具有柔性耐水膨胀型涂料的聚合物泡沫板制造技术

一种制品，含有聚合物泡沫板，所述聚合物泡沫板具有主表面和在所述聚合物泡沫板的主表面上的膨胀型涂料，所述膨胀型涂料含有聚合物粘合剂、可膨胀石墨颗粒、含磷材料和含硼化合物，并且其中所述制品不含与所述膨胀型涂料接触以及将所述膨胀型涂料夹在其与所述聚合物泡沫板之间的物体，并且其中所述膨胀型涂料具有如根据ISO37测量的在23摄氏度下至少50百分比且小于100百分比的拉伸伸长率，具有在250摄氏度下小于1×106帕斯卡的储能模量，不含卤素，不含硅酸钠，不含聚脲弹性体，并且不含季戊四醇和二季戊四醇的缩甲醛。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有柔性耐水膨胀型涂料的聚合物泡沫板
本专利技术涉及一种具有符合耐水涂料要求的膨胀型涂料的聚合物泡沫板。
技术介绍
膨胀型涂料用于增强涂料所施涂的衬底的耐火性。膨胀型涂料在暴露于热时通过膨胀在衬底上产生焦炭绝热层来提供防火保护。为了使膨胀型涂料有效，焦炭绝热层需要具有足够的强度(完整性)以保持在原位和绝热效果，以便保护其涂覆的衬底免于经受由暴露于高温而引起的损坏。既往，膨胀型涂料包含三种组分：(a)酸源，其通常是聚磷酸铵(ammoniumpolyphosphate，APP)；(b)碳源，如(二)季戊四醇；以及(c)气体源(发泡剂)。膨胀型涂料具有膨胀活化温度(intumescingactivationtemperature)，在此温度下它们引发膨胀并形成焦炭以保护涂料下面的衬底。典型地，膨胀活化温度高于250摄氏度(℃)。此类膨胀活化温度太高而不能保护聚合物泡沫板，特别是热塑性聚合物泡沫板。期望确定适用于聚合物泡沫板，特别是热塑性聚合物泡沫板的膨胀型涂料组合物。此外，期望确定此类不含卤素的配方以避免与卤素有关的环境问题。膨胀型涂料通常是刚性涂料。根据ISO37，刚性涂料在室温(23℃)下的伸长率小于75百分比(％)，通常为50％或更小。刚性膨胀型涂料并非期望地用于建筑物结构的外部绝热应用中的聚合物泡沫板上。建筑物结构趋向于随时间推移而移动，如在强风中的推压运动。结果，施涂于建筑物外部的聚合物泡沫板上的刚性涂料将随着建筑物结构推压或以其它方式移动而趋向于破裂。涂料中的裂纹并非期望的，因为它们产生通过膨胀型涂料的空气和湿气泄漏并且可能导致膨胀型涂料从聚合物泡沫板上碎裂。因此，期望确定用于聚合物泡沫板的柔性膨胀型涂料，以避免在涂覆有膨胀型涂料的聚合物泡沫板所在的建筑物运动期间涂料中的裂纹形成。当膨胀型涂料暴露于湿气下时典型地会降解。湿气导致涂料中的亲水组分损失机械性质和防火保护性能。结果，膨胀型涂料由于其缺乏耐水性而通常不适于外部暴露。但是，也有将聚合物泡沫板应用于建筑物的外部的应用。此外，其将简化建筑物施工过程，从而能够使用膨胀型涂料作为聚合物泡沫板上的阻燃剂，并且作为聚合物泡沫板上的耐水屏障。但是，为了符合“耐水屏障”的要求，涂料将需要在ASTMD870测试中证明耐水性。膨胀型涂料不被认为是耐水的，所以这是一个具有挑战性的障碍。此外，膨胀型涂料通常需要除可膨胀石墨之外的发泡剂或膨胀剂，其在起始温度下是气体或形成气体以在起始温度下使涂料膨胀和起泡。这将简化膨胀型涂料技术以消除对可膨胀石墨之外的发泡剂的需求。这将推进建筑物施工以确定适用于聚合物泡沫板，特别是热塑性泡沫板上的膨胀型涂料，并且其不含卤素，在23℃下具有至少50％的拉伸伸长率，并且在ASTMD870测试中证明了耐水性。此类膨胀型涂层将适用于建筑物结构外部的聚合物泡沫板上，而不必具有将膨胀型涂料夹在附加涂料和聚合物泡沫板之间的附加涂料。
