此磷酸鋁溶液已預(yù)先用36.2份水進(jìn)行了稀釋。此組合料在6327公斤/米2(9磅/英寸2)的空氣壓力下噴涂至一帶有熱電偶的鋼基體上，在其上形成一種薄的涂層，它發(fā)生膨脹并在干燥和硬化以后成為一層0.0254米(1英寸)厚的發(fā)泡層。對此干燥層進(jìn)行了熱絕緣性能測試，在一溫度升高至1038℃(1900°F)的陶瓷窯中鋼基體溫度達(dá)到538℃(1000°F)之時起它能保護(hù)鋼基體達(dá)4.75小時。
例6用下列成分制備了一種組合料，用于噴涂至一鋼梁上以提供一熱絕緣層，密度為104公斤/米3(6.5磅/英尺3)的膨化珍珠巖26份，滑石11.7份，白云石40份，MgO(表面積為30米2/克的)4份，潤濕上述各固體料用的水9.7份，例1中的MAP溶液14.35份，以及稀釋用的水19.3份。MAP溶液的成分按例5中所述的方法配制并用于噴涂至鋼上。得到了一種具有良好熱絕緣性能的硬化層。
例7-12重復(fù)進(jìn)行例5中的過程，制得了鋼上的熱絕緣性發(fā)泡層，所用的組合料含有下列各種成分，其含量的份數(shù)以體積份數(shù)(以V/V表示)和重量份數(shù)(以W/W表示)注明。
例7二氧化硅(16V/V)(37.7W/W)，膨化珍珠巖(32V/V，4.0W/W)，滑石(5V/V，5.6W/W)，白云石(16V/V，26.4W/W)，MgO(1.5W/W)，潤濕用的水(4.8V/V，4.8W/W)，例1中的磷酸一鋁(MAP)溶液(5.4V/V 8.3W/W)，稀釋用的水(6.4V/V，6.4W/W)。
例8
完全按例7中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量白云石(24V/V，39.7W/W)，潤濕用的水(5.3V/V，5.3W/W)，例1中的MAP溶液(6.0V/V，9.0W/W)，稀釋用的水(6.2V/V，6.2W/W)。
例9完全按例7中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量，白云石(32V/V，52.9W/W)，潤濕用的水(6.1V/V，6.1W/W)，例1中的MAP溶液(6.4V/V，9.6W/W)，稀釋用的水(7.5V/V，7.5W/W)。
例10二氧化硅(12V/V，28.3W/W)，膨化珍珠巖(36V/V，4.4W/W)，白云石(16V/V，26.4W/W)，滑石(5V/V，5.6W/W)，MgO(1.5W/W)，潤濕用的水量，例1中的MAP溶液量和稀釋用的水量均同例7中的相同。
例11完全按例10中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量白云石(24V/V，39.7W/W)，例1中的MAP溶液(6.6V/V，9.8W/W)，潤濕用的水(5.7V/V，9.8W/W)，稀釋用的水(6.7V/V，6.7W/W)。
例12完全按例10中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量白云石(32V/V，52.9W/W)，潤濕用的水量，例1中的MAP溶液量和稀釋用的水量均和例9中的相同。
例7-12中的組合料都很容易地被噴涂至鋼的表面上，并在該表面上膨脹和硬化而得到發(fā)泡的絕緣層。
例13-18重復(fù)進(jìn)行例5中的過程，制得了鋼上的熱絕緣性發(fā)泡層，所用的組合料含有下列各種成分，其含量的份數(shù)以體積份數(shù)(以V/V表示)和重量份數(shù)(以W/W表示)注明。
例13砂子(12V/V，28.3W/W)，膨化珠珠巖(36V/V，4.4W/W)，白云石(24V/V，39.7W/W)，滑石(6V/V，6.7W/W)，MgO(1.5W/W)，潤濕用的水(5V/V，5W/W)，例1中的MAP溶液(5V/V，7.8W/W)稀釋用的水(10V/V，10W/W)。
