CN102884023B - 强化不规则结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于强化不规则岩石或不规则混凝土表面的方法，所述不规则岩石或不规则混凝土表面例如是矿井中的岩石结构以及其它岩石和混凝土结构。所述方法包括：将可固化泡沫组合物涂敷到表面的至少一部分上；至少部分地固化所述可固化泡沫组合物以形成附着于所述表面的泡沫层；将可固化的强化组合物涂敷到所述泡沫层的至少一部分上；以及至少部分地固化所述可固化的强化组合物以形成强化层，其中所述强化层的至少一部分附着于所述泡沫层。

Description

强化不规则结构的方法
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2010年5月12日提交的美国临时专利申请No.61/333,829的权益（代理人案卷号为No.66361US002），该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种提供用于强化不规则岩石或混凝土结构的强化涂层的方法。
背景技术
过去使用了多种强化方案来强化不规则的岩石结构，尤其是在采矿作业中遇到的那些不规则的岩石结构。常用策略包括使用木板来强化土质隧道（earthentunnel），或在开挖部的外露表面上安装锚杆-丝网组件和/或将水泥涂敷到开挖部的外露表面上。近来，各种聚合物材料开始被用作强化涂层。
美国专利No.4,046,357描述了用于将快速干燥、可泵吸水泥涂敷到矿井巷道和竖井的壁和顶面的设备和方法。然而，存在一些与使用基于水泥的工艺有关的缺点，包括：混合和分配需要大型设备；涂敷过程脏乱和导致在涂敷之后的清洁需要时间和劳力；以及需要干燥时间（根据涂层和气候条件，从15分钟至超过四小时不等）。在顶面高度不超过4至5米或甚至1.2至1.5米的矿井的狭窄区域中，优选使用更小、更轻重量的树脂分配系统。使用水泥强化的另一缺点是其低伸长率即对于岩石移动的低适应能力。
美国专利No.4,715,746描述了一种加强地下作业区或矿井中的地质组成的方法，即通过将形成聚氨酯的混合物引入，通常通过将多异氰酸酯和多元醇组分引入到为采矿开凿的洞中。
美国专利No.4,738,989、No.4,748,192和No.4,748,201公开了脂族聚氨酯组合物，包括可喷涂快速固化组合物。
美国专利No.5,716,711公开了用于涂层表面的二层结构，用于在混凝土、砖石结构或岩石表面上提供气密性、柔性的阻燃剂涂层，所述二层结构包括具有足以防止松散的岩石、混凝土或砖石结构的局部重力坍塌的抗拉强度的一层无溶剂、弹性体不发泡聚氨酯，和粘结到聚氨酯上的一层蛭石。
美国专利No.6,780,459公开了用于使诸如矿井中的岩石结构之类的不规则结构稳定的方法，即通过提供耐候性和防侵蚀的聚脲涂层的方法。
美国专利No.6,966,610公开了一种用于在矿井中提供保护涂层的方法，其包括将热熔融粘合剂按照形成至少1mm厚的涂层的量喷涂在矿井的岩石表面上并让涂层固化，从而在矿井的至少一个岩石表面上形成保护涂层。
美国专利No.7,011,865（此专利以引用方式并入本文）公开了一种可用作可承荷涂层的弹性体聚合物膜，例如有助于保护矿井中的岩石使之不爆裂。
发明内容
在一个实施例中，本发明包括一种用于强化不规则岩石的方法，该方法将聚氨酯泡沫层与强化聚脲层结合而形成复合强化对策，其具有优于单独使用聚氨酯泡沫层或强化聚脲层的优点。聚氨酯泡沫层可填充不规则岩石中存在的空隙，并且还可提供在不规则岩石中存在缝隙或其它空隙的情况下减少漏水或漏气的优点。当强化聚脲层被涂敷在聚氨酯泡沫层上时可更有效地填补不规则岩石中的缝隙或其它空隙，实现比单独使用强化聚脲涂层时更强的强化效果。每层可通过可固化组合物的喷涂来形成。聚氨酯泡沫层可作为可固化泡沫组合物喷涂在所述不规则岩石上，其在固化的过程中膨胀而填充进不规则部分。聚脲强化层可作为可固化的强化组合物喷涂而形成覆盖于聚氨酯泡沫的强化层。
在当前方法的一个实施例中，待涂表面构成矿井的一部分。在一个实施例中，所述矿井可为挖掘进山坡或山腰的矿井。在一些实施例中，与例如挖掘进山坡的矿井不同，所述矿井是地下矿井。在一些实施例中，矿井的所述部分可包括壁面、顶面、正面以及它们的组合。
在一些实施例中，在涂敷之前，可固化泡沫组合物可包括作为发泡剂的水，其量一般为可固化泡沫组合物的约0.5重量%至约5重量%。
在一些实施例中，至少部分地固化所述可固化泡沫组合物的步骤可包括将可固化泡沫组合物加热到约90℃至约115℃的温度。在一些实施例中，与添加或涂敷外部热源不同，加热所述可固化泡沫组合物的步骤可包括通过可固化泡沫组合物中组分混合物的放热反应进行加热。
在一些实施例中，所述泡沫层可自结皮，或换句话讲可形成整皮。所述整皮可有利地在可固化的强化组合物的涂敷过程中阻挡气泡释放，所述气泡可为放热反应的结果。所述整皮可至少形成在泡沫层的与正被涂布的表面间隔开的表面上，并通常在将可固化的强化组合物涂敷到泡沫层的表面上的整皮上之前形成。
在一些实施例中，可能有利的是在可固化泡沫组合物和/或可固化的强化组合物中包括多种添加剂。在一些实施例中，可能有用的是包括使得在可固化的强化组合物的放热反应过程中形成的气泡的逸出增强的药剂，这样可导致更强的不规则结构的强化效果。在一些实施例中，可能有用的是在可固化泡沫组合物和/或可固化的强化组合物中包括阻燃剂。
在另一方面，本发明包括利用前述任一项权利要求的方法涂布的表面。
在另一方面，本发明包括一种复合物，其包括：（a）一个表面；（b）附着于所述表面的至少一部分的泡沫层；以及（c）附着于所述泡沫层的至少一部分的强化层；其中所述表面是矿井的一部分，其选自壁面、顶面、正面以及它们的组合；其中所述泡沫层包括聚氨酯；并且其中所述强化层包括聚脲。
