CN105658735A - 用于减振的弹性体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于减振和/或避振的弹性体(1)，所述弹性体包括基体(2)和阻燃涂层(3)，所述阻燃涂层覆盖基体(2)的至少一部分，其中所述阻燃涂层(3)包括至少两个膨胀型阻燃系，其中第一阻燃系含有可膨胀石墨，所述石墨至少具有平均颗粒度大于180微米的第一部分，以及平均颗粒度小于180微米的第二部分；第二阻燃系在膨胀状态下形成承载结构，所述承载结构至少部分固定处于膨胀状态的可膨胀石墨。

Description

用于减振的弹性体
现有技术
诸如木材或纸的有机材料通常是可燃的。除了少数例外情况，这同样适用塑料类的材料，即基于人工合成的聚合物或改性的天然聚合物的材料。
塑料被广泛应用于我们的日常生活。特别是，在建筑工程领域中的应用对塑料材料提出了特殊要求，其中还通常包括足够的防火性。法规、标准和其他一系列的规范通常会描述防火条件，塑料在任何应用场合下都必须满足这些条件。通过防火测试证明塑料材料满足其所用领域的防火要求，所述防火测试为各种应用而设计。因为塑料在一般情况下涉及可燃性的有机聚合物，所以为了通过相应的防火测试通常需要添加阻燃剂。
迄今为止，在欧洲的轨道车辆领域中存在各种各样的防火规范。在一体化过程中，欧盟推出了欧洲防火标准EN45545，并于2013年3月获得欧洲标准化委员会(CEN)批准(在此之前有效的是暂行标准CEN/TS45545:2009)。2013年8月，德语版作为DINEN45545:2013颁布。截至2016年3月，关于轨道车辆中防火的所有国家标准必须撤销，在未来所有用于轨道车辆的塑料材料必须遵守EN45545:2013。
EN45545定义了各类产品代号。室内使用的电缆的产品代号为E1A，室外使用的电缆的产品代号为E1B，而用于诸如减振的柔性金属-橡胶组件的产品代号为M1。防火测试的种类和范围在所谓的需求集合中定义，所述需求集合适用于各种产品代号。例如，上述金属-橡胶部件的测试按照需求集合R9(在CEN/TS45545:2009中为R8)中的产品代号M1描述。
此外，需求集合中还规定了各种防火测试时必须得到的结果，以实现按照某一风险水平，也就是所谓的危险等级分类。其中危险等级1代表最低级别的要求，而危险等级3则代表最高级别的要求。
根据材料或由其制造的部件达到何种危险等级，则可以装载在某种结构类型或某种操作级别的车辆中：若部件例如达到危险等级1，则仅允许用在结构类型为N，A和D中，但不能用于S，并且操作等级为1(没有其他)。
相反地，风险等级达到3的部件可用在所有的建造类别和操作等级中。
用于轨道车辆的振动技术是弹性材料的一个应用领域。同样地，这些材料必须符合DINEN45545:2013的防火要求。
因此，对于轨道车辆而言，符合DINEN45545:2013防火标准的新型阻燃弹性材料的发现具有重大意义。
通常情况下，阻燃剂均匀地分布在实际的塑料材料中。然而，从经济性的角度来看，这种方法存在缺点，因为主要是面对火源的表面需要阻燃剂，而在塑料材料的内部不需要或极少例外情况下需要阻燃剂。阻燃剂均匀混入塑料材料中所带来的另一个缺点是，为达到阻燃效果，通常需要数量超过10wt％的阻燃剂，这大大削弱了塑料系的机械性能。
与物理成型的热塑性塑料相比，弹性体的加工中还出现另一个问题：弹性部件的成型过程中，最好伴随着被称为硫化的化学反应过程。混入弹性体组分中的阻燃剂会对硫化过程造成负面影响并且削弱加工特性或成品特性。另外，阻燃剂会以不希望的方式降低所谓生拌料的存储稳定性。
没有配备阻燃涂层的弹性体复合物，也就是说，所有阻燃剂都混入弹性体复合物中，后续需要代价很高的试验，并且试验结果通常仅可适用于非常相似的复合物。
涂覆阻燃涂层因此明显比均匀混入阻燃剂更有效，阻燃涂层使阻燃剂局限在发生火灾时有需要的位置处。由此能够克服上文所述的缺点。
