技術簡介:
本發明發現現有的阻燃劑在高溫下無法長時間提供有效保護。為解決這一問題,提出了一種由兩部分組成的新型阻燃劑:第一部分是在燃燒時產生泡沫隔熱層;第二部分是玻璃化劑,在更高溫度下與泡沫結合形成穩定結構,從而延長防護時間并提高耐火性能。
關鍵詞:阻燃劑,泡沸泡沫,玻璃化增強
專利名稱:阻燃劑的制作方法
可對底基產品提供耐火性或防火能力的泡沸涂料型的涂料是已知的,并且當涂料暴露于約200℃以上時能產生泡沫型蜂窩狀層。所產生的泡沫層隔離該底基產品,使它免于直接接觸火焰。已知泡沸涂料能在高達約650℃的溫度下對產品提供保護,這是依賴于所用的泡沸物質。在約650℃溫度下,泡沸層本身被消耗或開始分解,因此它對底基產品的保護作用降低或消失。在某些情況下,底基產品的結構特征實際上隨受熱而改變,曾加入填料到泡沸涂料中以提供附加的結構強度。例如,如果被保護的產品不能支持泡沸物的泡沫層,則可加入某些填料,該填料當暴露于高溫下時發生作用以加強該泡沫層。泡沸鹽類的氣泡和泡沫當暴露于高溫時產生一種多蜂窩的隔離作用。
在高溫保護涂料的情況下,使用包括硅氧烷型玻璃化材料在內的玻璃化劑。然而,用來保護底基產品所需的硅氧烷玻璃化材料的重量則相當大。硅氧烷型材料可保護底基產品,但它容易傳熱,因此是不良的隔離劑。而涂層的一個問題是,只要在其中有任何破損都可使易于燃燒的產品暴露。
把泡沸材料摻入泡沫塑料產品中去以及在另一種情況下,把不可燃的填料諸如氯化石蠟直接加到產品中去,這兩種方法都是已知的。當暴露于燃燒熱之下這些材料能增加產品的耐火性。
現在有必要對于在制造座席中常用作軟墊的泡沫氨基甲酸乙酯產品提供保護。在飛機工業中已采用新的標準,該標準要求嚴格的耐火特性,此問題已得到解決,其中翻新改進的解決辦法是可取的。此外,對重量的考慮變得重要起來,而對所處理的座子的舒適性也同樣重要。例如,市售的能將軟墊包裹于其中的耐火織物,然而,這樣做相當費錢,而得到卻是不舒適的座子,因為軟墊的自然彈性和質地已喪失或降低。對飛機座墊問題的第二個解決方案是使用具有均勻分布耐火填料的新型泡沫軟墊,可是這個辦法導致軟墊重量的顯著增加,結果成為昂貴的軟墊。有一種含硅氧烷的泡沫軟墊以POLYVOLTAC為商標出售。
按照本發明公開和說明的一種阻燃劑,可涂敷、結合或摻入于硬的或軟的泡沫型材或其它底材或材料,并對所得產品提供保護達到比以上討論的泡沸溫度還高的溫度。阻燃劑依靠二部保護系統或二階段保護系統的作用,其中第一部分產生一層泡沸泡沫層,而第二部分是在泡沸泡沫層進行介質玻璃化作用以強化該層并在較高溫度下對該層和產品提供保護。因此,第二部分是泡沸層的結合作用,該層用玻璃化劑來加強和穩定,使泡沸泡沫的碳在高溫下不被消耗。
因此,本發明包括阻燃劑(制品含有阻燃劑可降低制品可燃性)及其處理制品以增加阻燃性的方法。
一種適當的彈性體基材料可用作阻燃劑的載體,特別是當將涂料涂敷于柔性產品上,而不是直接地把阻燃劑摻入產品中時,這種彈性體基材料能維持涂料的柔性并能減低破裂傾向。在泡沫產品的情況下彈性體基或其載體最好是水基彈性體諸如硅氧烷水基彈性體。
