[发明专利]防火弹性绝缘体

说明书

技术领域

本发明涉及基于通用多层弹性体或热塑性弹性体的绝热和/或隔音材料，其具有改进的阻燃性和低生烟性；制造这种材料的方法以及该材料和形成的复合材料的应用。 

技术背景

弹性体材料作为发泡材料(如 牌， 牌)用于绝缘用途已有很长时间。但是，由于弹性体具有有机物性质，且多孔材料比实心弹性体更加容易点燃，所述发泡弹性体往往是可燃至很易燃的。 

已经进行许多尝试去改进有机聚合物泡沫材料的阻燃性，例如通过在弹性体混合料中加上内部阻燃剂(这在橡胶工业中是标准的)；和/或施加阻燃保护层：人们可以想到复合材料，在此复合材料中特别阻燃的聚合物形成外层；但是防火的最普遍的方法是使用由金属箔或金属片(出于适用性和成本的考虑，主要是铝)组成的外层，并且常具有一层或多层的没有可燃性或低可燃性的内层。 

这一技术已经几乎用于许多种类的排气装置：填充硬质泡沫材料的铝蜂窝材料、下层具有矿棉的金属箔、下层具有金属网的箔层、各种各样的外层箔、穿孔箔、下层纤维或者具有膨胀体系的箔。大多数发明人声称将金属箔或金属片和纤维(织造或非织造的)，例如与低可燃性纤维(铝/聚酯或聚酰胺或几种纤维层)一起使用，但是大多数是不燃性纤维一起使用。存在几个专利，其发明人都使用金属(大多数是铝)箔作为最外层，下层具有(玻璃)纤维或薄纱或稀松织物以及具有孔、纤维的箔。 

其他发明人声称仅使用低可燃性纤维或不燃性纤维(主要是玻璃纤维)作为外层，有时结合使用其他层(如玻璃纤维涂层、基质中的纤维、低可燃性材料内层、无机纤维层，部分填充有不燃物、不燃性纤维和竹层，泡沫材料上填充纤维的蜂窝材料、纤维增强的树脂外层或膨胀层上的纤维/箔)。其他专 利声称使用玻璃纤维作为外层，或者使用多层纤维层来构建结构，但是他们均没有清楚地将防火性能作为目标。CN1613640提及具有阻燃浸渍物的双层毡层；US5698302提及在硬质泡沫材料上的双层玻璃纤维层，但是既未描述该双层玻璃纤维层也未打算将该层作为阻燃纤维材料，因为其施加在本身包含阻燃树脂的聚合物材料上；DE19640887要求一种纤维增强的硅酸盐层，用于防火的目的。 

除了GB2378919外，所有上述的发明主要集中在硬质泡沫材料保护，其中公开了橡胶状内层，但是整个复合材料基本上还是硬的。总的来说，所有这些方法实际上涵盖了有关阻燃的各种要求，但是其各自的通用性受到限制，且其性能很大程度上取决于基材，取决于各层是如何施加的等。因此，大多数上述的发明要求或者至少也提及基材本身的阻燃性。 

在建筑工业中涉及的要求和阻燃试验的认证变得越来越全球化，但也更加精确和与应用相关，因此，除了可燃性外，还考虑更多的挑战(例如，ASTM E-84和EN 13823)，如生烟性和密度。 

因此，在我们的研究过程中，我们发现现有技术不适于安全地达到对于有机物的最高可能的阻燃级别(例如，EN 13823/EN 13501-1的B s1 d0、UL 94的V-0等)，甚至对于最广泛使用的聚合物泡沫材料基，在一些情况下，这些体系甚至会导致性能变差(见表1中层压AF的结果)。性能较好的体系(例如，至少分别达到B s3 d0或V-1级)则表明是昂贵、复杂的，既不经济，也不生态。 

上述材料的普通缺陷是采用的阻燃措施会导致燃烧不完全，这样作为烟气含量的颗粒会导致烟气密度高，同时也部分伴有高生烟性。以下讨论传统防火体系失败的其他原因。 

一些现有技术并不基于传统的体系：KR102006021127揭示了在铝箔层上具有保护性聚合物层的复合材料，所述铝箔层本身在泡沫材料上面。但是，并没有声称这种体系具有防火性能，可能不符合各种要求，因为所述聚合物太容易燃烧。CH650196描述了一种感兴趣的据说阻燃的复合材料，其中，铝箔是穿孔的，并且是第二层，所述复合材料被包含阻燃剂的聚酯纤维外层覆盖。另外，上述JP8199709描述了一种体系，其中，所述金属箔不一定必须是最外层。