技术实现思路
本专利技术提供适用于聚合物泡沫板，特别是热塑性泡沫板的膨胀型涂料，并且其不含卤素，在23℃下具有至少50％、优选70％或更多、更优选至少100％的拉伸伸长率，并且在ASTMD870中证明了耐水性。膨胀型涂料的拉伸伸长率特性使得即使在建筑物结构随时间推移而略微移动和变位时，涂料仍能够保持固定于建筑物结构上的衬底。而且，本专利技术的膨胀型涂料中不需要(并且可以不含)除膨胀石墨之外的任何发泡剂或膨胀剂。为了适用于聚合物泡沫板，特别是热塑性泡沫板，膨胀型涂料需要保持其所在的泡沫板的表面在如本文所述的改进的锥形量热测试(ConeCalorimetryTest)中的400摄氏度(℃)或更低的温度下30分钟。此类测试造成类似于NFPA285的复杂全壁组装测试(fullwallassemblytest)的表面温度分布，但不需要与NFPA285测试相关的复杂性和费用。如果膨胀型涂料在改进的锥形量热测试中允许焦炭下面的泡沫表面温度，那么可以预期在NFPA285全壁测试期间泡沫将会被点燃或过度焦化。本专利技术是出人意料地发现一种用作膨胀型涂料的组分的组合物的结果，所述组合物具有所需的起始温度、必需的拉伸伸长率以具有柔性并且仍然是耐水的。膨胀型涂料组合物需要使用具有适用于聚合物泡沫板的起始温度的可膨胀石墨，具有为了柔性的特定拉伸伸长率、又能始于起始温度以在可膨胀石墨膨胀时维持其粘合的特定储能模量的聚合物粘合剂，并且可膨胀石墨是充分疏水的以便获得耐水性。在第一方面，本专利技术是包含聚合物泡沫板的制品，所述聚合物泡沫板具有主表面和在所述聚合物泡沫板的主表面上的膨胀型涂料，所述膨胀型涂料包含：(a)聚合物粘合剂；(b)分散在聚合物粘合剂内的可膨胀石墨颗粒，可膨胀石墨具有如通过热机械分析(thermalmechanicalanalysis)测定的在150至200摄氏度范围内的起始温度、如根据ASTMD1921-06测定的0.07至0.60毫米的平均粒度和以基于膨胀型涂料的总重量计15至80重量百分比的浓度；(c)提供以膨胀型涂料的总重量计2至15重量百分比浓度的磷的含磷材料；以及(d)提供以总膨胀型涂料重量计在大于0至2重量百分比范围内的硼浓度的含硼化合物；其中制品不含与膨胀型涂料接触以及将膨胀型涂料夹在其与聚合物泡沫板之间的物体，并且其中膨胀型涂料具有如根据ISO37测量的在23摄氏度下至少50百分比且小于100百分比的拉伸伸长率，具有在250摄氏度下小于1×106帕斯卡(Pascal)的储能模量，不含卤素，不含硅酸钠，不含聚脲弹性体并且不含季戊四醇和二季戊四醇的缩甲醛。此类膨胀型涂层适用于建筑物结构外部上的聚合物泡沫板，而不必具有将膨胀型涂料夹在附加涂料和聚合物泡沫板之间的附加涂料。附图说明图1示出代表来自(a)标准锥形量热法；(b)如本文所述的改进的锥形量热法；以及(c)NFPA285测试的聚合物泡沫上的膨胀型涂料的温度廓线的数据图。具体实施方式“和/或”意指“和或两者择一”。除非另外声明，否则所有范围都包括端点。除非日期利用采取带有连字符的两位数形式的测试方法编号来指示，否则测试方法是指从本文档的优先权日起最近的测试方法。对测试方法的参考含有对测试协会的参考和测试方法编号两者。通过以下缩写中的一个来参考测试方法组织：ASTM是指ASTM国际(ASTMInternational)(原名为美国测试与材料协会(AmericanSocietyforTestingandMaterials))；EN是指欧洲标准(EuropeanNorm)；DIN是指德国标准化学会(DeutschesInstitutfürNormung)；和ISO是指国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandards)。