[其他]弹性无机泡沫材料

说明书

本发明涉及耐热材料及其产品，特别是泡沫绝缘耐火材料和生产这些耐火材料的方法。

典型的耐火泡沫材料产品的生产，是用机械方法把气体（如空气）导入予先混合好的耐火材料浆液中，或者加入一种或多种化合物，混合时能起化学反应，产生气体使之发泡。

在电缆或导线管道通过墙壁或设备隔板时，常用某种密封形式来保护电缆线路，特别是防止火灾漫延。

一段时间以来，这样的电缆封、导线管道等需要用廉价的防火材料，应具有热导率低、耐高温、有弹性和其它希望有的性质。

这种材料能用于商业、工业及各种实际应用上。

目前常用聚硅氧烷泡沫材料来封闭。然而，聚硅氧烷泡沫材料有种种缺陷。聚硅氧烷是100%的有机物，因此，在着火时可被烧掉。为了得到足够的防护，必须在可能着火处和需要防护处之间有很厚的聚硅氧泡沫层。由于聚硅氧泡沫材料成本高，因而不希望用这么厚的隔离层。此外，现在聚硅氧烷泡沫材料难于使用，并且散发出不愉快的气味。无机泡沫绝缘耐火材料在这类应用方面是令人感兴趣的，因为它们便宜，而且在着火时不会烧掉，但是它们通常缺乏有机材料的弹性。

在本领域中也有各种无机泡沫绝缘耐火材料。

美国专利№3，148，996（Vukasovich等）公开了硅灰石（Wollastonite），磷酸铝溶液和Momsanto公司生产的Alkophos-CE的复合材料。先把它们混合，然后放置约5分钟。部分凝结后，加入碳酸钙粉末。放出的二氧化碳气体起发泡作用，并在大约十分钟之内，材料变硬，但所得的材料是没有弹性的。

美国专利№3，223，537（Weigert等）指出将25%至31%矾土（alumina）、30%～40%三水合矾土（alumina    trihydrate）、0.01%～0.1%铝粉和8%～14%水混合形成浆液，然后将它与磷酸反应，也得到了一种无弹性的泡沫材料。

美国专利№3，625，723（Sicka）揭示一种含有煤灰（fly    ash）和磷酸的泡沫陶瓷，其中用硅灰石作为填料。得到一种无弹性的比较致密的产品，每立方英尺25～45磅。

美国专利№4，425，291（Beer等）公开了将硅酸钠溶液、无机填料、润湿剂、硬化剂和天然胶乳浆分散体混合。通入惰性气体以机械方法使此混合物发泡。添加天然胶乳浆分散体是为了提高尺寸的稳定性（dimensional    stability）、机械强度和防火性能。因为必须先形成泡沫，所以机械作用几乎不能使这种泡沫材料进入如电缆穿过墙壁这样的地区。这种材料一旦发泡，就很难用外力来迫使它完全充满狭窄地区而不破坏泡沫。

本发明使用独特的复合泡沫，使材料有弹性和抗震性，另外还有陶瓷材料的耐火性。本发明包括一双组分的发泡体系，使有可能用泵将此材料注入电缆、管道通过的地区或其它任何空隙，使材料就地发泡达到完全封闭的目的。这种新材料经空气干燥没有明显的收缩，而是变得具有弹性了。这种弹性是很重要的，因为这种耐火泡沫产品必须能经受得住电缆和管道产生的震动和弯曲，同时由于它不收缩，保证了良好的密封。

本发明以经济厚度经美国材料标准试验E119（ASTM    E119）进行试验，可提供1小时防火保护，保持结构完整。

按照本发明由混合物生产一种耐火泡沫产品，此混合物的第一组分主要由0%～35%的矿物纤维、0%～50%的弹性化合物、0%～0.3%的悬浮剂、0%～20%的与无机酸反应能放出气体的物质和45%～55%的水组成，均为重量百分;第二组分主要由无机酸组成。第一组分与第二组分之比为2∶1至5∶1。

本发明是提供一种有弹性的，主要是无机物组分的组合物。这种无机物会在模中发泡、膨胀、凝固包住电缆;并提供一种结实的有弹性的产品，能耐2000°F或更高的温度而不降低其特性，并且具有低热导率和高的防火性能。

在本发明的一个具体实施方案中，把约35%（重量）的无机物纤维与约9%（重量）的弹性化合物、约0.3%（重量）的悬浮剂、约2.3%（重量）的能与无机酸作用并放出气体的物质及一种液体溶剂混合，得到的混合物浆再与无机酸混合。混合物浆与无机酸的比例约为3∶1。

优先选择的无机纤维是硅灰石，它是一种硅酸钙矿。NYCO公司提供的Nyad    G.硅灰石是合适的无机纤维。另外一个例子是R.T.Vanderbilt公司提供的VANSIL纤维。硅灰石中碳酸钙的含量是不同的。已经发现，如Nyad    G.硅灰石，其碳酸钙含量较低，特别适用于本发明。