在一些实施例中，本发明包括矿井，其具有根据本发明的方法涂布的表面，其中所述表面是壁面、顶面或正面的任一个。
术语表
如本文所用，术语“附着”当应用于复合层或其它表面时，广义地是指在于第一层和第二层或其它表面之间存在粘合剂、粘结层或任何其它层或者不存在粘合剂、粘结层或任何其它层的情况下将第一层附着于第二层或其它表面，并且可包括涉及第一层的一部分和第二层或其它表面的一部分的半互穿网络或全互穿网络，并且还可包括在第一层和第二层或其它表面之间存在结合物。
如本文所用，术语“邻近”意指彼此靠近的层—它们之间的层不多于三层。
如本文所用，术语“背面”可指矿井背面，即矿井的顶面部分。
如本文所用，术语“乳白时间”指从可固化泡沫组合物的异氰酸酯和多元醇组分的组合到泡沫混合物开始起发的时间。
如本文所用，术语“正面”可指矿井正面，即采矿作业推进的表面。
如本文所用，术语“整皮”意指由与泡沫相同的材料形成的有区别的、高密度泡沫层，并且其为该泡沫的一体部分。
如本文所用，术语“不规则表面”可包括不平表面。在某些情况下，不规则表面可包括平的或大体平的表面，以及一个或多个设置在平表面之上或之内的非平面元件。一些或所有非平面元件可延伸到平表面之内或之下。一些或所有非平面元件可延伸到平表面之上。在某些情况下，不规则表面可包括例如在采矿作业中外露的岩石表面。
如本文所用，术语“异氰酸酯指数”是在反应混合物中的异氰酸酯基团数除以在反应混合物中存在的异氰酸酯反应基团数的商再乘以100，水算作双官能化合物。
如本文所用，术语“聚脲”可包括具有脲键和氨基甲酸酯键二者的聚合物化合物。
如本文所用，术语“起发时间”指从可固化泡沫组合物的异氰酸酯和多元醇组分的组合到泡沫混合物停止起发的时间。
附图说明
图1A示出了在涂布本发明的复合强化涂层之前的岩石组合。
图1B示出了在涂布本发明的复合强化涂层之后的岩石组合。
图2是通过模拟的缓慢岩石移动测量本发明的复合强化涂层的性能的测试设备的分解图。
图3表示被取向成适于涂敷本发明的复合强化涂层并适于在图2的设备中进行后续测试的两个测试岩石。
图4和图5是针对本发明的复合强化涂层的“岩石上岩石”测试的延伸量对载荷数据的曲线图。
图6是针对比较例涂层的“岩石上岩石”测试的延伸量对载荷数据的曲线图。
图7是示出针对本发明的复合强化涂层的挠曲对载荷和挠曲对韧性的“岩石上岩石”测试数据的曲线图。
图8是示出针对本发明的复合强化涂层的挠曲对载荷和挠曲对韧性的测试数据的曲线图。
在多张图中，类似的参考标号表示类似的元件。一些元件可以相同或等同的多份存在。在这样的情况下，可能仅通过参考标号指示一个或多个代表性元件，但应理解，这样的参考标号适用于所有这类相同的元件。除非另外指明，否则本文档中的所有图和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本发明的不同实施例。具体地讲，除非另外指明，否则仅用示例性术语描述各种部件的尺寸，并且不应从附图推断各种部件的尺寸之间的关系。尽管在本发明中可能使用了“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向外”、“向内”、“向上”和“向下”以及“第一”和“第二”等术语，但应当理解，除非另外指明，否则这些术语仅以它们的相对意义使用。具体地讲，在一些实施例中，某些组件是以可互换方式和/或个数相等（例如，成对）的方式存在的。对于这些组件，“第一”和“第二”的名称可适用于使用顺序，如本文所述（与哪一个组件首先被选择使用不相关）。
具体实施方式
除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物理特性的数值均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可以根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望性质而变化。
以端点表述的数值范围包括归入该范围内的所有数值（例如，1到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5）以及该范围内的任何范围。
如本说明书以及所附权利要求中所用，所有的非复数形式涵盖具有多个指代物的实施例，除非该内容另外明确指出。例如，提及“某一层”可涵盖具有一层、两层或多层的实施例。
如本说明书以及附加的权利要求书中所使用，术语“或”一般以包含“和/或”的意思使用，除非内容有另外清楚的表述。术语“聚合物”应被理解为包括聚合物、共聚物（例如使用两种或更多种不同单体形成的聚合物）、低聚物以及它们的组合，以及可在可混溶的共混物中形成的聚合物、低聚物或共聚物。
图1A示出了聚在一起的三块普通岩石，所述组合的整体尺寸为约35厘米宽×50cm长，并且可看出在岩石之间存在各种间隙和空隙。图1B示出了同一组岩石，但它们涂布有本发明的复合强化涂层，所述涂层包括涂布在岩石的至少一部分上的泡沫层（未示出）和涂布在泡沫层的至少一部分上的强化层。应当理解，泡沫层还至少部分地填充在岩石之间的各种间隙和空隙中，从而提供强化层可在其上粘附和填补的泡沫层表面。所得的强化涂层在岩石之间填补并将岩石组合保持在一起。
在一个实施例中，本发明包括一种用于强化表面、尤其是强化不规则表面的方法，其中所述不规则表面选自不规则岩石和不规则混凝土以及它们的组合；将可固化泡沫组合物涂敷到所述表面的至少一部分上，其中所述可固化泡沫组合物包括由泡沫组合物多异氰酸酯组分和泡沫组合物多元醇组分形成的混合物；至少部分地固化所述可固化泡沫组合物以形成泡沫层，其中所述泡沫层的至少一部分附着于所述表面；将可固化的强化组合物涂敷到所述泡沫层的至少一部分上，其中所述可固化的强化组合物包括强化组合物多异氰酸酯组分（其可包括半预聚物）和强化组合物多元胺组分的混合物；以及至少部分地固化所述可固化的强化组合物以形成强化层，其中所述强化层的至少一部分附着于所述泡沫层。该方法可被称为强化表面的“复合方法”。