NFPA是指全国消防协会(NationalFireProtectionAssociation)。本专利技术的制品包含聚合物泡沫板。泡沫板具有三个正交维度：厚度、宽度和长度。厚度等于三个维度中的最小值。长度等于三个维度中的最大值，并且通常大于厚度。泡沫板具有至少一个并且通常具有两个相对的主表面。主表面是泡沫板的表面，其具有与泡沫板的任何表面的最大平面表面积相等的平面表面积。平面表面积是表面投影到平面上的表面积，以便消除由于表面上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制品，包含聚合物泡沫板，所述聚合物泡沫板具有主表面和在所述聚合物泡沫板的主表面上的膨胀型涂料，所述膨胀型涂料包含：a)聚合物粘合剂；b)分散在所述聚合物粘合剂中的可膨胀石墨颗粒，所述可膨胀石墨具有如通过热机械分析测定的在150至200摄氏度范围内的起始温度、如根据ASTM D1921‑06测定的在0.07至0.60毫米范围内的平均粒度和以膨胀型涂料的总重量计15至80重量百分比的浓度；c)含磷材料，提供以膨胀型涂料的总重量计2至15重量百分比的浓度的磷；以及d)含硼化合物，提供以总膨胀型涂料重量计在大于0至2重量百分比范围内的硼浓度；其中所述制品不含与所述膨胀型涂料接触以及将所述膨胀型涂料夹在其与所述聚合物泡沫板之间的物体，并且其中所述膨胀型涂料具有如根据ISO 37测量的在23摄氏度下至少50百分比且小于100百分比的拉伸伸长率，具有在250摄氏度下小于1×106帕斯卡的储能模量，不含卤素，不含硅酸钠，不含聚脲弹性体，并且不含季戊四醇和二季戊四醇的缩甲醛。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 US 62/2884741.一种制品，包含聚合物泡沫板，所述聚合物泡沫板具有主表面和在所述聚合物泡沫板的主表面上的膨胀型涂料，所述膨胀型涂料包含：a)聚合物粘合剂；b)分散在所述聚合物粘合剂中的可膨胀石墨颗粒，所述可膨胀石墨具有如通过热机械分析测定的在150至200摄氏度范围内的起始温度、如根据ASTMD1921-06测定的在0.07至0.60毫米范围内的平均粒度和以膨胀型涂料的总重量计15至80重量百分比的浓度；c)含磷材料，提供以膨胀型涂料的总重量计2至15重量百分比的浓度的磷；以及d)含硼化合物，提供以总膨胀型涂料重量计在大于0至2重量百分比范围内的硼浓度；其中所述制品不含与所述膨胀型涂料接触以及将所述膨胀型涂料夹在其与所述聚合物泡沫板之间的物体，并且其中所述膨胀型涂料具有如根据ISO37测量的在23摄氏度下至少50百分比且小于100百分比的拉伸伸长率，具有在250摄氏度下小于1×106帕斯卡的储能模量，不含卤素，不含硅酸钠，不含聚脲弹性体，并且不含季戊四醇和二季戊四醇的缩甲醛。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述聚合物泡沫板是热塑性聚合物泡沫板。3.根据权利要求1所述的制品，其中所述聚合物泡沫板包含以所述聚合物泡沫板中的总聚合物重量计大于50...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小梅，任大凯，陈红宇，J·M·奥尔科特，M·A·巴格尔，章翼，E·J·赫斯特，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US