例14完全按例13中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量例1中的MAP溶液(5V/V，7.8W/W)，潤濕用的水(6.2V/V，6.2W/W)，稀釋用的水(8.8V/V，8.8W/W)。
例15完全按例13中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量例1中的MAP溶液(3V/V，4.7W/W)，潤濕用的水(5V/V，5W/W)，稀釋用的水(12V/V，12W/W)。
例16完全按例13中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量例1中的MAP溶液(2V/V，3.1W/W)，潤濕用的水(5V/V，5W/W)，稀釋用的水(13V/V，13W/W)。
例17完全按例13中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量例1中的MAP溶液(5V/V，7.8W/W)，潤濕用的水(6.2V/V，6.2W/W)，稀釋用的水(13.8V/V，13.8W/W)。
例18完全按例13中的過程重復(fù)進(jìn)行，但改變下列各成分的數(shù)量例1中的MAP溶液(5V/V，7.8W/W)，潤濕用的水(6.2V/V，6.2W/W)，稀釋用的水(13.8V/V，13.8W/W)，白云石(32V/V，52.9W/W)。
例13-18中的組合料都很容易地被噴涂至鋼表面上，并在該表面上膨脹和硬化而得到發(fā)泡的絕緣層。
例19.20重復(fù)進(jìn)行例5中的過程，制得了鋼上的熱絕緣性發(fā)泡層，所用的組合料含有下列各種成分，其含量的份數(shù)以體積份數(shù)(以V/V表示)和重量份數(shù)(以W/W表示)注明。
例19砂子(12V/V，28.3W/W)，莫來石(12V/V，17.4W/W)，膨化珍珠巖(24V/V，3.0W/W)，白云石(24V/V，39.7W/W)，滑石(6V/V，6.7W/W)，潤濕用的水(6.2V/V，6.2W/W)，例1中的MAP溶液(5V/V，7.8W/W)，稀釋用的水(13.8V/V，13.8W/W)。
例20砂子(16V/V，37.7W/W)，莫來石(16V/V，23.1W/W)，膨化珍珠巖(16V/V，2.0W/W)，白云石(24V/V，39.7W/W)，滑石(6V/V，6.7W/W)，MgO(1.5W/W)，潤濕用的水(6.2V/V，6.2W/W)，例1中的MAP溶液(5V/V，7.8W/W)，稀釋用的水(13.8V/V，13.8W/W)。
例19-20中的組合料都很容易地被噴涂至鋼表面上，并在該表面上膨脹和硬化而得到發(fā)泡的絕緣層。
例21一種防火的組合料由下列各成分制成1.7份氧液鎂，27.8份白云石，39.7份滑石，5.4份磷酸鋁溶液，以及11.3份水。
氧化鎂、白云石和滑石在球磨機(jī)中同少量的外加水(4.2份)一起被互相混合均勻，以得到一種起始的組合料。
上述起始的組合料和一種磷酸一鋁溶液同水(7.1份)的混合物被分別地用壓力為6327公斤/米2(9磅/英寸2)的壓縮空氣送至一個噴槍混合器的噴嘴處。此混合器是一種改進(jìn)型的噴射式混合器，其噴嘴是噴射脲甲醛泡沫樹脂所用的類型。此起始組合料和混合物在噴嘴中相遇并形成一股噴出物，噴向一個工字鋼橫梁結(jié)構(gòu)，其尺寸號為W10×49.3，在鋼梁上形成一層濕的涂層。此涂層發(fā)泡，干燥并固化而在鋼表面上得到一層硬化的、發(fā)泡的良好絕緣層。
例22一種防火的組合料由下列各成分制成氧化鎂(3-12份)，球狀粘土(5份)，白云石(10-40份)，滑石(45-82份)，用這些成份制成總量為100份的起始組合料，此外還有10-30份磷酸一鋁(MAP)溶液，以及用于稀釋MAP溶液的水，它對MAP溶液的重量比為4∶3。