阻燃涂层同样是现有技术。例如，EP2196492公开了一种用于减振和避振的弹性体，其中所述弹性体至少含有一层弹性的柔性阻燃涂层。这里所描述的阻燃涂层中包含用作阻燃剂的可膨胀石墨。
所述可膨胀石墨是膨胀型的防火阻燃系。可膨胀石墨的突出之处在于，在火灾情况下可以形成隔离的屏蔽层。因此，涂上这些材料的塑料材料在被火焰热分解之前保持更长的耐火时间。
可膨胀石墨或膨胀型石墨是用强酸和/或氧化剂，例如硫酸或高锰酸钾，处理过的石墨。其中，酸和/或氧化剂夹在石墨的片层间(夹层)并且由此扰乱层晶格结构。在热作用下，夹层的化学物质形成气态产物，该产物迫使单个碳层彼此脱离，并引起单个石墨颗粒膨胀。膨胀体积取决于夹层的酸以及氧化剂的种类和数量，膨胀体积在发生火灾时可高达原始材料的400倍之多。
可膨胀石墨的阻燃作用主要基于三个效应。其一，石墨膨胀消耗热能，从而冷却周围环境。此外，在膨胀过程中产生不可燃的气体，该不可燃气体稀释火灾气体。最后，所形成的隔离层在一个大的温度区间内具有较高的传热阻力，该传热阻力将位于其下面的材料隔离。可膨胀石墨属于已知最有效的阻燃剂之一，并且已经在本技术领域应用超过25年。
可膨胀石墨的应用领域现在十分广泛，从钢梁涂层、隔离层形成系统到管件和电缆管道的防火/防烟系统的密封(EP2088183A1)，从安全柜的发泡型防火保护带到用于飞机或轨道车辆座椅的阻燃泡沫材料(EP2260066A1)。
EP2196492公开了一种用于减振和/或避振的弹性体，该弹性体至少包括一层弹性的柔性阻燃涂层，所述阻燃涂层包含膨胀石墨作为阻燃剂。
EP2196492还描述按照CEN/TS45545:2009的需求集合R8(根据DINEN45545:2013为R9)的防火测试结果。根据这一需求集合，参照标准ENISO5659(光学烟密度、烟密度和毒性)以及ISO5660(热释放率)行三项防火测试。
标准ISO5660-1描述了有关建筑材料防火性能的测试，其中的热释放率的确定采用锥形量热法。“平均放热率”(ARHE)描述了平均的热释放率，并以kW/m2度量。用MARHE描述平均热释放的最大值(最大平均放热率)，同样用kW/m2度量。
根据规定，上述这些需求集合允许依照ISO5660–1确定的最大平均放热率(MARHE)在危险等级为1和2时最大为90kW/m2，而在危险等级为3时最大为60kW/m2。
对于在EP2196492中所描述的阻燃涂层的橡胶，在辐射功率达到35kW/m2时，平均放热率的最大值(MARHE)达到102kW/m2。因此，这类阻燃涂层的橡胶不满足按照CEN/TS45545:2009的需求集合R8的规定，因为该标准中规定的辐射功率要达到50kW/m2。
上文所提到的涂层的橡胶是否满足烟气密度和烟气毒性的要求，在EP196492中缺少说明。
因此迫切需要开发新颖的、阻燃性的弹性材料或针对弹性材料的涂层，用其来通过按照标准DINEN45545进行的防火测试。
发明内容
根据本发明，该任务通过一种用于减振和/或避振的弹性体解决，所述弹性体包含至少一个基体以及覆盖所述基体的至少一部分的阻燃涂层，其中所述阻燃涂层包括至少两个膨胀型阻燃系：
-所述第一阻燃系含有可膨胀石墨，所述可膨胀石墨至少包括第一部分和第二部分；所述第一部分的平均颗粒度大于180微米，优选从180微米到800微米，更优选从180微米到500微米；所述第二部分的平均颗粒度小于180微米，优选从50微米到180微米，更优选从50微米到120微米，特别是从70微米到90微米；
-所述第二阻燃系在膨胀状态下形成承载结构，所述承载结构至少部分固定处于膨胀状态的所述可膨胀石墨。
实践试验已经表明，根据本发明的弹性体提供出色的阻燃特性。因此根据本发明的弹性体在火灾情况下能够构成隔离的屏蔽层，该屏蔽层能保护基体免受火焰损害长达20分钟。
此外，根据本发明的弹性体，其根据DINCEN/TS45545:2009的需求集合R8的最大平均放热率(MARHE)达到危险等级2，其根据DINCEN/TS45545:2009的需求集合R8的烟密度和烟气毒性达到危险等级3。