按照本發明的一個方面,在制造產品過程中,加入阻燃劑組合物,以增加產品耐火性或防火能力。此混合物包含一種已知泡沸物質和一種已知玻璃化劑,它們共同提供保護性表面層,該表面層有助于降低產品的可燃性。此系統首先產生泡沸泡沫層,隨后使適當介質在泡沸泡沫層中進行玻璃化以強化該層并保持該層的阻燃性。因此,在玻璃化劑強化或穩定下使泡沸泡沫層的碳在高溫下不被消耗,玻璃化劑也穩定或強化泡沸泡沫層,使它被保留在產品表面上并降低或防止底材的滴淋。本發明的其它方面在下文將是顯而易見的。
雖然本發明阻燃組合物對于保護可燃泡沫產品具有特別的用途,但它也適用于需要耐火的其它產品,諸如涂敷于木材產品、支撐結構物、建筑產品、被服、地毯襯背等。在某些情況下,在制造產品過程中,阻燃劑可直接摻進產品中去。
阻燃劑及其應用和處理底材的方法,將根據本發明的一個實施例的氨基甲酸乙酯泡沫來詳細描述。
附圖所示為本發明最佳實施例,其中附圖1是一塊經切割的,已涂敷涂料的氨基甲酸乙酯泡沫塊的透視圖;
附圖2是沿附圖1的線2-2所取的截面;
附圖3是類似于附圖2的視圖,它帶有已暴露于燃燒熱下涂層的部分,并使局部形成泡沸蜂窩狀泡沫層;
附圖4是已噴涂涂料的氨基甲酸乙酯泡沫塊的側視圖;
附圖5是一塊經切割的,已加入阻燃劑混合物的氨基甲酸乙酯泡沫塊的截面圖。
在附圖中所示的氨基甲酸乙酯塊2具有涂敷于其外表面的保護涂層4,該層的厚度最好在約10/1000英寸到60/1000英寸之間,并且具有良好的彈性,因此泡沫的舒適特性被保留下來。涂料包括一種均勻分散的已知泡沸材料,當暴露于燃燒中受熱時該泡沸材料通常產生示于附圖3中10的保護性蜂窩層,還包括玻璃化劑和載體。
在這種形式的泡沸材料(羰基,其中包含有一種催化劑,該催化劑與適當的發泡劑化合而產生磷酸)方面進行了大量研究工作,它們一般用于涂料。因此保護性涂料的第一部分是這種泡沸材料,它與已知泡沸阻燃涂料一樣或至少大體上一樣地發生反應以提供蜂窩泡沫層。保護涂料的第二部分由玻璃化劑提供,它最好是硅基的,它在高于蜂窩泡沫層開始形成的溫度時玻璃化。玻璃化劑的玻璃化使泡沸材料固定為蜂窩泡沫狀態并保護此蜂窩層不致分解,以便大大增加泡沸蜂窩泡沫層的有效溫度范圍。這個結果是泡沸層的隔離性質和玻璃化劑性質的結合,在這種情況下所用玻璃化劑的量要比單獨使用玻璃化劑的量大為降低。
在某些情況下,氨基甲酸乙酯泡沫塊將在泡沸泡沫層10之后,一般在位置12處崩潰,這是由于氨基甲酸乙酯泡沫熔化的緣故。泡沸蜂窩泡沫層將繼續使氨基甲酸乙酯泡沫塊和已熔化的氨基甲酸乙酯不與火焰接觸,并減低從火焰傳向氨基甲酸乙酯泡沫的熱量。
如附圖的實施例所示,增強的托盤狀部分6復蓋泡沫塊2的底部且部分地延伸到塊的側邊,而在此層6中包括不可燃性增強纖維諸如玻璃纖維,它們一般如8所示,最好是無規則的取向并具有約2到4英寸長度。如前所述,在高溫應用時,氨基甲酸乙酯泡沫塊可被暴露于氨基甲酸乙酯熔化的溫度下,并且熔化的氨基甲酸乙酯在泡沫塊底部附近聚集。在某些情況下,當暴露于空氣和火焰中時,熔化了的氨基甲酸乙酯由于它的重量將沖破玻璃化了的泡沸泡沫層10,導致氨基甲酸乙酯的燃燒。增強區6提供附加的強度以便容納該熔化的氨基甲酸乙酯,且一般起到一個托盤的作用。已經發現,玻璃化的蜂窩泡沫層10具有足夠的強度來支持它本身,但是如果有大量的氨基甲酸乙酯熔融物存在并且需要保護該熔融物時,它還需要增強。