本发明的表面可包括可被涂敷本发明的组合物的任何不规则表面。本发明的组合物和方法可用于基础设施应用（诸如地上桥式支架、水泥柱强化等）、地下排污管道断裂管理、废水回收管道等。在一些实施例中，作为非限制性实例，所述不规则表面可包括以下多种表面中的任一种表面：开挖部、地沟、井、建筑物地基部位、运输系统的隧道和矿井（包括露天矿井、地下矿井、挖掘进山坡或山腰的矿井和地下深井）。在一些实施例中，本发明的表面可包括矿井内的各种表面，包括天然存在或人工建造的壁面、顶面或正面，所述表面由挖掘、刮削、钻进、穿凿、锤击、爆破、或可用于采掘矿井的其它公知技术造成。在矿井中，通常将各种外露表面称为壁面、顶面（其可另外被称作背面）或正面。作为非限制性实例，矿井中的外露表面的材料通常可包括例如岩石、沙、煤、盐、白垩或泥土。在一些开挖部中，一些附加材料可被涂敷于外露表面的多个部分，所述材料包括例如可泵吸水泥。一些矿井壁面、顶面（背面）和正面可能有发生平移断层、岩块剥落、碎裂、坍塌、漏水、渗泥、释放易燃蒸气（包括甲烷气体，例如可能在煤矿开采中发生甲烷气体的释放）或其它潜在破坏形式的趋势。涂敷本发明的强化涂层的方法可用来稳定并保护矿井中常见的壁面、顶面和正面。
在一些实施例中，本发明的表面可具有在一些区域的基本平滑的表面。在一些实施例中，本发明的表面可包括表面不规则部分，包括例如间隙、断裂、孔洞或其它表面不规则部分，所述其它表面不规则部分可为诸如薄喷涂衬层之类的常规涂层可能由于没有连续覆盖所述表面不规则部分而可通过断裂、撕裂、从所述表面剥离等开始破坏的区域。在某些情况下，间隙、断裂、孔洞、楔形凹口、裂缝或其它表面不规则部分可能相当大，以至仅有薄的喷涂衬层而不添加填充层将不足以填满所述表面不规则部分，所述填充层至少部分地填充所述间隙、断裂、孔洞、楔形凹口、裂缝或其它表面不规则部分。本发明包括以下步骤：将可固化泡沫组合物涂敷到所述表面；以及至少部分地固化所述可固化泡沫组合物从而形成泡沫层，所述泡沫层的至少一部分附着于所述表面。通过至少部分地填充所述间隙、断裂、孔洞或其它表面不规则部分，这样形成的泡沫层可提高强化涂层的有效性，从而提供用于以下步骤的表面，所述步骤包括：将可固化的强化组合物涂敷到泡沫层上；固化所述可固化的强化组合物以形成强化层，其中强化层的至少一部分附着于泡沫层上。与不使用泡沫层的常规的薄喷涂衬层方法相比，这种在不规则表面上形成泡沫层并在该泡沫层上结合涂覆强化层的复合涂层方法可得到优良的强化特性。在一些要求特别高的应用中，诸如使用炸药的采矿作业，将本发明的强化方法与辅助措施结合可能是有益的，所述辅助措施包括例如使用岩石锚杆（这是坚硬岩石矿井中的常见做法），例如在这种情况下，其中无论是否使用其它类型的地面支承件，岩石锚杆都常用于将多层岩石连接在一起。
可固化泡沫组合物
在本发明中有用的可固化泡沫组合物可包括公知可用于形成聚氨酯泡沫的组合物。可固化泡沫组合物可包括不需要使用附加发泡剂的水发泡泡沫，从而避免使用可能易燃的发泡剂，但是也可使用附加发泡剂。本发明的可固化泡沫组合物的乳白时间可为约3秒至5秒。
在一些实施例中，可固化泡沫组合物可通过喷涂厚度为至少约0.5mm或通常至少约1mm的层而涂敷在所述表面上，并且所述可固化泡沫组合物被涂敷时可膨胀至自身体积的约4至8倍。可固化泡沫组合物在完成膨胀之前可渗入所述表面中的缝隙、细孔或其它开口。在代表性实施例中，可固化泡沫组合物会经受放热反应而产生约90℃至约115℃的范围内的温度，在这些温度下，可固化泡沫组合物可变成密度为约2.5至9lbs./cu.ft.（磅/立方英尺；约40至144kg/m3）的泡沫层。在一些实施例中，所述泡沫层可具有形成在泡沫层的表面上的整皮层。泡沫层上的整皮的位置为使得当泡沫层附着于一表面时，所述皮的至少一部分将大致对着所述可固化的强化组合物的涂敷方向。在一些实施例中，所述泡沫层可具有闭孔结构。
在一个实施例中，本发明的可固化泡沫组合物可包括双组分组合物，所述双组分组合物包括可固化泡沫多异氰酸酯组分（AFC）和可固化泡沫多元醇组分（BFC）。
在根据本发明的方法中使用的可固化泡沫多异氰酸酯组分AFC可基于聚亚苯基-聚亚甲基多异氰酸酯（诸如可通过苯胺/甲醛缩合以及随后的光气化获得的那些（“聚合物型MDI”））或者这些多异氰酸酯的衍生物（其含有碳二亚胺、缩二脲、氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团，并且在室温为液体）。多异氰酸酯混合物在室温下为液体，并且已通过苯胺/甲醛缩合物（“聚合物型MDI”）和它们的液态的含有异氰酸酯的反应产物与亚当量质量（NCO/OH摩尔比=1:0.005至1:0.3）的多价醇的光气化获得，所述多价醇在62至约3,000的分子量范围内，一般在约106至3,000的分子量范围内，或者更一般地在约250至750的分子量范围内，并且一般含有醚基。在室温下为液体的2,4'-和4,4'-二异氰酸二苯基甲烷的混合物也适合用作多异氰酸酯组分AFC。原理上，根据本发明也可使用其它有机多异氰酸酯，包括二苯基甲烷系列的多异氰酸酯混合物，所述混合物在25℃时的粘度为约50至1200mPa，异氰酸酯含量为从约15重量%至高达约32重量%，具有约2.0至2.7的异氰酸酯官能度。可用于本发明的合适的市售多异氰酸酯可包括（例如）以商品名WANNATEPM-200得自中华人民共和国烟台的烟台万华聚氨酯有限公司的PM200。
在一些实施例中，多元醇组分BFC可基于以下二者的混合物：（i）有机多羟基化合物，其羟基数为约100至800（或一般地为约200至700）和（ii）单价醇。