根据本发明的弹性体特征在于两种不同膨胀型阻燃系的组合。膨胀型的(拉丁语intumescere＝anschwellen)阻燃系，即所谓的隔离层结构在火灾发生时膨胀并形成大体积的隔离保护层。
第一阻燃系含有可膨胀石墨，该可膨胀石墨包括具有不同平均颗粒度的至少两部分，其中第一部分的平均颗粒度大于180微米。应用具有大平均颗粒度的可膨胀石墨好处在于，其膨胀过程中会经历非常大的体积增加，从而形成一层厚厚的保护层，能够延长保护时间。
可膨胀石墨的第二部分的平均颗粒度小于180微米。使用这种相对小颗粒的石墨的优点在于，这种小颗粒的石墨可以填充第一部分的大颗粒石墨的剧烈膨胀结构的间隙。第一阻燃系因此形成了一层非常致密的结构，从而改善隔热性和持久性。这种致密结构的另一个优点在于，能阻碍或避免阻燃涂层被烧穿并由此阻碍或避免基体的弹性体自身燃烧。避免弹性体自身燃烧具有重大意义，因为弹性体自身燃烧将主要导致有害烟雾的释放。
阻燃涂层的另一个重要组成部分是第二膨胀型阻燃系。根据本发明，选择第二阻燃系，使其在膨胀状态下形成承载结构，所述承载结构至少部分稳定和固定膨胀状态下的可膨胀石墨。考虑到第一部分的剧烈膨胀的石墨颗粒，这特别有利，因为一旦其处于膨胀状态，将形成一个凝聚力很小的、非常松散的结构。根据本发明，大颗粒的石墨颗粒另一方面被接纳和稳定在第二阻燃系的结构中，从而能够形成稳定的阻燃层。
根据本发明应用特殊的膨胀型阻燃系能因此规定相对大量的剧烈膨胀的石墨，并由此得到阻燃涂层，例如石墨占阻燃涂层总重的重量百分比为5wt％到60wt％，优选10wt％到50wt％，特别优选15wt％到35wt％，该阻燃涂层结合了大的厚度与足够的稳定性和持续性。而高稳定性和持续性具有重要意义，因为阻燃性体现在其处于负荷情况下能维持的较长时间。
根据目的不同，第二部分的可膨胀石墨所占的比例，与第一部分的石墨总量一致。关于阻燃涂层中石墨的总量，足够致密的结构的数量通常为5wt％到60wt％，优选25wt％到50wt％。
总的来说，根据本发明的含有不同颗粒度的石墨的弹性体，不仅以其高阻燃性而与众不同，而且以其高稳定性和致密性与众不同。
实践试验已经表明，当第一颗粒度尺寸与第二颗粒度尺寸的比例为1.5到16时，优选4.0到10.0时，弹性体可获得特别好的阻燃性和稳定性。
总的来说，有益的是，根据阻燃涂层的总重，将可膨胀石墨在阻燃涂层的重量百分比调整到10wt％到50wt％，优选15wt％到30wt％。
根据本发明优选的实施形式，采用起始温度大于160℃，优选160℃到250℃的可膨胀石墨。采用具有高起始温度的可膨胀石墨是有益的，因为这种类型的石墨通常显示出优异的膨胀性能。例如经硫酸处理过的石墨是一种合适的石墨。其它的实施形式也可以是基于醋酸、硝酸和/或其他有机或无机酸，以及它们的混合物的可膨胀石墨。
第二膨胀型阻燃系可以根据对弹性体提出的要求来选取。主要的是，在膨胀状下可以形成承载结构，所述承载结构至少部分地固定膨胀状态下的可膨胀石墨。
实践试验已经表明，包括如下成分的阻燃系可实现可膨胀石墨特别好的结合：
酸供体，优选含磷的阻燃剂，例如红磷、磷酸铵、聚磷酸铵(APP)、通式为P(O)OR1OR2OR3的磷酸酯(其中R1、R2、R3指的是具有1到20个碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族和/或不饱和脂环族的、可取代的和/或不可取代的部分，所述部分可以不同或相同)；通式为P(O)R1OR2OR3的膦酸盐(其中R1、R2和R3指的是具有1到20个碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的或不可取代的部分，所述部分可以不同或相同)；通式为P(O)R1R2OR3的亚膦酸盐(其中R1、R2和R3指的是具有1到20个的碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的或不可取代的部分，所述部分可以不同或相同)；通式为(R1O)(R2O)PONR3R4的磷酰