用于涂料時,可把泡沸材料和玻璃化材料分散于一種適當的載體中,諸如彈性體基,最好是水基彈性體基。彈性體基給耐火材料提供載體并和下面的底材協作來全面地維持它們的可壓縮性和回彈性。彈性體基的選擇將視待涂敷涂層的底材而定。水基彈性體同泡沫產品配合來提供優良的粘合性,且通常都仍維持泡沫制品的已知性能。對于不是泡沫狀的制品,諸如鋼或木質底材,可用非水基彈性體。所選擇的載體不得損害二步阻燃過程,同時能提供涂料對底材的良好粘合性而不大影響底材的其它所需的物理性能。因此,所選的載體要適于泡沸材料和玻璃化材料以及待處理的底材。
附圖4示出將保護涂層4涂敷于氨基甲酸乙酯泡沫塊2上的方法,其中的二個噴頭標號為20和22。噴頭20涂敷阻燃組合物;而噴頭22涂敷增強纖維于泡沫塊2的下部。在某些情況下,水基彈性體是硅氧烷水基彈性體,它至少構成玻璃化劑部分。噴頭最好聯合起來工作。在阻燃組合物中可含可控量的顏料,以使涂層的厚度能接近一致,其辦法是根據涂層最終的顏色并將此顏色同一預置的標準顏色相比較。這一點對質量控制提供了一簡單方法。
彈性體基對于泡沸材料和玻璃化劑起到載體的作用。適用的彈性體基包括水基彈性體,例如氯丁橡膠和硅氧烷水基彈性體。以硅氧烷或氯丁橡膠水基彈性體作為載體具有較高pH值,當用多磷酸銨來制備涂料時,它需要使用緩沖劑。緩沖劑充足地提高組合緩沖劑和多磷酸銨的pH值,以避免對載體有害的pH效應或pH沖擊。
適用的玻璃化劑包括二氧化硅粉末或霞石正長巖粉末或四硼酸鈉或水合硅酸鎂,或硅酸鋁或硅氧烷樹脂,和硅氧烷水基彈性體。四硼酸鈉提供的保護達約740℃,因此它屬于低溫保護系統。二氧化硅粉末可提供的保護約達1500℃,而水合硅酸鎂,霞石正長巖粉末、硅酸鋁和硅氧烷樹脂可提供的保護達1400℃到1800℃。當使用硅氧烷水基彈性體時,它在約575℃時玻璃化,而提供的保護達約1400℃。因此,玻璃化劑增加單獨用泡沸材料時的最高有效使用溫度,最好至少提高100℃,并在某些情況下,可為前者的最高使用溫度的二倍多。
附圖1所示的涂層4較薄,大約為10/1000英寸到60/1000英寸之間,并且不大會改變氨基甲酸乙酯泡沫的壓縮性和回彈性。當暴露于高溫熱下,涂層產生一種厚的蜂窩泡沫層,其泡沫層的密度往往在外部較低,而在靠近它所保護的材料的內部則較高。由于玻璃化劑也從泡沫外部向內部增加,而造成強度施加于泡沸泡沫層。這一點之所以發生是由于在玻璃化時靠近泡沫塊2處玻璃化劑的密度較大的緣故。
涂料可含有17到40份重量的多磷酸銨、17到27份重量的季戊四醇,7到27份重量的雙氰胺、45到75份重量的水基彈性體,最好為聚氯丁橡膠均聚物和5到50份重量的玻璃化劑,最好是純度為99.6%的二氧化硅粉末或霞石正長巖粉末或四硼酸鈉或水合硅酸鎂或硅酸鋁或硅氧烷樹脂。一種較好的涂料包含21%磷酸氫二銨、13%季戊四醇、7%雙氰胺、10%玻璃化劑和49%水基彈性體。
當使用硅氧烷水基彈性體時,涂料可包含17到40份重量的多磷酸銨、17到27份重量的季戊四醇、7到27份重量的雙氰胺和45到75份重量的硅氧烷水基彈性體。硅氧烷水基彈性體在約575℃玻璃化并在第二階段提供的保護達約1400℃。一種特別適用的涂料含有26%多磷酸銨、17%季戊四醇、7%雙氰胺和50%的硅氧烷水基彈性體。