氧化鎂、白云石和滑石以干燥狀態(tài)混合在一起，然后加入球狀粘土，還加入6-18份水以制成起始的組合料。此組合料和一種MAP溶液的混合物(此溶液已經(jīng)被用水稀釋，MAP溶液對水的重量比為3∶4，從而得到含有大約26%重量磷酸一鋁的溶液)，被分別地送到空氣噴槍的噴嘴處進(jìn)行混合，再按例21中敘述的過程進(jìn)行噴涂。
例23重復(fù)進(jìn)行例22中的過程，所用的各成分如下5-18份氧化鎂，0-8份球狀粘土，2-15份膨潤土，20-80份白云石，4-20份滑石，12-30份磷酸二氫-鋁(MAP)溶液，一定數(shù)量稀釋用的水，其數(shù)量為MAP溶液的份數(shù)的1.67倍，以及6-18份潤濕用的水。
例24重復(fù)進(jìn)行例21中的過程，所用的各成分如下2.0份表面積為30米2/克的氧化鎂，33.0份白云石，40.1份滑石，17.8份磷酸-鋁(MAP)溶液和23.7份總量的添加水。
全部各種成分(除了MAP溶液和添加的水之外)被混合在一起，隨后加10.1份水并徹底混勻。所得的混合物懸浮在壓力約為7030公斤/米2(10磅/英寸2)的空氣流中，并在一個空氣噴槍的噴嘴內(nèi)同稀釋的MAP溶液(它由上述的MAP溶液和加入的13.6份水組成)相混合。此可硬化的組合料立即被噴涂至一個鋼梁上，硬化后得到一層厚0.0254米(1英寸)，具有良好絕緣性能的發(fā)泡層。
例25重復(fù)進(jìn)行例24中的過程，所用的各成分為2.3份氧化鎂，23.4份白云石，17.1份滑石，3.9份球狀粘土，30.4份石英砂22.9份磷酸鋁MAP溶液，30.5份外加的水，其中13.3份用于潤濕干燥的固體成分，17.2份用于稀釋MAP溶液。
在鋼上生成的硬化產(chǎn)物發(fā)泡層具有良好的絕緣性能。
例26重復(fù)進(jìn)行例25中的過程，所用的各成分為9.3份表面積為30米2/克的氧化鎂，23.2份白云石，17.0份滑石，3.8份球狀粘土，24份石英砂，22.5份MAP溶液，以及總量為30份的水，其中13.3份用于潤濕其他固體成分，17.7份用于稀釋MAP溶液。
在鋼上生成的發(fā)泡層具有良好的絕緣性能。
例27重復(fù)進(jìn)行例24中的過程，所用的各成分為砂子(24份體積，56.6份重量)，莫來石(24份體積，34.7份重量)，白云石(24份體積，39.7份重量)，滑石(6份體積，6.7份重量)，氧化鎂(1.5份重量)，潤濕用的水(7.2份體積，7.2份重量)，MAP溶液(5份體積，7.8份重量)，稀釋用的水(12.8份體積，12.8份重量)。
在鋼上生成的發(fā)泡層具有良好的絕緣性能。
例28重復(fù)進(jìn)行例21中的過程，所用各種成分如下石膏(90份)，表面積為30米2/克的氧化鎂(1.2份)，表面積為10米2/克的氧化鎂(24.0份)，滑石(30份)，球狀粘土(30份)，白云石(90份)，混合成為固體組份，它在噴槍中同例1中的MAP水溶液(30份)，水(108份)，85%磷酸(4.5份)和96%硫酸(3.6份)相混合。所得的組合料被噴涂至鋼表面上，在該表面上它膨脹并硬化而得到一種發(fā)泡的絕緣層。
例29以同例28中所用的相似的方法對下列各成分進(jìn)行處理密度為104公斤/米3(6.5磅/英尺3)的膨化珍珠巖(4.0份)，表面積為30米2/克的氧化鎂(1.8份)，滑石(3.6份)，白云石(36.1份)，球狀粘土(4.5份)，混合成固體組份，它在噴槍中同例1中的MAP水溶液(13.7份)，85%磷酸(4.1份)，95%硫酸(2.3份)，以及水(13.7份)相混合。所得的組合料被噴涂至鋼的表面上，在該表面上它膨脹并硬化而得到一種發(fā)泡的絕緣層。
例30以同例28中所用的相似的方法對以下各成分進(jìn)行處理密度為104公斤/米3(6.5磅/英尺3)的膨化珍珠巖(3.4份)，表面積為30米2/克的氧化鎂(1.9份)，表面積為10米2/克的氧化鎂(1.9份)，滑石(8.6份)，白云石(34.2份)，混合成固體組分，它用于同例1中的MAP水溶液(9.7份)，85%磷酸(2.9份)，96%硫酸(1.6份)和水(9.7份)相混合。所得的組合料被噴涂至鋼的表面上，在該表面上它膨脹并硬化而得到一種發(fā)泡的絕緣層。