胺(其中R1、R2、R3和R4指的是具有1到20个的碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的或不可取代的部分，所述部分可以不同或相同)；以及通式为(R1O)PO(NR2R3)(NR4R5)的磷二酰胺(其中R1、R2、R3、R4和R5指的是具有1到20个的碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的或不可取代的部分，所述部分可能不同也可能相同)；以上所述的磷化合物的典型代表例如是磷酸三辛酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、乙二胺二磷酸(EDAP)、磷酸甲苯二苯酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、磷酸三乙酯、二甲基丙烷磷酸脂；
碳供体，特别是多元的(三元的，四元的，五元的，六元的，以及更多元的)，不分枝或分枝的、脂肪族的或脂环族的醇，例如季戊四醇和/或淀粉；和/或三羟甲基丙烷，优选季戊四醇；
发泡剂，尤其是含氮的发泡剂，尤其例如是三聚氰胺、三聚氰胺衍生物(有机盐或无机酸，例如硼酸、氰尿酸，磷酸，或者焦磷酸/多磷酸)，以及三聚氰胺同系物，例如蜜白胺、蜜勒胺和氰尿酰胺。
上述阻燃剂的组合由于其膨胀作用以及协同效应表现出色的防火特性。特别有益的是，利用含磷阻燃剂和含氮阻燃剂，例如聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺氰尿酸盐，之间的协同效应。
这些阻燃系的膨胀作用基于酸化剂、碳供体与发泡剂之间的协同配合。其中酸化剂和发泡剂之间的协同配合被证明是特别有益的。根据本发明优选的实施形式，第二阻燃系包含至少一种酸化剂和至少一种发泡剂。
根据本发明优选的实施形式，第二阻燃系含有作为粘合剂的聚氨酯，至少一种酸化剂，至少一种发泡剂，但不含碳供体和/或只含有重量百分比小于5wt％，优选2.5wt％的少量碳供体。本发明令人惊讶地发现，当涂层含有作为粘合剂的聚氨酯，尤其是聚醚聚氨酯时，可以放弃使用碳供体。无意在本发明中采用任何作用原理，猜测其可能性为：正如下文所描述的，聚磷酸铵会在火灾情况下释放多聚磷酸，所述多聚磷酸以水的形式从富氧的聚醚聚氨酯中提取氧，由此导致碳的形成，而不需要额外的碳供体。
火灾情况下形成隔离层的化学过程可以像如下这样描述：在火焰热能的作用下，酸化剂发生热分解，并释放一种无机酸。通常情况下，含卤素的阻燃剂，例如聚磷酸铵(APP)起酸化剂的作用，所述酸化剂在火灾时释放出多聚磷酸。
自由多聚磷酸与碳供体，通常是诸如季戊四醇或淀粉的多元醇发生反应，通过这种方式提取水分，并由此导致碳的形成。
(HPO3)n+Cx(H2O)m→[″C″]x+(HPO3)nmH2O
与此同时，在碳化过程中，发泡剂通常会热分解含氮的阻燃剂，从而产生气态的分解产物，所述分解产物引起碳的膨胀，并由此形成隔离的碳泡沫。
然而，可以考虑的是，所述第二膨胀型阻燃系包含纳米复合材料，特别是基于硅酸铝-粘土矿物的层状硅酸盐，例如膨润土、蛭石、蒙脱石以及以上的混合物。
有利地，各成分所占的比例与可膨胀石墨的种类和数量相一致，其中特别考虑第一颗粒度的石墨的比例加以挑选。通常，在如下情况下会出现好的结果：当酸供体相对于第二阻燃系总量的重量百分比为20wt％到80wt％，优选30wt到70wt％时；和/或碳供体相对于第二阻燃系总量的重量百分比为10wt％到40wt％，优选15wt％到35wt％时；和/或发泡剂相对于第二阻燃系总量的重量百分比为10wt％到40wt％，优选15wt％到35wt％时。
由于根据本发明的弹性体具有良好的燃烧特性，除了膨胀型阻燃系之外，阻燃涂层没必要包含其他阻燃剂。尽管如此，可以考虑的是，阻燃涂层例如含有从以下组中选取的其他阻燃剂：含矿物成分的阻燃剂，例如氢氧化铝(ATH)或氢氧化镁(MDH)；含硼的化合物，例如硼酸盐等，以进一步提高涂层的阻燃效果。