另一例子含有17到40份重量的磷酸氫二銨、17到27份重量的季戊四醇、7到27份重量的雙氰胺、45到75份重量的水基彈性體,最好為聚氯丁橡膠均聚物,和5到50份重量的上述玻璃化劑。還有一種特別適用的涂料含有21%磷酸氫二銨、13%季戊四醇、7%雙氰胺、10%的玻璃化劑和49%的水基彈性體。
以上例子并不包括用玻璃纖維選擇性的增強,它施加于較底的表面上并圍繞泡沫塊的邊緣。底部被增強的范圍是可以變化的,使用玻璃纖維僅是適用增強的一個例子,因此不限于使用玻璃纖維。
這里所討論的涂層是能夠保護各種硬的和/或軟的底材,其中包括硬的和/或軟的泡沫底材,例如包括氨基甲酸乙酯泡沫,聚苯乙烯或其它產品,其中包括軟木底材,硬木底材、膠合板、地毯背襯、鋼、鋁等,如果不加以保護,它們就要猛烈地支持燃燒或發生惡化,并且涂料的應用不限于保護硬的和/或軟的泡沫型材。在泡沸泡沫層開始形成時產生的以及由玻璃化劑產生的二部分系統提供在重量和容易將涂層涂敷到受保護產品上的好處,該泡沸泡沫層隨后被一種均勻分布的玻璃化劑固定,所用玻璃化劑是為了提供相當高溫范圍的保護。適用的涂敷方法包括噴涂、刷涂和浸涂,這些只是一些例子。當選用適當的玻璃化劑分,在高于1000℃溫度下,在某些情況下可在高于1800℃下,該涂層至少可給產品以短暫的保護。
在供飛機用的柔性泡沫座子的情況下,當泡沫塊暴露于具有平均溫度為約1034℃的火焰下時,對產品的保護至少需要二分鐘。初始試驗表明,上述許多涂料能適當地涂敷到現有的泡沫座子上來產生一種涂敷的產品,該產品能滿足由美國聯邦航空條例第25部分,附錄F、第Ⅱ部分所定的新標準。
涂料易于涂敷到預成型的異形飛機座子上,并不顯著增加該座子的重量。經涂敷的標準氨基甲酸乙酯泡沫座子的最終重量比由不可燃泡沫體所制的同樣椅子的重量大為減少,該種不可燃泡沫體也就是一種用許多能抗泡沫塊燃燒的填料處理過的泡沫體。這種涂料能涂到現有的軟墊上,因此允許用在新標準下需保護的飛機座子的翻新改進,同時座子仍令人滿意和保持舒適特性。
附圖5所示的氨基甲酸乙酯或聚氨基甲酸乙酯泡沫塊32具有外圍表面34,并含有均勻分散于泡沫塊中的阻燃組合物顆粒36。該顆粒最好磨細并使其粒度小于50微米,最好是6到12微米。該顆粒基本上被泡沫制品所載帶,只有當該制品暴露于可燃溫度時才發揮作用。泡沫的自然回彈性基本被保持,而泡沫的密度稍增。阻燃組合物包含如上所述均勻分散于泡沫中的已知泡沸材料,當該泡沫暴露于燃燒熱時逐漸產生一種保護性蜂窩層。在表面上至少有一些玻璃化材料存在,并且在高于初始形成保護性蜂窩泡沫層的溫度時開始玻璃化。玻璃化劑的玻璃化作用主要是將保護性泡沸材料固定為蜂窩泡沫狀態并保護該蜂窩層,使其不致分解和/或起抑制下面底材滴淋的作用,以便增加泡沸蜂窩泡沫層的有效溫度范圍和它們的隔離性能。玻璃化材料配合泡沸材料來提供第二部分的保護作用。在某些情況下,氨基甲酸乙酯泡沫塊由于暴露在火焰中將崩潰,并且開始時泡沸將隨著泡沫表面的破壞而破壞。玻璃化使所形成的泡沸層增加結構強度,并用來在泡沫塊四周保持一隔離層。一些泡沫塊開始時被消耗于保護層的建立,因此熔融的問題和熔融了的泡沫的滴淋問題也就減少了。最好讓有限的可控制的燃燒克服能使火蔓延的制品發生滴淋。