顆粒度的換算美國標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)目大小 毫米8 2.3816 1.1920 0.84130 0.59540 0.42050 0.29770 0.210100 0.149140 0.105200 0.074325 0.04權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)的防火和絕緣阻隔層組合料，它適用于與一種粘結(jié)劑的酸性水溶液混合，此粘結(jié)劑包括磷酸二氫一鋁、含單原子堿土金屬的磷酸二氫鹽或其混合物；上述組合料的組成包括一種氧化物組分，它是氧化鎂、氧化鋁或其混合物，該氧化物組分的顆粒度是至少90%通過200目的篩網(wǎng)，其表面積是至少5米2/克；至少一種孔隙形成劑，它是一種平均密度為從約48至約1440公斤/米3(約3至約90磅/英尺3)的多孔性礦物團(tuán)粒，或至少一種無機(jī)的固體起泡劑，其顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)，或此兩種物料的混合物；以及一種觸變劑和一種細(xì)顆粒材料兩者中的至少一種，顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)。
2.按照權(quán)利要求
1的一種組合料，其中的觸變劑是至少膨潤土和滑石兩者中的一種。
3.按照權(quán)利要求
1的一種組合料，它也包含一種球狀粘土。
4.按照權(quán)利要求
2或3的一種組合料，其中的多孔性團(tuán)粒是膨化珍珠巖。
5.按照權(quán)利要求
4的一種組合料，其中含有作為團(tuán)粒的密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)的膨化珍珠巖，還含有氧化鎂顆粒，其表面積為5-50米2/克，顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)，此外還有高膨脹性的膨潤土和球狀粘土。
6.按照權(quán)利要求
5的一種組合料，它含有以組合料的重量為基準(zhǔn)的10-45%MgO、30-70%膨化珍珠巖、10-25%膨潤土和5-20%球狀粘土。
7.按照權(quán)利要求
4的一種組合料，它含有以團(tuán)粒的體積為基準(zhǔn)的(該團(tuán)粒的密度為64-160公斤/米3(4-10磅/英尺3))1-15%MgO、1-10%膨潤土和1-10%球狀粘土。
8.按照權(quán)利要求
1-4中任何一項(xiàng)要求的一種組合料，它含有一種細(xì)顆粒材料，其顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)，它是一種堿土金屬或鋁的氧化物或硅酸鹽，或二氧化硅粉末。
9.按照權(quán)利要求
8的一種組合料，其中的觸變劑是細(xì)顆粒的材料，并且是滑石。
10.按照權(quán)利要求
2或3的一種組合料，它含有氧化鎂，其顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)，其表面積為至少5米2/克，高膨脹性的膨潤土;滑石;以及平均密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)的膨化珍珠巖。
11.按照權(quán)利要求
2-4和8-10中任何一項(xiàng)要求的一種組合料，其中的孔隙形成劑是一種 酸鹽。
12.按照權(quán)利要求
11的一種組合料。其中的碳酸鹽是白云石。
13.按照權(quán)利要求