由聚氨酯化学知，多羟基化合物（i）可包括聚醚多元醇或这类聚醚多元醇的混合物。当使用多种多羟基化合物的混合物时，以上给出的关于羟基数的具体数据在整体上适用于所述混合物。这意味着混合物的个别组分可以有给定范围之外的羟基数。合适的聚醚多元醇可包括（例如）2至8价的起动分子的丙氧基化产物，诸如（例如）水、1,2-二羟基丙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘油、山梨醇、乙烯二胺以及（可选地）蔗糖。组分（i）一般具有约2.5至5.0，或更一般地具有约2.0至4.5的平均羟基官能度。这种类型的合适的混合物可以例如通过使上述类型的起动分子的混合物经受例如丙氧基化反应而获得。作为另外一种选择，根据本发明，独立地制备的多羟基聚醚可随后混合在一起以形成组分（i）。
在一些实施例中，组分（ii）基于分子量范围在32至约600（一般约60至150）的单价醇，所述单价醇含有伯、仲、叔羟基。组分（ii）也可基于多种单价醇的混合物。在混合物的情况下，关于分子量的给定的具体数据基于统计平均值。合适的单价醇的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、1-甲基-1-羟基-丁烷、正己醇、2-甲基-1-羟基戊烷、2-乙基-1-羟基-己烷、正十二烷醇、正十八醇、商业脂肪醇或它们的含有至多约40个碳原子的混合物、环己醇和苄醇。以组分BFC的总重量计，组分BFC可含有的单价醇（ii）的量为约0.01至20重量%，一般为约0.1至5重量%。
以下是可以可选地使用的合适的辅剂和添加剂（C）的非限制性实例：
(C1)可添加发泡剂。以组分BFC的重量计，水可作为发泡剂按照约0.5重量%至约5重量%的量添加。还可使用本领域熟知的有机发泡剂。
(C2)用于异氰酸酯加成反应的催化剂可包括本领域熟知的那些，并可包括例如有机锡化合物（诸如辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡）或叔胺（诸如N,N-二甲基苄胺或三亚乙基二胺）。基于可固化泡沫组合物的总质量，这些催化剂可按照约0.3至3重量%的范围使用。
(C3)泡沫调节剂，诸如因该用途而熟知的聚醚聚硅氧烷。
(C4)发泡催化剂，诸如DABCOBL-17、DABCOBL-19和POLYCAT41（各得自宾夕法尼亚州阿伦敦的空气产品公司（AirProducts）），等等。
(C5)扩链剂，诸如1,4-丁二醇或1,3-丙二醇。扩链剂是反应性低分子量二官能度化合物，诸如羟基胺、二醇或二胺，并且用于影响泡沫层的最终性能。
(C6)碳酸盐，一般选自碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、碳酸丁二酯和碳酸二甲酯。
可被使用的其它辅剂和添加剂包括本领域的技术人员熟知的阻燃剂（例如，磷酸衍生物、可膨胀石墨等）以及有机或无机填料（例如，脲、碳酸钙、云母或滑石）。
在一些实施例中，可固化泡沫组合物的各组分以使它们对应于约90至150或一般地约120至140的异氰酸酯指数的量存在。
在制备可固化泡沫组合物时，使用的辅剂和添加剂（C）通常在涂敷之前与多元醇组分BFC混合，并且该反应混合物随后被制备成双组分混合物。这表示通过将多异氰酸酯组分AFC与多元醇组分BFC剧烈混合或者跟多元醇组分BFC与辅剂和添加剂（C）的混合物剧烈混合来制备反应混合物。为此可使用本领域熟知的混合设备。
在一些实施例中，可固化泡沫组合物可为可喷涂亚甲基二苯基二异氰酸酯（MDI）聚氨酯水发泡闭孔皮层泡沫，其密度（固化之后）为约2.5至9lbs./cu.ft.（约40至144kg/m3）。
在一些实施例中，可固化泡沫组合物可能表现出在约2秒至约5秒范围内的乳白时间。
在一些实施例中，可固化泡沫组合物可能表现出温度在约100℃至约115℃的范围内的放热。所述放热的发生可为在涂敷步骤中可固化泡沫组合物内组分的反应结果。通过放热产生的热可有助于在泡沫层的表面上形成整皮。
在一些实施例中，可固化泡沫组合物可能表现出约700%的发泡量。
可固化的强化组合物
在一些实施例中，本发明包括涂敷可固化的强化组合物以形成强化层，一般为聚脲层，其可包括氨基甲酸酯键。虽然在当前方法中，强化层可为顶层，但它不必是外露层或最外层；其仅需相对于表面位于泡沫层之外。在一些实施例中，强化层可邻近泡沫层。通常，可固化的强化组合物可涂敷在泡沫层的至少一部分上。如实例中所示，本发明的强化层可具有至少20MPa的抗拉强度值（根据ASTMD412-06ae2测试）、至少200的伸长百分比值（根据ASTMD412-06ae2测试）、以及至少122千牛顿/米（kN/m）的抗撕强度值（根据ASTMD624-00(2007)测试）。本发明的强化层的抗拉强度值可高达30MPa、40MPa或甚至60MPa。本发明的强化层的伸长百分比值可高达260、300或甚至350。本发明的强化层的抗撕强度值可高达105kN/m或甚至175kN/m。
本发明的可固化的强化组合物通常包括异氰酸酯组分（ARC）和胺组分（BRC）。在可固化的强化组合物的混合和将可固化的强化组合物涂敷到泡沫层的过程中可能发生ARC与BRC组分的反应，在泡沫层上形成聚脲强化层。异氰酸酯组分ARC可为脂族异氰酸酯或芳族异氰酸酯，但更一般地为芳族异氰酸酯或脂族/芳族异氰酸酯。合适的芳族多异氰酸酯的非限制性实例可包括间亚苯基二异氰酸酯；对亚苯基二异氰酸酯；聚亚甲基聚亚苯基二异氰酸酯；2,4-甲苯二异氰酸酯；2,6-甲苯二异氰酸酯；联茴香胺二异氰酸酯；邻联甲苯二异氰酸酯；萘-1,4-二异氰酸酯；二亚苯基4,4'-二异氰酸酯等。合适的脂族/芳族二异氰酸酯的非限制性实例可包括亚二甲苯基-1,3-二异氰酸酯；双（4-异氰酸苯基）甲烷；双（3-甲基-4-异氰酸苯基）甲烷；和4,4'-二苯基丙烷二异氰酸酯。这些异氰酸酯可单独使用或组合使用。