根据本发明的弹性体的另一个主要优点在于其低烟气毒性。正是由于根据本发明所述的弹性体具有的这种优良燃烧特性，在使用中才可能放弃采用对烟气毒性起关键作用的含卤素的阻燃剂和三氧化锑。进一步的优点在于，在发生火灾的情况下，可膨胀石墨几乎不会释放关键气体。因此可以确定的是，用于制备石墨而加入的酸被牢牢地接合在其结构中，并且在火灾情况下仅有很少的量逃逸。
对于所述第二膨胀型阻燃系，当含磷的酸供体与含氮的发泡剂结合使用时，可以达到特别优异的烟气毒性值。在发生火灾情况下，从含磷的酸供体中不会释放任何气体。含氮的发泡剂在火灾情况下释放氮气和氨气。但同样情况下这些气体的释放也不剧烈，因为氮表现为惰性气体，氨与空气中的氧气燃烧生成氮气和水蒸气。可能存在的剩余数量的氨可通过可膨胀石墨释放的少量酸性气体中和掉。因此，阻燃系中添加的组分之间产生相互协同作用，总体上导致了有关烟气毒性的出色数值。
根据目的不同，可以调整阻燃剂在弹性体内的比例，使得在涂层中所有阻燃剂的总量占涂层的总重量的重量百分比为10wt％到70wt％。
涂层的厚度可根据所需要弹性体的特性及其各自的应用场所的不同而变化。原则上，阻燃性能随着涂层厚度的增加而提高。同时，涂层的空间需求也随之提高。实践试验已经表明，在涂层的平均厚度为1mm到6mm，优选从2mm到4mm时，在阻燃性能和空间需求之间将达到良好的折衷。
为了阻燃涂层各成分之间以及与弹性体之间的结合，涂层含有粘结剂时是有益的。优选如此选择粘结剂，使得弹性体的弹性特性可以尽可能的保留。通过粘结剂实现好的结果，所述粘结剂应选自以下物质组成的组：聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、和/或它们的共聚物，以及硅胶。
基体本身可以包括非常广泛的弹性材料。基体优选包括如下的聚合物：BR,ENR,HNBR,IIR,IR,NBR,NR,SBR,XNBR,ACM,AEM,EPDM,EVM(根据ISO1629:1995的聚合物的名称)和/或以上物质的混合物。
根据本发明的实施形式，弹性体组成的基体至少部分地，但优选全部地被阻燃涂层覆盖。根据本发明可供选择的实施形式，基体包含多个分体。其中所述分体可包括弹性的和/或非弹性的材料，例如金属，尤其是钢和/或铝。
本发明的另一个客体是用于制造根据本发明的弹性体的方法，所述方法包含以下步骤：
--制备和/或准备含有第一膨胀型阻燃系和第二膨胀型阻燃系的悬浮物，所述第一膨胀型阻燃系包含可膨胀石墨，所述可膨胀石墨至少包括第一部分以及第二部分；所述第一部分的平均颗粒度大于180微米，所述第二部分的平均颗粒度小于180微米；所述第二膨胀型阻燃系在膨胀状态时形成承载结构，所述承载结构至少部分固定处于膨胀状态的所述可膨胀石墨；
--将所述悬浮物施加到弹性体(2)的至少一部分表面上，从而使所述弹性体具有阻燃涂层。
根据本发明的弹性体可以用于密封领域，例如以O形环的形式。所述弹性体同样适用于制造波纹管、带有与不带有织物加强件的软管、带有与不带织物加强件的薄膜。实践试验已经表明，根据本发明的弹性体还适于制造用于减振和/或避振的部件，尤其适用于轨道车辆制造中。接下来将通过多个实例阐述本发明。
实例1：弹性体的制造
60NR511制成的弹性体测试板通过涂层的形式进行阻燃配置，60NR511为基于含有作为增强添加剂的炭黑以及含硫的硫化系统的天然橡胶的化合物。这一涂层是由100重量份的ImpranilDLU(60％的聚氨酯分散体)，7.5重量份的磷酸铵，2.5重量份的三聚氰胺以及10重量份的可膨胀石墨NORD-MIN351和10重量份的可膨胀石墨NORD-MIN95组成的混合物。这种水溶性的混合物用挂刀涂到橡胶上，并在80℃下硬化。人们获得在火灾情况下发生膨胀并形成绝热层的致密的弹性涂层。