12的一種組合料，它含有1-15%氧化鎂，其顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)，表面積為至少5米2/克;0-8%球狀粘土;10-80%白云石和4-80%滑石，白云石和滑石的顆粒度為每種的至少90%都通過325目的篩網(wǎng)。
14.按照權(quán)利要求
2或3的一種組合料，它含有滑石、氧化鎂、白云石，這三種材料的顆粒度都同權(quán)利要求
13中所規(guī)定的相同;還含有膨化珍珠巖，其平均密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)。
15.按照權(quán)利要求
13的一種組合料，它含有0-20%平均密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)的膨化珍珠巖。
16.按照權(quán)利要求
14的一種組合料，它含有20-70%所述的珍珠巖，5-40%氧化鎂和氧化鋁的混合物，這兩種氧化物都是顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)和表面積為至少5米2/克，0-20%球狀粘土，8-25%所述的滑石和25-70%白云石。
17.按照權(quán)利要求
10的一種組合料，它含有(以重量計(jì))5-18份氧化鎂，其表面積為20-60米2/克和顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)，20-30份膨化珍珠巖，其密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)，0-8份球狀粘土，2-15份膨潤土，20-80份白云石和4-20份滑石。
18.按照權(quán)利要求
2-4和9-12中任何一項(xiàng)要求的一種組合料，其中還含有砂子和莫來石兩者中的至少一種。
19.按照權(quán)利要求
18的一種組合料，它含有1-20%平均密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)的膨化珍珠巖、20-55%砂子、0.3-5%氧化鎂、3-12%滑石和25-70%白云石。
20.按照權(quán)利要求
18的一種組合料，它含有0.5-15%氧化鎂，其顆粒度和表面積如權(quán)利要求
1內(nèi)的規(guī)定，0-8%球狀粘土，20-50%惰性的填充料，10-40%白云石，3-30%滑石和0-30%莫來石。
21.由2套或幾套材料組成的綜合配料，其成分在混合時形成一種防火和絕緣的阻隔層組合料，此種綜合配料包括(a)含有在權(quán)利要求
1-20中任何一項(xiàng)所要求的組合料1套或幾套，和(b)含有磷酸二氫一鋁、單原子堿土金屬的磷酸二氫鹽或其混合物的酸性水溶液1套或幾套。
22.一種輕質(zhì)的防火和絕緣阻隔層的可硬化的組合料，它包含一種磷酸二氫一鋁、單原子堿土金屬的磷酸二氫鹽或其混合物的酸性水溶液，以及一種在權(quán)利要求
1-20中任何一項(xiàng)所要求的組合料，或者用按照權(quán)利要求
21由幾套材料組成的綜合配料的成分混合所制成的組合料。
23.按照權(quán)利要求
22的一種組合料，其中的酸性水溶液含有磷酸二氫一鋁或它同磷酸二氫一鎂的混合物。
24.按照權(quán)利要求
22或23的一種組合料，其中金屬的酸性磷酸鹽的含量是1-20%(重量)，以該組合物干燥物總重量為基準(zhǔn)。
25.按照權(quán)利要求
24的一種組合料，其中所述的含量是5-15%(重量)。
26.按照權(quán)利要求
22-25中任何一項(xiàng)要求的一種組合料，它含有一定數(shù)量的水，此水量是組合料總重量的10-50%。
27.按照權(quán)利要求
26的一種組合料，它含有重量為組合物總重量的25-35%的水。
28.按照權(quán)利要求
24-27中任何一項(xiàng)要求的一種組合料，它包含一種所述的磷酸氫鹽或磷酸鹽的混合物和一種在權(quán)利要求