在可固化的强化组合物的一些实施例中，异氰酸酯组分可至少部分地与活性含氢材料反应以形成半预聚物，但这不是绝对的要求。半预聚物异氰酸酯的非限制性实例包括亚甲基二苯基二异氰酸酯（MDI）和聚四亚甲基醚二醇（PTMEG），其可具有在15-16%范围内的异氰酸酯数。PTMEG多元醇的合适的市售的非限制性实例包括可得自特拉华州威明顿的英威达公司（Invista）的TERATHANE250、TERATHANE1000和TERATHANE2000。半预聚物的合适的市售的非限制性实例可包括：例如，可得自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳公司（Bayer）的BAYTECME-120或ME-230；可得自纽约州奥利安的氰特工业公司（CytecIndustries）的CONATHANERN-1513或RN-1526，和可得自爱荷华州马尔科姆的ITWC公司的QZ-E-16或QZ-E-181。
在一些实施例中，包括脂族异氰酸酯可能是有用的。合适的脂族异氰酸酯可为在美国专利No.4,748,192和No.4,705,814中描述的类型。它们包括脂族二异氰酸酯，例如在亚烷基中有4至12个碳原子的亚烷基二异氰酸酯，诸如1,12-十二烷二异氰酸酯和1,4-四亚甲基二异氰酸酯。还描述了环脂族二异氰酸酯，例如：1,3-和1,4-环己烷二异氰酸酯以及任何所需的这些异构体的混合物；1-异氰酸根-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯）；4,4'-、2,2'-和2,4'-二环己基-甲烷二异氰酸酯以及对应异构体混合物等。
在一些实施例中，活性含氢材料可包括（但不必限于）多元醇、高分子量聚氧化烯胺（在本文中还称作端氨基聚醚），或它们的组合。
在可固化的强化组合物的一些实施例中，多元醇可包括聚醚多元醇、聚酯二醇、三醇、四醇，其当量为至少约500，并且一般为至少约1,000，最多约3,000。尤其可用约4,000分子量及以上的基于三羟基引发剂的聚醚多元醇。聚醚可由环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或环氧丙烷、环氧丁烷和/或环氧乙烷的混合物制备。可能有用的其它高分子量多元醇包括羟基封端橡胶的聚酯（例如羟基封端的聚丁二烯）以及羟基封端的多元醇和异氰酸酯的半预聚物。
在可固化的强化组合物的一些实施例中，活性含氢材料包括胺封端的聚醚多元醇，所述胺封端的聚醚多元醇包括大于1,500平均分子量的伯胺和仲胺封端的聚醚多元醇，其具有约2至约6个官能团，或约2至约3个官能团，并且具有约750至约4,000的胺当量。可使用胺封端的聚醚的混合物。在一些实施例中，胺封端的聚醚的平均分子量为至少约2,500。这些材料可通过本领域熟知的多种方法制备。
在可固化的强化组合物的一些实施例中，可用的胺封端的聚醚树脂可包括由合适引发剂（其中加入低级环氧烷（诸如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或它们的混合物））制备的聚醚树脂，所得的羟基封端的多元醇随后被胺化。当使用两个或更多个氧化物时，它们可表现为无规混合物或者表现为一个或多个其它聚醚的嵌段。在胺化步骤中，理想的是多元醇中的端羟基基本上都是仲羟基，以便于胺化。正常情况下，胺化步骤不完全置换所有羟基。然而，大部分羟基被胺基置换。可用于本发明的胺封端的聚醚树脂可以具有大于50%的胺氢形式的活性氢。如果使用环氧乙烷，则理想的是用少量高级环氧烷端接羟基封端的多元醇，以确保端羟基基本上都是仲羟基。这样制备的多元醇随后通过例如在美国专利No.3,654,370中描述的公知技术还原胺化，所述专利的内容以引用方式并入本文中。
在可固化的强化组合物的一些实施例中，可使用单一的高分子量胺封端的多元醇。另外，可使用高分子量胺封端的多元醇的混合物，诸如二官能材料和三官能材料和/或不同分子量或不同化学组成的材料的混合物。高分子量胺封端的聚醚或仅为聚醚胺也可单独使用或者与上述的多元醇结合使用。术语“高分子量”旨在包括分子量为至少约2000的聚醚胺，包括例如可得自亨斯迈石化公司（HuntsmanPetrochemicalCorporation）的系列聚醚胺；它们包括JEFFAMINED-2000、JEFFAMINED-4000、JEFFAMINET-3000和JEFFAMINET-5000。
在一些实施例中，可固化的强化组合物可包括有机亚烷基碳酸盐，如在以引用方式并入本文的美国专利No.5,442,034中所定义的。如其中指出，在本发明的具体实施例中，亚烷基碳酸盐一般选自：碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、碳酸丁二酯和碳酸二甲酯。
在可固化的强化组合物的一个实施例中，亚烷基碳酸盐在ARC组分中的比例范围为约1至约10%（这些百分比基于100体积份的ARC组分）。使用亚烷基碳酸盐添加剂可降低体系的粘度，尤其是降低ARC组分（在混合之前，所述添加剂就存在于该组分中）的粘度。亚烷基碳酸盐也可允许在喷涂聚脲弹性体体系中较慢的有效反应性能、改善的性质和表面特性（流动性）以及改善的对其上被喷涂弹性体的表面的附着力。
在一些实施例中，可固化的强化组合物的BRC组分可包括脂族胺和芳族胺。在一个实施例中，胺的可用混合物可为约25重量%的芳族胺和75重量%的脂族胺的共混物。合适的胺可包括以品名JEFFAMINED-2000（亨斯迈公司（HuntsmanCorp））获得的二乙基甲苯二胺、二（甲硫基）甲苯二胺和聚醚胺。
在一些实施例中，在制剂中，可固化的强化组合物还可包括胺封端的扩链剂，其可能一般被放入BRC组分中。扩链剂的非限制性实例可包括在以引用方式并入本文中的美国专利No.5,162,388和No.5,480,955中所述的那些脂族和环脂族二胺扩链剂。也可使用芳族二胺扩链剂，诸如在以引用方式并入本文中的美国专利No.5,317,076中描述的那些。在可固化的强化组合物的一个实施例中，可使用芳族扩链剂。在总喷涂聚脲弹性体体系中的胺封端的扩链剂的量可在约10pbw至约22.5pbw（重量份）的范围内；或在约10pbw至约20pbw的范围内；或在约12.5pbw至约20pbw的范围内。市售的胺扩链剂的合适的实例包括：得自路易斯安那州巴吞鲁日的雅保公司（AlbemarleCorp.）的ETHACURE100、ETHACURE300和ETHACURE420；得自得克萨斯州斯塔福德的道夫凯特公司（DorfKetal）的CLEARLINK1000；得自德克萨斯州伍德兰兹的亨斯迈石化公司的JEFFLINK754；以及得自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司（BASF）的BAXXODURPVC136。
其它可固化的强化组合物添加剂
在可固化的强化组合物的一些实施例中，可能有利的是包括作为用以帮助涂敷涂层的流动和拉平的流动助剂和除气剂的添加剂，包括：例如，丙烯酸树脂；硅氧烷；可得自新泽西州伍德兰帕克的氰特公司（Cytec）的MODAFLOW、ADDITOL、和MULTIFLOW丙烯酸共聚物流动和拉平添加剂；以及可得自佐治亚州德鲁斯的汉森有限公司（TheHansonGroup，LLC）的X20组合产品。在某些情况下可能有利的是使气泡的截留成为最少，所述气泡会妨碍可固化的强化组合物对泡沫层的附着，或者说是损害强化层的强度。在可固化的强化组合物的制剂中含有少量水或不含水的实施例中，可能需要基于添加剂在无水情况下起作用的能力和它们在可固化的强化组合物的相对短的凝胶时间内的作用能力来选择添加剂。
颜料或颜料分散体，例如二氧化钛，可掺入可固化的强化组合物中以赋予颜色属性。颜料可预分散在胺中，并且一般将颜料加到BRC组分中。
可用的阻燃剂添加剂可包括：金属氢氧化物、锑化合物、硼化合物、磷化合物、卤化有机阻燃剂、有机磷阻燃剂、氮系阻燃剂、膨胀型材料（石墨）。对于包括一些类型的石墨的非液、颗粒阻燃剂来说，可能有利的是用添加剂来增强颗粒阻燃剂材料的悬浮，所述添加剂可包括本领域熟知的防沉降剂，诸如可得自宾夕法尼亚州布里斯托尔的科宁公司（Cognis）的TEXAPHORSPECIAL，其为表面活性阴离子组分的高浓缩溶液；或者添加悬浮剂（诸如在美国专利申请2010/0080920中描述的THIXATROL材料）。在一些应用中，可能理想的是使强化层符合或超过表面燃烧测试标准（诸如ASTME-84和CAN/ULCS-102）。
在可固化的强化组合物的一些实施例中，可添加本领域的技术人员熟知的可用的强化材料。例如，短切或碾碎的玻璃纤维、短切或碾碎的碳纤维和/或矿物纤维。可用的强化纤维的实例可包括TWARON型对位芳纶纤维（荷兰埃门的帝人芳纶公司（TeijinAramid））或KEVLAR型对位芳纶纤维（特拉华州威明顿的杜邦公司（DuPont））。
复合涂层
本发明包括涂敷复合涂层的方法，其中涂敷的复合涂层包括附着于至少一部分表面的泡沫层，其中所述表面通常是矿井中的表面，并且其中所述泡沫包括本发明的聚氨酯，并且所述复合物还包括附着于泡沫层的至少一部分的强化层，其中所述强化层包括本发明的聚脲，在一些实施例中，所述强化层可具有至少20MPa的抗拉强度值（根据ASTMD412-06ae2测试）、至少200的伸长百分比值（根据ASTMD412-06ae2测试）和至少122千牛顿/米的抗撕裂值（根据ASTMD624-00(2007)测试），或者这些特性的组合，如实例中所示。
涂敷方法
在一些实施例中，涂敷可固化的强化组合物的步骤包括喷射。然而，在某些情况下也可用其它涂敷方式，包括刷涂。通常，可固化聚氨酯泡沫组合物被首先涂敷到所述表面上，并至少部分地固化以形成泡沫层，并且随后所述可固化表涂层组合物被涂敷在第一层之上。在一些实施例中，在涂敷可固化聚氨酯泡沫层之后，在等待至少约30秒之后，可将可固化的强化组合物喷涂在泡沫层上，这样可允许泡沫起发并让皮开始变坚固。通常，对于矿井中4米×4米的开口以重叠大约25-50%的喷射图案的方式涂布矿井中的两个壁和“背面”，可能需要在涂敷可固化的强化组合物之前有足够长的时间来放热固化可固化泡沫组合物。
可能有利的是，在某些情况下，在涂敷可固化泡沫组合物之前对该表面进行清理操作。合适的清理操作可包括利用高压水冲击（刮洗）所述表面以去除例如灰尘、颗粒和松散的岩石。
虽然可将可固化泡沫组合物涂在干表面上，但是所述表面上也可以有湿气，例如一些地下矿井中的情况就是这样。
合适的涂敷设备可包括：进料系统（例如）如可以GRACOT2获得的进料压力能力为200至500psi的棒式插桶泵（sticktypedrumpump）或Monarch插桶泵；喷射系统，包括例如GRACOGusmerH20/35或者H-40或H-50系列GRACOReactor喷射系统；喷射式枪，具有约2.5至8升/分钟的递送率能力；以及可选的鼓式加热器，用于当环境温度低或当需要补充加热时加热ARC和BRC。
用于喷射本发明的可固化泡沫组合物的典型参数可包括：约50℃至约70℃的预热和软管温度、约1200psi的递送压力，但是也可使用其它温度和递送压力。
用于喷射本发明的可固化的强化组合物的典型参数可包括：约70℃至约80℃的预热和软管温度、约2100psi的递送压力，但是也可使用其它温度和递送压力。
通过以下实例进一步揭示本发明的目标和优点，但不应该对这些实例中所列举的具体材料及其用量以及其它条件和细节理解为对本发明的不当限制。
实例
测试方法
下面记录的抗拉强度数据是在室温下在指定时刻利用模具C（DieC）根据ASTMD412-06ae2测量的。
下面记录的伸长数据是在室温下在指定时刻利用模具C根据ASTMD412-06ae2测量的。
除非另外指明，否则下面记录的抗撕强度数据是在室温下在指定时刻利用模具C根据ASTMD624-00(2007)测量的。
下面记录的硬度数据是根据ASTMD2240-05测量的。
下面记录的凝胶粘着时间数据和不粘着时间数据是根据ASTMD7487-08测量的。
作了“岩石上岩石”测试来模拟缓慢松散的岩石运动并观察破坏方式，现在参照图2和图3描述基于INSTRON的测试设备。设备100具有支架140，所述支架被设置为支承大的水切割未抛光花岗岩块180，所述花岗岩块的边长为a和a’，并且具有布置在中间的通常直径为约3英寸的开口160。小花岗岩块150的边长为b和b’。通常，a和a’的长度均为约20英寸，并且b和b’的长度均为约6英寸。两个花岗岩块的厚度为c和c’，厚度通常均为约1.2英寸。为了进行测试，小花岗岩块150居中布置在大花岗岩块180的主表面上以形成块组合120，其中，块150居中位于开口160上方，如图3所示，并且随后将涂层喷涂在岩石的顶表面上以形成聚合物衬层110，所述聚合物衬层可为例如包括本发明的泡沫层（覆盖并附着于块180和块150二者）和本发明的强化层（覆盖并附着于所述泡沫层）的两层的复合物。小花岗岩块150不另外锚固到大花岗岩块180。容易理解，在图2的分解图中的聚合物衬层110附着于块180和150上，其中小块150位于聚合物衬层110的凹陷区域115中。涂布有聚合物衬层110的花岗岩块组合120被布置在支架140上，使得小花岗岩块150位于大花岗岩块180之下。具有可替换的顶端195的INSTRON压杆190穿过压杆导向件170并以选定的移动速率按压小花岗岩块150直至聚合物衬层110破坏，或者如果所述涂层未破坏，则记录机器的峰值载荷。INSTRON压杆按压小花岗岩块150的移动速率是可变的，其中，典型值为5毫米/分钟（mm/min.）。
在某些情况下，当强化涂层的强度超出INSTRON装置的能力时，在CANMET上用更大的测力传感器测试装置执行“岩石上岩石”测试。
通过改变ASTMC-1550-08的弯曲韧性测试来适应“圆形确定板”（RDP）测试，其使用中心载荷的带有或不带有钢纤维增强材料的喷混凝土圆形板。在改变的RDP测试中，喷混凝土板被涂布约4mm至6mm的泡沫层和约3mm的强化层，并且利用标准测试方案测量喷混凝土的所述带涂层的板的弯曲韧性。
材料：
实例1：可固化泡沫组合物
表1
说明 重量%
AFC成分
PM 200 高官能聚合物型MDI 85
TCPP 阻燃剂/增韧剂 15
BFC成分
DEG 二甘醇 10
PG 40-800 二醇 20
NC 630 高官能团封端的多元醇 67.5
LV-33 催化剂 1.0
水 发泡剂 1.5
该制剂是本发明的复合方法中可用的可固化泡沫组合物的类型的展示。表1中的部分AFC和部分BFC各自利用示出的材料根据制备氨基甲酸酯反应性材料时使用的操作分别制备。随后，通过利用喷射设备反应器E-XP1或等同物，将对应的部分AFC和部分BFC通过高压喷射设备以1:1的比率组合。用于固化可固化泡沫组合物的热由AFC与BFC的放热反应产生。所述反应产生密度为8.9lbs/cu.ft.（143kg/m3）的自结皮、闭孔泡沫。
实例2-9：可固化的强化组合物
对于实例2至9的每个，强化多异氰酸酯组分ARC（表2A）和强化多元胺组分BRC（表2B）各自分别利用在表2A和表2B中示出的材料根据制备氨基甲酸酯反应性材料时使用的操作分别制备。对于每个实例号，随后通过利用喷射设备反应器E-XP1或等同物，将对应的组分ARC和组分BRC通过高压喷射设备以通常1:1的比率组合，并且将其喷涂在高密度聚乙烯上，并且在涂敷之后将所得膜剥离，随后切割成狗骨形带状物，以用于后续测试。组分ARC与组分BRC的组合导致放热反应而至少部分地固化所述涂层。
表2A
表2B
根据标准方法测试所得强化层样品，并且结果示于下表中（记录的值通常是针对5个样品的结果的平均值）：抗拉强度（根据ASTMD412-06ae2，表3）；伸长率（根据ASTMD412-06ae2，表4）；抗撕强度（根据ASTMD624-00(2007)，表5）；并且表6示出了硬度值（ASTMD2240-05）、凝胶粘着时间（ASTMD7487-08）和不粘着时间（ASTMD7487-08）。
表3
表4
表5
除了表5中所示的抗撕强度数据之外，实例5的抗撕强度在温度为71℃的加速测试条件下测量，并且据观察，20小时的抗撕强度为288磅力/线英寸（或50.5kN/m）。
表6
实例号 硬度 凝胶粘着时间 不粘着时间
6 55D 2秒 3秒
7 55D 2秒 3秒
8 55D 5秒 9秒
9 70D 2秒 4秒
实例10：利用实例2的可固化的强化组合物的复合强化涂层。
复合强化涂层的制备方法如下：涂敷实例1的可固化泡沫组合物，以在如针对“岩石上岩石”测试中描述的花岗岩块组合上形成泡沫层，然后将实例2的可固化强化层涂敷到泡沫层上，以获得复合强化涂层。允许复合涂层在环境温度下以及在5毫米/分钟的压缩载荷下固化1周，泡沫层和强化层的复合涂层在2085lbf（磅力；9.27千牛顿；见图4中的延伸量对载荷曲线）的机器峰值载荷下不破坏，但是INSTRON基座开始变形。相同的复合涂层（即，实例1的泡沫层结合实例2的强化层）在CANMET的更大的测试设备中被测试，得到图7中所示的挠曲（单位：毫米）对载荷（单位：千牛顿，kN）和挠曲（单位：毫米）对韧性（单位：焦耳，J）数据（作为实例10示出）。
实例11：利用实例3的可固化的强化组合物的复合强化涂层。
如实例10中一样制备所述复合强化涂层，不同的是，使用的可固化的强化组合物是以上实例3中的可固化的强化组合物。在允许涂层老化1周后，执行“岩石上岩石”测试，并且图5示出了复合涂层在5毫米/分钟的压缩力下、机器峰值载荷为2621lbf（11.7千牛顿）时不破坏。相同的复合涂层（即，实例1的泡沫层结合实例3的强化层）在CANMET的更大的测试设备中被测试，得到图7中所示的挠曲（单位：毫米）对载荷（单位：千牛顿，kN）和挠曲（单位：毫米）对韧性（单位：焦耳，J）数据（作为实例11示出）。
本说明书中，针对利用金属丝网（wiremeshscreen）的地面支承，所述丝网能够支承500kg/m2。从以上载荷数据中，总载荷能力根据以上载荷数据算出，假设载荷分布在6英寸的方形表面上（即，36平方英寸，或232cm2），针对实例10和11的强化涂层，分别为大于40,700kg/m2和大于51,000kg/m2。
作为比较例，在“岩石上岩石”测试中，在美国专利No.7,011,865中描述的组合物的衬垫（与其中的实例14相似，添加阻燃剂）被涂敷到在测试方法部分描述的设备100的花岗岩石块上，允许老化1周，并且在5毫米/分钟的压缩载荷下观察到图6中所示的延伸量对载荷的曲线。涂层破坏时的机器峰值载荷为约750lbf（约3.3千牛顿）。
实例12：强化涂层的圆形板测试
根据ASTMC-1550-08执行圆形确定板（RDP）测试，其中进行了如下改变：喷混凝土圆形板被涂布有实例1的泡沫层（厚度为约4mm至6mm）和实例2的强化层（厚度为约3mm），在喷混凝土中加入和不加入钢纤维增强材料的情况下进行测试。在实例12A中，带涂层的喷混凝土圆形板是纯的（即，不添加钢纤维）。在实例12B中，使用带涂层的和钢纤维强化的喷混凝土圆形板。挠曲（单位：毫米）对载荷（单位：千牛顿，kN）和挠曲（单位：毫米）对韧性（单位：焦耳，J）数据示于图8中。针对未涂布的纯喷混凝土圆形板（P）和针对未涂布的钢纤维强化的喷混凝土圆形板（SFR）的数据也示于图8中。可以看出，当与对应未涂布喷混凝土圆形板（分别是P和SFR）进行比较时，实例12A和12B具有更大的载荷能力和韧性。
上述测试和测试结果仅旨在举例说明而并非预测，且测试工序的变型可预计得到不同的结果。实例部分中的所有定量值均应理解为根据所用工序中涉及的通常所知公差的近似值。给出上述详细说明及实例仅为清楚地理解本发明。这些说明和实例不应被理解成对本发明进行不必要的限制。

Claims (18)

1.一种用于强化不规则岩石或混凝土表面的方法，所述方法包括：
a)将可固化泡沫组合物涂敷到表面的至少一部分上，其中所述表面选自不规则岩石和不规则混凝土以及它们的组合，并且其中所述可固化泡沫组合物包括由泡沫组合物多异氰酸酯组分和泡沫组合物多元醇组分形成的混合物；
b)至少部分地固化所述可固化泡沫组合物以形成聚氨酯泡沫层，其中所述泡沫层的至少一部分附着于所述表面；
c)将可固化的强化组合物涂敷到所述泡沫层的至少一部分上，其中所述可固化的强化组合物包括强化组合物多异氰酸酯组分和强化组合物多元胺组分；和
d)至少部分地固化所述可固化的强化组合物以形成聚脲强化层，其中所述强化层的至少一部分附着于所述泡沫层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面是矿井的一部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述矿井的所述部分选自壁面、顶面、正面以及它们的组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)和步骤(c)中的所述涂敷包括喷涂。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述可固化泡沫组合物还包括量为0.5重量％至5重量％的水。
6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包括将所述可固化泡沫组合物的至少一部分加热至90℃至115℃的范围内的温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述加热的步骤包括所述可固化泡沫组合物的放热反应。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述泡沫层具有整皮。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述可固化的强化组合物还包括流动助剂。
10.根据权利要求1所述的方法，其中当根据ASTMD412-06ae2测试时，所述强化层具有至少20MPa的抗拉强度值。
11.根据权利要求1所述的方法，其中当根据ASTMD412-06ae2测试时，所述强化层具有至少200的伸长百分比值。
12.根据权利要求1所述的方法，其中当根据ASTMD624-00(2007)测试时，所述强化层具有至少122千牛顿/米的抗撕裂值。
13.一种利用根据前述任一项权利要求所述的方法涂布的不规则岩石或混凝土表面。
14.一种复合物，其包括：
矿井的表面；
附着于所述表面的至少一部分的强化涂层，该强化涂层包括：
附着于所述表面的至少一部分的泡沫层，其中所述泡沫层包括聚氨酯，以及
附着于所述泡沫层的至少一部分的强化层，其中所述强化层包括聚脲，其中所述聚脲是由包括强化组合物多异氰酸酯组分和强化组合物多元胺组分的可固化的强化组合物形成的；
其中所述表面是矿井的一部分，其选自壁面、底面、顶面以及它们的组合。
15.根据权利要求14所述的复合物，其中所述泡沫层的密度在40kg/m3至144kg/m3的范围内。
16.根据权利要求14所述的复合物，其中当根据ASTMD412-06ae2测试时，所述强化层具有至少20MPa的抗拉强度值。
17.根据权利要求14所述的复合物，其中当根据ASTMD412-06ae2测试时，所述强化层具有至少200的伸长百分比值。
18.根据权利要求14所述的复合物，其中当根据ASTMD624-00(2007)测试时，所述强化层具有至少122千牛顿/米的抗撕裂值。
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