含水膨胀挡火组合物制造技术

含水挡火组合物，它包含胶乳、具有２、３、或４个羟基且分子量约为７５－１２００的多元醇和膨胀剂，所述胶乳包含聚合物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含水膨胀挡火组合物专利技术背景本专利技术涉及含水膨胀挡火组合物。挡火材料用来减少或消除火焰浓烟从墙壁和地面之间的空隙中通过。地面、墙壁和天花板中电线、管道和电缆通过的空隙称为“贯穿孔”。若没有防火材料保护，贯穿孔对抵抗、火焰和烟通过的性能就低。这些贯穿孔通常用防火的膨胀组合物如灰泥、嵌缝物、包裹材料、研磨物和垫子等物填充或阻塞，来提供所谓的“挡火物”。膨胀组合物通过在火中受热时在空隙中膨胀来防止火焰穿透。这些组合物通常在受热时形成结实的木炭。所形成的木炭通常能耐由于在火灾中遇到的热和压力，如通过从消防龙头喷出的水而施加的压力，所产生的磨蚀。概述一方面，本专利技术以含水挡火组合物为特征，所述组合物包含含有聚合物的胶乳、具有2、3、或4个羟基且分子量约为75-1200的多元醇和膨胀剂。在一个实施方式中，所述多元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇以及它们的混合物。在另一实施方式中，所述组合物包含约1-10重量％多元醇。在其它实施方式中，所述组合物包含约1-5重量％的多元醇。在有些实施方式中，所述组合物包含约1-3重量％的多元醇。在一个实施方式中，所述聚合物选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯以及它们的混合物。在有些实施方式中，所述聚合物是丙烯酸酯-乙酸乙烯酯-乙烯三元共聚物。在其它实施方式中，所述聚合物选自橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯以及它们的混合物。在另一实施方式中，所述组合物在室温的嵌缝速度至少约为100g/min。在有些实施方式中，所述组合物在室温的嵌缝速度至少约为150g/min。在其它实施方式中，所述组合物在室温老化两星期之后的嵌缝速度至少约为200g/min。在一个实施方式中，所述组合物在50℃下老化两个星期之后的嵌缝速度至少约为20g/min。-->在一个实施方式中，所述组合物呈现不大于8mm的抗塌陷性。在其它实施方式中，所述组合物通过所述1小时防火试验。在有些实施方式中，所述组合物通过2小时防火试验。在其它实施方式中，所述组合物通过3小时防火试验。在有些实施方式中，所述组合物还包含阻燃剂。在一个实施方式中，所述阻燃剂选自磷化物(phosphorous)、玻璃、硼、金属氧化物、金属氢氧化物以及它们的混合物。在其它实施方式中，所述阻燃剂选自氧化铝三水合物、硼酸锌以及它们的混合物。在另一实施方式中，所述膨胀剂包含含有通式M2O:XSiO2(其中，M是碱金属)所示的粒状碱金属硅酸盐、至少一种选自硼酸以及族I和族II元素的硼酸盐的硼氧化合物(oxyboron compound)、以及结合到所述碱金属硅酸盐上的水的组合物，所述重量比X约为1.5-4，硼与M的摩尔比约为0.2-0.9，水约占总颗粒重量的5-15％。在其它实施方式中，所述组合物包含约25-75重量％胶乳、约1-10重量％多元醇、和约2-40重量％膨胀剂。另一方面，所述含水挡火组合物包含含有聚合物的胶乳、具有2、3或4个羟基的多元醇以及膨胀剂，所述膨胀剂包含含有通式M2O:XSiO2(其中，M是碱金属)所示的粒状碱金属硅酸盐、至少一种选自硼酸以及族I和族II元素的硼酸盐的硼氧化合物、以及结合到所述碱金属硅酸盐上的水的组合物，所述重量比X约为1.5-4，硼与M的摩尔比约为0.2-0.9，水约占总颗粒重量的5-15％。在一个实施方式中，所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丙三醇以及它们的混合物。在有些实施方式中，所述组合物包含约1-10重量％多元醇。在其它实施方式中，所述组合物包含约1-5重量％多元醇。在其它实施方式中，所述组合物包含约1-3重量％多元醇。在一个实施方式中，所述聚合物是丙烯酸酯-乙酸乙烯酯-乙烯三元共聚物。另一方面，本专利技术以含水挡火组合物为特征，它包含胶乳、具有2、3或4个羟基的多元醇以及膨胀剂，所述胶乳包含丙烯酸酯-乙酸乙烯酯-乙烯三元共聚物。在一个实施方式中，所述含水挡火组合物包含a)40-45重量％的包含丙烯酸酯-乙酸乙烯酯-乙烯三元共聚物的胶乳、b)1-3重量％的分子量约为100-500的聚乙二醇、c)15-25重量％的膨胀剂，所述膨胀剂包含含有通式M2O:XSiO2(其中，M是碱金属)所示的粒状碱金属硅酸盐、至少一种选自硼酸以及族I和族II-->元素的硼酸盐的硼氧化合物、以及结合到所述碱金属硅酸盐上的水的组合物，所述重量比X约为1.5-4，硼与M的摩尔比约为0.2-0.9，水约占总颗粒重量的5-15％、d)18-27重量％的硼酸锌。所述组合物可以用来防止火焰透过用所述组合物填充的空隙。令人惊奇的是，本专利技术人发现所述组合物具有良好的保存期限，且在老化之后呈现良好的嵌缝速度。本专利技术的其它特征和优点将通过对一些优选实施方式的说明以及权利要求书显而易见。详细说明所述含水挡火组合物是可以用来嵌缝的，即可以使用嵌缝枪来施加，且当暴露在至少约为200℃的温度时能够膨胀，即胀大。当所述组合物膨胀时，它能密封贯穿孔中的空隙，可以防止火焰、烟和水从一个部位穿透到另一部位。当所述组合物进一步受热时，它开始炭化，就进一步提高所述组合物的防火性能。所述组合物可以形成木炭，抵抗高压水流，如在消防过程中遇到的高压水流的磨蚀作用。优选的组合物能通过以下实施例部分所述的防火试验。所述含水挡火组合物呈现至少约为100g/min，宜至少约为150g/min，更好是至少约为200g/min，最好是至少约为300g/min的起始嵌缝速度。所述组合物在室温老化一段时间后也是有嵌缝作用的。所述组合物在室温老化2星期，宜为在50℃下老化2星期之后，其嵌缝速度宜至少约为80g/min，宜至少约为50g/min，更好是至少约为80g/min，最好是至少约为100g/min。所述组合物应能保持其形状，即当施加到垂直基底上时不会下陷。所述组合物在垂直基底上保持其形状能力的一个衡量是抗坍塌性。所述组合物的坍塌宜不大于8mm。可以往所述组合物中加入增稠剂，来防止下陷。所述含水挡火组合物包含聚合物胶乳、多元醇和膨胀剂。所述胶乳包含水和聚合物。合适的胶乳聚合物有卤化聚合物(例如，聚氯丁烯)和未卤化聚合物。所述胶乳聚合物宜为未卤化的。有用的未卤化聚合物的例子包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯及其它们的混合物，例如包括其混合物、共聚物和三元共聚物，包括例如乙烯/乙酸乙烯酯/丙烯酸酯三元共聚物。