6.14-17和20中任何一項(xiàng)所要求的組合料。
29.按照權(quán)利要求
22的組合料，它包含一種含有酸性磷酸-鋁的水溶液和一種團(tuán)粒組合料，此團(tuán)粒組合料包含30-70%密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)的膨化珍珠巖，10-45%顆粒度為至少50%通過200目篩網(wǎng)的氧化鎂、10-25%膨潤土和5-20%球狀粘土，若以相對于此組合料的干燥總重量為基準(zhǔn)來表示，在上述溶液中的磷酸鋁鹽量和團(tuán)粒組合料量的重量百分比分別為5-20%和95-80%。
30.按照權(quán)利要求
22的一種組合料，它含有(以重量計(jì))5-18份顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)的氧化鎂、20-30份密度為48-240公斤/米3(3-15磅/英尺3)的膨化珍珠巖、0-8份球狀粘土、2-15份膨潤土、20-80份白云石、4-20份滑石、和5-20份磷酸-鋁或它同5-20%(重量百分比，以磷酸鹽的重量為基準(zhǔn))的磷酸二氫一鎂的混合物，以及一定數(shù)量的水，此水量是該組合料總重量的20-50%(重量)。
31.按照權(quán)利要求
22的一種組合料，它含有(以干燥物料的重量計(jì))0.5-20份顆粒度為至少90%通過200目的篩網(wǎng)的氧化鎂、0-8份球狀粘土、0-12份膨潤土、10-80份白云石、3-80份滑石、0-50份惰性的填充料、0-30份莫來石和1-30份磷酸一鋁或它同5-20%(重量百分比，以磷酸鹽的重量為基準(zhǔn))的磷酸二氫一鎂的混合物，以及一定數(shù)量的水，此水量是該組合料總重量的10-40%(重量)。
32.按照權(quán)利要求
24-28中任何一項(xiàng)要求的一種組合料，它含有無機(jī)的起泡劑和添加的礦物酸。
33.一種對結(jié)構(gòu)件進(jìn)行防火保護(hù)的方法，此方法包括將按照權(quán)利要求
22-32中任何一項(xiàng)要求的組合料噴涂于該結(jié)構(gòu)件上。
34.按照權(quán)利要求
33的一種方法，此方法中上述的酸性水溶液在一個噴槍的噴嘴中同一種細(xì)顆粒物體(它是如在權(quán)利要求
1-20中任何一項(xiàng)所要求的那種組合料)相混合，以制成按照權(quán)利要求
22-32中任何一項(xiàng)要求的那種組合料，它被立即噴涂到上述結(jié)構(gòu)件上。
35.一種帶有熱絕緣層的部件，它包括一個芯體和一層熱絕緣性涂層，該涂層是通過將一種按照權(quán)利要求
22-32中任何一項(xiàng)要求的組合料施涂至該芯體上，或者是按照權(quán)利要求
33或34的方法所制得的。
36.按照權(quán)利要求
35的一種部件，上述涂層對它提供防火保護(hù)，保護(hù)性能相當(dāng)于ASTM E1709的結(jié)果是厚度為0.03175米的基本涂層在1093℃下保護(hù)至少13/4小時。
專利摘要
一種組合料，用于同酸性磷酸鋁溶液反應(yīng)而在例如鋼質(zhì)的桁架上形成超輕質(zhì)的絕緣和防火層。此組合料包含一種能形成孔隙的組分，它是一種輕質(zhì)的團(tuán)粒，例如膨化珍珠巖，和/或固體起泡劑，諸如白云石，氧化鎂和/或氧化鋁，和一種觸變劑，例如膨潤土和一種細(xì)顆粒的固體例如滑石兩者中的至少一種，和最好有一種球狀粘土。
文檔編號C04B28/34GK86106831SQ86106831
公開日1987年3月11日 申請日期1986年9月10日
發(fā)明者卡爾文·舒鮑, 羅伯特·康拉德·貝斯特, 羅伯特·弗農(nóng)·斯金納 申請人:卡爾文·舒鮑導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan