【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术包括根据各独立权利要求所述的用作预防性防火材料的防火层复合材料以及用于制造防火层复合材料的方法。本专利技术属于不可燃和阻燃材料，特别是在火灾时膨胀的膜复合材料。所提供的防火层复合材料包括至少一个塑料层，该塑料层围绕透明防火层，其中防火层包含膨胀材料。防火层复合材料使得能够以紧凑的构造实现有效的防火。此外，防火层复合材料的特点可以在于，其即使在非常高温度的作用下也不释放烟灰和有毒烟气。这样，可以防止在火灾情况下对防火层复合材料使用者的健康造成危害。
技术介绍
1、在工业、交通运输或住宅领域等许多领域中优选使用不可燃材料。如果必须/应当使用可燃物质，则它们仍需要至少具有阻燃性。或者必须防止着火。有机聚合物或塑料类型是一类具有非常广泛应用领域的重要的材料类型，由于其化学基础(主要由有机碳氢化合物与杂原子尤其是氮或氧结合而组成)而始终易燃，并且在火灾时通常会产生高的火灾负荷并导致火势蔓延。
2、为了避免这个问题，目前可燃物质已被不可燃物质所替代，但这导致材料的选择受到限制。
3、解决该问题的另一种可能方式是向聚合物中例如掺入膨胀石墨或氢氧化铝作为粉末填料或掺入膦酸盐/酯。当热作用时，膨胀石墨会膨胀并在材料表面形成膨胀层。这减缓了火势蔓延并抵消了火灾对人类最危险的后果，即形成有毒气体和烟雾。这有时可以降低可燃性。然而，这通常也会严重改变聚合物的性质。对于透明有机聚合物膜的生产，膦酸盐/酯几乎是唯一剩下的选择。然而，它们的阻燃效果通常低于平均水平。
4、在防火领域，术语“膨胀”指的是材料在热作用
5、·发泡形成轻质隔热层作为隔热体。可膨胀石墨(膨胀石墨)在热作用下释放气体。例如，如果将其添加到电缆的绝缘护套中，它会与灰化绝缘材料形成“发泡”灰烬层，其阻碍氧气供应，从而阻止火势蔓延。
6、·通过蒸发结晶水(水合物)进行吸热冷却；例如在用石膏制成的建筑材料情况下。
7、·通过膨胀压力形成防火墙，例如当填充墙壁或天花板开口中熔化的塑料管留下的空腔时。
8、膨胀型建筑材料又称为“阻挡层形成剂”。
9、还有包覆或涂层的选项。其例如有白色聚合物膜，其填充大量氢氧化铝，非常难燃，形成有效的防火屏障，例如在木质表面上。然而，由于其颜色的原因，这些膜并不适合所有应用目的。
10、已知的材料有例如柔性膜、织物和无纺布，它们具有阻燃性，但在发生火灾时不产生明显的阻隔作用。一些已知的材料是透明产品。
11、另一方面，已知具有阻燃性的在发生火灾时发挥阻隔作用的柔性膜、织物和无纺布。然而，这些材料不透明，因此并不适合所有应用目的，例如在表面区域。
12、此外，已有具有阻燃效果的涂层，这种涂层在火灾时可发挥阻隔作用，例如可作为透明漆施加在表面上。但缺点是，这种漆耐久性和耐受性不足。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种用作预防性防火材料的防火层复合材料，其克服了现有技术的缺点，并能够在可视区域灵活使用。此外，本专利技术的目的是提供一种用于制造防火层复合材料的方法，该方法克服了现有技术的缺点，并使得能够层压防火层。特别是，防火层复合材料应能够在紧凑的构造中实现有效的防火。有利的是，防火层复合材料还应适合在高温作用下不释放烟灰和有毒烟雾，以防止对防火层复合材料使用者的健康造成危害。
2、该目的通过根据各独立权利要求所述的防火层复合材料和方法实现。有利的方面构成各从属权利要求的主题。
3、本专利技术包括用作预防性防火材料的防火层复合材料。防火层复合材料包括围绕透明防火层的至少一个(透明)塑料层(可选地两个所述塑料层)或由围绕透明防火层的至少一个(透明)塑料层(可选地两个所述塑料层)组成。防火层包含膨胀材料。由此，塑料表面的可见表面对于使用者保持不变，并且在火灾时，防火层发挥膨胀和吸收火焰能量的效果。
4、至少一层塑料膜(可选地两层塑料膜)和一层防火膜(防火膜也可以由织物和纤维增强)的防火层复合材料，或者防火膜层压在两层塑料膜之间的防火层复合材料，或者这种布置的多重结构(多层复合材料)，本身可以构成独立的防火元件(例如防火帘、防火卷帘、防火罩等)。换句话说，防火层复合材料和/或多层复合材料可以由上述组件组成。或者，防火层复合材料和/或多层复合材料可以包含其他组件，即，作为与其他组件(例如框架、边框和/或壁)的复合材料存在，从而构成防火系统的一部分。
5、根据一个有利的方面，塑料层完全或部分地围绕防火层。
6、如果塑料层部分地、优选仅在防火层的第一侧上围绕防火层，则防火层复合材料可以包括另一层，该另一层布置在防火层的与第一侧对置的第二侧上。该另一层可以具有防火层复合材料的塑料层也具有的至少一种特性。塑料层可以至少局部地，优选在塑料层的边缘处，(特别是以液密方式)与另一层粘合和/或焊接。优选地，粘合通过粘合剂和/或胶带实现。焊接优选通过将塑料层与另一层超声波焊接和/或热焊接来实现。该另一层可以包含选自塑料、玻璃、陶瓷、金属、木材及其组合的材料或由选自塑料、玻璃、陶瓷、金属、木材及其组合的材料组成。在一个优选实施方案中，该另一塑料层包含(优选透明的)塑料，其可以与(第一)塑料层的塑料相同或不同。但是，该另一层也可以不包含(例如透明的)塑料或不由(例如透明的)塑料组成。例如，可以设想，该另一层是地板的木质层或天花板的木质层，即将防火层复合材料施加至木地板或木质天花板。在这种情况下，防火层复合材料的透明塑料层面向使用者。