其它有用的未卤化聚合物包括天然橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯以及它们的混合物，包括它们混合物和共聚物。合适的市售-->胶乳例子包括从Rohm and Hass Co.(Philadelphia，PA)获得的商品名为RHOPLEX HA-8的丙烯酸酯聚合物胶乳，以及从Air Products and Chemicals(Allentown，PA)获得的商品名为FLEXBOND 149和AIRFLEX 600BP的乙烯/乙酸乙烯/丙烯酸酯三元共聚物。所述胶乳组合物宜包含约30-75重量％聚合物。所述胶乳也可包含其它添加剂，例如包括盐酸清除剂(例如，氧化锌)、表面活性剂、分散剂、消泡剂和抗氧化剂。在所述挡火组合物中存在的胶乳量宜约为25-75重量％。有用的多元醇包括含有2、3或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含水挡火组合物，所述组合物包含　　　　胶乳，它包含聚合物；　　　　多元醇，它具有２、３、或４个羟基且分子量约为７５－１２００；　　　　膨胀剂。

【技术特征摘要】
US 2001-3-9 09/803,0391.一种含水挡火组合物，所述组合物包含胶乳，它包含聚合物；多元醇，它具有2、3、或4个羟基且分子量约为75-1200；膨胀剂。2.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述多元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇以及它们的混合物。3.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含约1-10重量％的多元醇。4.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含约1-5重量％的多元醇。5.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含约1-3重量％的多元醇。6.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚合物选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯以及它们的混合物。7.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚合物是丙烯酸酯-乙酸乙烯酯-乙烯三元共聚物。8.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚合物选自橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯以及它们的混合物。9.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物在室温的嵌缝速度至少约为100g/min。10.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物在室温的嵌缝速度至少约为150g/min。11.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物在室温老化2周后的嵌缝速度至少约为200g/min。12.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物在50℃下老化2周后的嵌缝速度至少约为20g/min。13.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物呈现不超过8mm的抗塌陷性。14.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物通过1小时防火试验。15.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物通过2小时防火试验。16.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物通过3小时防火试验。17.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物在燃烧1小时后通过软管水流试验。18.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物在燃烧2小时后通过软管水流试验。19.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物在燃烧3小时后通过软管水流试验。20.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包含阻燃剂。21.权利要求20所述的组合物，其特征在于，所述阻燃剂选自磷化物、玻璃、硼、金属氧化物、金属氢氧化物以及它们的混合物。22.权利要求20所述的组合物，其特征在于，所述阻燃剂选自氧化铝三水合物、硼酸锌以及它们的混合物。23.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述多元醇的分子量约为100-500。24.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述膨胀剂是一种组合物，它包含：通式M2O:XSiO2所示的粒状碱金属硅酸盐，其中，M是碱金属，至少一种硼氧化合物，选自硼酸以及族I和族II元素的硼酸盐，结合到所述碱金属硅酸盐上的水，所述重量比X约为1.5-4，硼与M的摩尔比约为0.2-0.9，水约占总颗粒重量的5-15％。25.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含：约25-75重量％胶乳，约1-10重量％多元醇，约2-40重量％膨胀剂。26.一种含水挡火组合物，所述组合物包含：胶乳，它包含聚合物；多元醇，它具有2、3、或4个羟基且分子量约为75-1200；膨胀剂，所述膨胀剂是一种组合物，所述组合物包含：通式M2O:XSiO2所示的粒状碱金属硅酸盐，其中，M是碱金属，至少一种硼氧化合物，选自硼酸以及族I和族II元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：DW埃里斯曼，GF韦斯利，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]