適用的玻璃化劑包括所有上述供涂層用的玻璃化劑,而每一種玻璃化劑的最高溫度界限差不多。玻璃化劑可增加泡沸材料單獨使用時的最高有效溫度,最好至少增100℃,在某些情況下,大于前者溫度的二倍。
阻燃組合物的加入并不顯著改變氨基甲酸乙酯泡沫的壓縮性和回彈性。當暴露在高溫中受熱時,該組合物顆粒產生一種厚的蜂窩泡沫層,該層因在其中所含的玻璃化劑的玻璃化而被強化。
阻燃組合物可均勻分布在泡沫制品中,把直到30%(重量)的組合物加入可壓縮座軟墊制品中,其耐火性或阻燃能力隨該組合物加入百分比的增加而增加。加入10%那樣少也被證明制品的耐火性有增加。不同的泡沫產品能容納不同量的固體,例如最硬的泡沫材料能容納較高濃度的固體。組合物的量要根據最終產品和產品對它們的需要來予以確定。此外,不可燃填料諸如滑石也可加入。
把1%、5%和10%(重量)的阻燃組合物加入于聚烯烴亦即低密度聚乙烯中,證實了阻燃組合物連同熱塑聚合物的使用使其阻燃性能可獲重大改進。阻燃能力隨著加到制品中阻燃劑的量而變化,阻燃能力是以最高溫度作為指導并以高表面濃度為依據。
本發明公開的阻燃劑不管是單獨使用還是與其它填料適當混合使用都能降低由于塑料制品燃燒而引起的滴淋,因而降低火蔓延的可能性。
本阻燃組合物在用于泡沫制品時特別有用,但是它對需要一定耐火程度的其它塑料制品也有用。其它制品諸如橡膠、紙或其它復制的人工制品也適用,這時組合物可加入于其中或涂敷于其上。
盡管玻璃化作用能固定泡沸泡沫,而其它增加強度的已知材料也可以和阻燃劑一起用。例如,氯化石蠟就是一個已知添加劑,并且它在本發明實施例的組合物中也可使用,特別按其量為5到50份重量來使用。這些添加劑并不按玻璃化劑的方式來固定泡沸泡沫,但它卻可與泡沸物質配合,在正常操作范圍內使其增加強度。當形成協作的阻燃隔離層時,玻璃化劑能擴大使用溫度范圍并改變泡沸物單獨使用時的性能。
阻燃劑不管是作為涂料涂敷、摻入到制品內或與制品相結合都適用于保護硬的和/或軟的泡沫型材或其它必須加以保護以避免其猛烈地支持燃燒的產品,也適用于以其它理由需要的保護。二部保護系統是由保護性泡沸泡沫層的初始形成作用和然后由分散于泡沸泡沫內的玻璃化劑的固定作用和穩定化作用所構成。
玻璃化劑與泡沸泡沫相結合能提供直到較高溫度的保護,并且具有在重量上和易于應用的好處。當選擇了適當的玻璃化劑并以適當的濃度加入時,在1000℃以上,并在某些情況下在1800℃以上,該阻燃劑至少對產品可給予短暫的保護。
本組合物在制造泡沫制品時易于加入,并且與其它阻燃泡沫相比并不顯著增加泡沫座子的重量。當把本組合物摻入泡沫制品中時,其加入量可約為每1立方英尺1磅,比已知不可燃泡沫制品輕得多。
本阻燃劑泡沫在通常的泡沫制品方面的應用已描述過了,而在不可燃泡沫上也可將其涂敷于外表面,使其在外表面形成一種具有較高添加劑密度的外周保護層。
因此,本阻燃劑可用作涂料,或直接摻入制品中,或在制品的邊界區域內形成,或與需要保護的制品相結合。
可能出現的阻燃制品包括用于公共機關或家庭的傢具的硬的和/或軟的泡沫底材;用于汽車的泡沫軟墊;建筑制品諸如木制品、墻板、地毯、舵底墊板磚、支撐結構、床用墊子、地板材料、片狀物品、火墻和門都很合適。另外,這種泡沫座軟墊如用于劇場、醫院、監獄、運動場、禮堂、改建的車輛等時含有阻燃劑也是有益的。該阻燃劑并不顯著改變這些座子的性能同時又降低它們的可燃性,當阻燃劑的使用被認識清楚以后,在其它方面的應用也就變得明顯了,并且本阻燃劑的應用不限于實施例所舉的那些。
盡管本發明的各種較佳實施例已詳細描述過了,但本專業技術人員將了解到,在不偏離本發明思想或
權利要求范圍情況下可對本發明作各種更改。
權利要求1.一組阻燃組合物包含載體、當曝露于燃燒熱之下能產生保護性蜂窩狀泡沫的已知碳基泡沸材料以及當曝露在其他情況下能將泡沫狀的泡沸物分解的溫度時能穩定泡沸體的碳的玻璃化劑,所說的玻璃化劑通過玻璃化作用和與其結合的作用穩定泡沸物的碳。
2.按照
權利要求1的阻燃組合物,其中的載體是彈性體。
3.按照
權利要求1的阻燃組合物,其中的載體是水基彈性體。
4.按照
權利要求1的阻燃組合物,其中的載體是水基的氯丁橡膠或硅氧烷彈性體。
5.按照
權利要求1的阻燃組合物,其中的載體是水基的氯丁橡膠或硅氧烷彈性體時,所說的組合物包含一種緩沖劑,該緩沖劑在它與泡沸材料結合時適于避免對載體有害的pH效應。
6.按照
權利要求1-5中任一項的阻燃組合物,其中的玻璃化材料選自下列一組材料中水合硅酸鎂、二氧化硅粉末、硅氧烷樹脂、四硼酸鈉和霞石正長巖。
7.按照
權利要求1-5中任一項的阻燃組合物,其中的玻璃化材料是水基硅氧烷彈性體,所說的彈性體又是所說組合物的載體。
8.按照
權利要求1-7中任一項的阻燃組合物,其中所說的泡沸材料包含17到40份重量的多磷酸銨、17到27份重量的季戊四醇和7到27份重量的雙氰胺。
9.按照
權利要求8的阻燃組合物,其中的載體是45到75份重量的水基彈性體。
10.按照
權利要求8或
權利要求9的阻燃組合物,其中有5到50份重量的玻璃化劑。
11.按照
權利要求8-10中任一項的阻燃組合物,其中有5到50份重量的氯化石蠟。
12.一種阻燃組合物,包含以下二種材料的結合當暴露于燃燒熱之下能產生保護性蜂窩狀泡沫的已知碳基泡沸材料以及當暴露在其他情況下能使泡沫狀的泡沸物分解的溫度時能穩定泡沸物的碳的玻璃化劑,所說的玻璃化劑通過玻璃化作用和與其結合的作用來穩定泡沸物的碳。
13.按照
權利要求12的阻燃組合物,其中的玻璃化材料選自下列一組材料中水合硅酸鎂、二氧化硅粉末、硅氧烷樹脂和霞石正長巖。
14.按照
權利要求12或
權利要求13的阻燃組合物,其中的玻璃化材料是水基硅氧烷彈性體。
15.按照
權利要求12-14中任一項的阻燃組合物,其中所說的泡沸材料包含17到40份重量的多磷酸銨,17到27份重量的季戊四醇和7到27份重量的雙氰胺。
16.按照
權利要求15的阻燃組合物,其中有5到50份重量的玻璃化劑。
17.按照
權利要求15或
權利要求16的阻燃組合物,其中有5到50份重量的氯化石蠟。
18.在其中摻有
權利要求1-17中任一項的阻燃組合物的合成泡沫塑料制品。
19.在其中摻有
權利要求1-17中任一項的阻燃組合物的塑料制品。
20.按照
權利要求19的塑料制品,其中的塑料是聚烯烴。
21.一種具有