7、如果塑料层完全围绕防火层，则塑料层可以至少局部地(优选在塑料层的边缘处)(特别是以液体密封的方式)与其自身粘合和/或焊接。优选地，粘合通过粘合剂和/或胶带实现。焊接优选通过将塑料层与其自身超声波焊接和/或热焊接来实现。或者，如果塑料层完全围绕防火层，则在使用中防止防火层通过接触环境空气而与来自空气的二氧化碳形成碱金属碳酸盐而变浑浊，这些浑浊作为白色晶体在层表面上可见，或者通过接触水和其他清洁剂溶解。通过包裹的聚合物膜也减少或防止了防火层含水量的变化。
8、特别有利的是，防火层包括含水硅酸盐层，优选碱金属硅酸盐层，特别优选碱金属、即钠和/或钾和/或锂的混合碱金属硅酸盐层。这导致厚的组合泡沫的好的机械稳定性，该泡沫在火灾情况下形成并且非常耐火。
9、根据一个优选方面，防火层包含磷酸二氢铝。这尤其使得本身高度易燃的塑料层也可以在遵守防火规定情况下使用，并且不会燃烧并形成大量烟灰或液滴，而是火焰基本熄灭，从而完全或基本防止火焰形成和可燃性。磷酸二氢铝(al(h2po4)3)的另一个优点是，它每摩尔具有三个磷酸根基团，因此与例如相应摩尔量的磷酸铝(alpo4)相比具有明显更高的阻燃效果。除此之外，磷酸二氢铝的另一个优点是，它在加热时会在几个温度阶段解离水，这进而可以由于水的高比热容延迟防火层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用作预防性防火材料的防火层复合材料(1)，包括至少一个围绕透明防火层(3)的塑料层(2)、可选地两个所述塑料层(2)，或由至少一个围绕透明防火层的塑料层、可选地两个所述塑料层组成，其中，所述防火层(3)包含膨胀材料。
2.根据前一权利要求所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)完全或部分地围绕所述防火层(3)。
3.根据权利要求2所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)部分地、优选仅在所述防火层(3)的第一侧围绕所述防火层(3)，其中，所述防火层复合材料(1)包括另一层，该另一层布置在所述防火层的与所述第一侧对置的第二侧上，其中，所述塑料层(2)至少局部地、优选在所述塑料层的边缘处与该另一层粘合和/或焊接，其中优选地
4.根据权利要求2所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)完全围绕所述防火层(3)，其中，所述塑料层(2)至少局部地、优选在所述塑料层(2)的边缘处与其自身粘合和/或焊接，其中优选地
5.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)包括含水硅酸盐层，优
6.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)包含磷酸二氢铝。
7.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)包含形成泡沫的硼化合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)在垂直于所述防火层(3)的表面的方向上具有在10μm至2mm的范围内、优选在50μm至1.5mm的范围内、特别优选在100μm至1mm的范围内、特别是在150μm至900μm的范围内的厚度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)至少局部对于波长范围为400nm至800nm的光具有至少80％、优选至少90％、特别优选至少95％的透射率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)包含至少一种市售的可燃、可热解或不可燃塑料，其中，所述塑料优选地选自PET、PMMA、PC、PP、PVC、ETFE、PVDF、PVdC及其组合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)在垂直于所述防火层的表面的方向上具有在10μm至1mm的范围内、优选在20μm至500μm的范围内、特别优选在40μm至200μm的范围内、特别是在50μm至100μm的范围内、可选地在60μm至80μm的范围内的厚度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)对于波长在400nm至800nm范围的光是透明的，优选至少局部具有至少80％、优选至少90％、特别优选至少95％的透射率。
13.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)在朝向所述防火层(3)的一侧至少局部地具有氧化钛溶胶和/或氧化锆溶胶。
14.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)的SiO2/Na2O的物质的量之比和/或质量比为2至3，优选1.5:1至6:1，特别优选3.3:1至4:1。
15.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)的SiO2/K2O的物质的量之比和/或质量比为5:1至1:1，优选4:1至1.3:1，特别优选3.5:1至2:1。
16.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)的SiO2/Li2O的物质的量之比和/或质量比为15:1至2:1，优选7.5:1至2.5:1，特别优选6:1至3:1。
17.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)的含水量在10％至45％的范围内、优选在20％至30％的范围内。
18.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)包含关于防火层的总重量的0重量％至6重量％、优选0.1重量％至5重量％、更优选0.2重量％至4重量％、特别优选0.3重量％至3重量％、非常特别优选0.4重量％至2重量％、特别是0.5重量％至1重量％的甘油，其中，所述防火层可选地不包含甘油。
19.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)包含纤维、特别是玻璃纤维和/或金属纤维和/或金属合金纤维和/或陶瓷纤维，和/或...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用作预防性防火材料的防火层复合材料(1)，包括至少一个围绕透明防火层(3)的塑料层(2)、可选地两个所述塑料层(2)，或由至少一个围绕透明防火层的塑料层、可选地两个所述塑料层组成，其中，所述防火层(3)包含膨胀材料。
2.根据前一权利要求所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)完全或部分地围绕所述防火层(3)。
3.根据权利要求2所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)部分地、优选仅在所述防火层(3)的第一侧围绕所述防火层(3)，其中，所述防火层复合材料(1)包括另一层，该另一层布置在所述防火层的与所述第一侧对置的第二侧上，其中，所述塑料层(2)至少局部地、优选在所述塑料层的边缘处与该另一层粘合和/或焊接，其中优选地
4.根据权利要求2所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)完全围绕所述防火层(3)，其中，所述塑料层(2)至少局部地、优选在所述塑料层(2)的边缘处与其自身粘合和/或焊接，其中优选地
5.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)包括含水硅酸盐层，优选碱金属硅酸盐层，特别优选碱金属、即钠和/或钾和/或锂的混合碱金属硅酸盐层。
6.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)包含磷酸二氢铝。
7.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)包含形成泡沫的硼化合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)在垂直于所述防火层(3)的表面的方向上具有在10μm至2mm的范围内、优选在50μm至1.5mm的范围内、特别优选在100μm至1mm的范围内、特别是在150μm至900μm的范围内的厚度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)至少局部对于波长范围为400nm至800nm的光具有至少80％、优选至少90％、特别优选至少95％的透射率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)包含至少一种市售的可燃、可热解或不可燃塑料，其中，所述塑料优选地选自pet、pmma、pc、pp、pvc、etfe、pvdf、pvdc及其组合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)在垂直于所述防火层的表面的方向上具有在10μm至1mm的范围内、优选在20μm至500μm的范围内、特别优选在40μm至200μm的范围内、特别是在50μm至100μm的范围内、可选地在60μm至80μm的范围内的厚度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)对于波长在400nm至800nm范围的光是透明的，优选至少局部具有至少80％、优选至少90％、特别优选至少95％的透射率。
13.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述塑料层(2)在朝向所述防火层(3)的一侧至少局部地具有氧化钛溶胶和/或氧化锆溶胶。
14.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)的sio2/na2o的物质的量之比和/或质量比为2至3，优选1.5:1至6:1，特别优选3.3:1至4:1。
15.根据前述权利要求中任一项所述的防火层复合材料(1)，其中，所述防火层(3)的sio2/k2o的物质的量之比和/或质量比为5:1至1:1，优选4:1至1.3:1，特别优选3.5:1至2...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·霍耶，安奈特·冈瑟，格哈德·迈耶，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：
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