權利要求1-17中任一項的阻燃組合物的涂層的合成泡沫制品。
22.一種具有
權利要求1-17中任一項的阻燃組合物涂層的塑料制品。
23.一種包含
權利要求1-17中任一項的阻燃組合物的阻燃涂層。
24.在其中摻有
權利要求1-17中任一項的阻燃組合物的復合材料制品。
25.按照
權利要求21-23中任一項制品,其中所說涂層,其厚度至少為0.010英寸。
26.按照
權利要求18、19、29和24中任一項的制品,其中所摻入的阻燃組合物超過約10%(重量)。
27.按照
權利要求18、19、20和24中任一項的制品,其中所摻入的阻燃組合物超過約20%(重量)。
28.按照
權利要求18-22和24-27中任一項的制品,其中所摻入的阻燃組合物密度在制品的暴露的表面上較大。
29.預成型的硬的和/或軟的底材的處理方法,包括將阻燃組合物涂敷于所說底材的表面上,所說的阻燃組合物包括下列三種材料的結合載體、當暴露于燃燒熱之下能產生保護性蜂窩狀泡沫的已知碳基泡沸材料以及當暴露在其他情況下能使泡沫狀的泡沸物分解的溫度時能穩定泡沸物中的碳的玻璃化劑,所說的玻璃化劑通過玻璃化作用和與其結合的作用來穩定泡沸物的碳。
30.在
權利要求29的方法之后,通過干燥步驟得到涂層。
31.按照
權利要求29或
權利要求30的方法,其中的載體是水基彈性體。
32.按照
權利要求29或
權利要求30的方法,其中的載體是水基氯丁橡膠或硅氧烷彈性體。
33.按照
權利要求29或
權利要求30的方法,其中的載體是水基氯丁橡膠或硅氧烷彈性體時,所說的組合物包含一種緩沖劑,該緩沖劑在它與泡沸材料結合時能避免對載體有害的pH效應。
34.
權利要求29-33中任一項的方法,其中的玻璃化材料選自下列一組材料中水合硅酸鎂、二氧化硅粉末、硅氧烷樹脂、四硼酸鈉和霞石正長巖。
35.按照
權利要求29-34中任一項的方法,其中的玻璃化材料是水基硅氧烷彈性體,所說的彈性體又是所說的組合物的載體。
36.按照
權利要求29-35中任一項的方法,其中所說的泡沸材料包括17到40份重量的多磷酸銨、17到27份重量的季戊四醇和7到27份重量的雙氰胺。
37.按照
權利要求36的方法,其中的載體是45到75份重量的水基彈性體。
38.按照
權利要求36或
權利要求37的方法,其中有5到50份重量的玻璃化劑。
39.按照
權利要求36-38中任一項的方法,其中組合物含有5到50份重量的氯化石蠟。
40.按照
權利要求29-39中任一項的方法,其中,涂料組分的結合是在涂敷所說的涂料期間。
41.按照
權利要求29-40中任一項的方法,其中,涂敷涂料的方法是用噴涂。
42.按照
權利要求29-41中任一項的方法,其中,涂料組合物含有顏料。
43.按照
權利要求29-42中任一項的方法,其中,生成的涂層將制品密封。
44.具有底材和在底材表面上有保護性的柔軟的阻燃劑涂層的物品,所說的涂層包括下列三種材料的結合彈性體材料,均勻分散于所說的彈性材料中的已知碳基泡沸材料,當暴露于燃燒熱之下時,所說的泡沸材料能發泡并能產生保護性蜂窩狀泡沫,和玻璃化劑,所說的玻璃化劑均勻分散于所說的彈性體之中,并能在實質上高于形成發泡層溫度但低于泡沸材料分解溫度的溫度下開始玻璃化,當暴露在其他情況下能使泡沫狀的泡沸材料分解的溫度時,所說的玻璃化劑能使所說的泡沸物的碳穩定,所說的玻璃化劑使所說的泡沸物的泡沫的最高有效使用溫度至少增加100℃。
45.按照
權利要求44的制品,其中涂層的厚度小于0.060英寸。
46.按照
權利要求44或
權利要求45的制品,其中涂層的厚度至少為0.010英寸。
47.按照
權利要求44-46中任一項的制品,其中彈性體材料是水基彈性體。
48.按照
權利要求44-47中任一項的制品,其中彈性體材料是水基氯丁橡膠或硅氧烷彈性體。
49.按照
權利要求44-48中任一項的制品,其中彈性體材料是水基氯丁橡膠或硅氧烷彈性體時,用來形成所說的涂料的組合物包括一種緩沖劑,它與泡沸材料結合時能避免對載體有害的pH效應。
50.按照
權利要求44-49中任一項的制品,其中玻璃化材料選自下列一組材料中水合硅酸鎂、二氧化硅粉末、硅氧烷樹脂、四硼酸鈉和霞石正長巖。
51.按照
權利要求44-50中任一項的制品,其中玻璃化材料是水基硅氧烷彈性體,所說的彈性體又是所說涂料的載體。
52.按照
權利要求44-51中任一項的制品,其中所說的泡沸材料含有17到40份重量的多磷酸銨,17到27份重量的季戊四醇和7到27份重量的雙氰胺。
53.按照
權利要求52的制品,其中的彈性體材料是45到75份重量的水基彈性體。
54.按照
權利要求52或
權利要求53的制品,其中有5到50份重量的玻璃化劑。
55.按照
權利要求52-54中任一項的制品,其中的涂料含有5到50份重量的氯化石蠟。
56.按照
權利要求44-55中任一項的制品,其中的底材是軟的和/或硬的。
57.按照
權利要求44-55中任一項的制品,其中的底材是軟的。
58.按照
權利要求44-55中任一項的制品,其中的底材是硬的。
59.按照
權利要求44-58中任一項的制品,其中所說的涂層至少一部分用玻璃纖維增強。
60.按照
權利要求44-59中任一項的制品,其中所說的涂層能夠在暴露于約1000℃溫度下時提供至少二分鐘的保護。
61.按照
權利要求44-60中任一項的制品,其中的底材是氨基甲酸乙酯泡沫材料。
62.按照
權利要求44-60中任一項的制品,其中的底材是聚苯乙烯。
63.按照
權利要求44-60中任一項的制品,其中的底材是硬木。
64.按照
權利要求44-60中任一項的制品,其中的底材是軟木。
65.按照
權利要求44-60中任一項的制品,其中的底材是金屬。
66.按照
權利要求44-60中任一項的制品,其中的底材是片狀材料。
67.按照
權利要求44-60中任一項的制品,其中的底材是軟墊。
68.按照
權利要求44-55中任一項的制品,其中的底材是泡沫材料。
69.按照
權利要求44-68中任一項的制品,其中的彈性體材料改善了涂料對底材的粘結力。
專利摘要本發明涉及阻燃劑,特別是涉及通過二部分形成物提供耐火能力的阻燃劑。第一部分產生泡沸泡沫;而玻璃化劑在較高溫度下同所產生的泡沸泡沫配合而形成第二部分。
文檔編號C09K21/14GK87105590SQ87105590
公開日1988年3月30日 申請日期1987年7月25日
發明者魯博米阿·瓦斯, 丹尼爾·佩蒂特 申請人:F.R.系統有限公司