为了按照DINCENTS45545-2:2009验证上文所描述的阻燃涂层的资格，首先根据ISO5660-1:2002用锥形量热法确定热释放率，其次根据ENISO5659-2:2007确定烟气毒性。辐射强度达到50kW/m2时，确定如上文描述的阻燃涂层的热释放率达到80.91kW/m2的最大平均放热率。根据DINCENTS45545-2:2009，这一数值满足危险等级2的防火要求。当辐射强度达到50kW/m2时，烟气浓度和毒性达到如下测量数据：Ds＝14，VOF4＝27，Dmax＝111，CITG(4分钟)＝0.05，CITG(8分钟)＝0.1。根据DINCENTS45545-2:2009，这些数值满足危险等级3的防火要求。
实例2：弹性体的制造
由基于含炭黑、作为增强添加剂的沉淀二氧化硅以及作为联接剂的二异丙苯过氧化物的EPDM的弹性体制成的O形环被实例1所示成分的涂层完全包覆。
图1示例性地展示了O形环或卷簧形式的弹性体(1)的横截面。圆形的基体(2)被阻燃涂层(3)完全覆盖。
实例3：弹性体的制造
由基于氯丁橡胶的弹性体制成的、带有和不带有织物加强件的波纹管或软管的外表面上设置实例1所示成分的涂层。
图2示例性地展示了波纹管形式的弹性体(1)的横截面。基体(2)的外表面(4)被阻燃涂层(3)覆盖,而基体的上面(5)和下面(6)未被覆盖。
实例4：弹性体的制造
由基于天然橡胶、合成橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶以及以上的混合物制成的减震器整体地或部分地设置有实例1所示成分的涂层。
图3展示了叠板弹簧形式的弹性体(1)的横截面。在这一实施形式中，基体(2)包括5个分体(7,8)。分体(7)由金属板形成。分体(8)由弹性材料构成。分体(8)的外表面被阻燃涂层(3)所覆盖。
实例5：弹性体的制造
由基于氯丁橡胶的弹性体制成的、含有与不含纺织物加强件的膜片在外表面上设置有图1所示成分的涂层。
实例6：弹性体的制造
圆形支承由弹性体制成。所述圆形支承将部分设置图1所示成分的涂层。
图4展示了圆形支承形式的弹性体(1)的横截面。在这一实施形式中，基体(2)包括5个分体(7,8)。分体(7)由金属板形成。分体(8)由弹性材料构成。分体(8)的侧面(4)被阻燃涂层(3)覆盖。
实例7：弹性体的制造
圆锥支承由弹性体制造而成。圆锥支承部分地设置有图1所示成分的涂层。
图5展示了圆锥支承形式的弹性体(1)的横截面。在该横截面中，基体(2)包括5个分体(7,8)。所述分体(7)由金属材料构成。分体(8)由弹性材料构成。分体(8)的外表面(4)被阻燃涂层(3)覆盖。

Claims (11)

1.一种用于减振和/或避振的弹性体(1)，所述弹性体包括基体(2)和阻燃涂层(3)，所述阻燃涂层覆盖所述基体(2)的至少一部分，其中所述阻燃涂层(3)包括至少两个膨胀型阻燃系，其特征在于：
所述第一阻燃系含有可膨胀石墨，所述石墨至少包括第一部分以及第二部分；所述第一部分的平均颗粒度大于180微米，优选从180微米到500微米，更优选从280微米到350微米；所述第二部分的平均颗粒度小于180微米，优选从50微米到180微米，更优选从50微米到120微米，特别是从70微米到90微米；
所述第二阻燃系在膨胀状态下形成承载结构，所述承载结构至少部分固定处于膨胀状态的所述可膨胀石墨。
2.如权利要求1所述的弹性体(1)，其特征在于，关于所述阻燃涂层(3)的总重，所述可膨胀石墨在所述阻燃涂层中的重量百分比为5wt％到60wt％，优选10wt％到50wt％，特别优选15wt％到35wt％。
3.如权利要求1或2所述的弹性体(1)，其特征在于，关于所述阻燃涂层(3)中的石墨的总重，所述第一部分在所述可膨胀石墨中的重量百分比为40wt％到95wt％，优选50wt％到75wt％。
4.如前述一项或多项权利要求所述的弹性体(1)，其特征在于，关于在所述阻燃涂层中的石墨的总量，所述第二部分在所述可膨胀石墨中的重量百分比为5wt％到60wt％，优选25wt％到50wt％。
5.如前述一项或多项权利要求所述的弹性体，其特征在于，所述第二膨胀型阻燃系包含以下成分：
-酸供体，优选含磷的阻燃剂，例如红磷、磷酸铵、聚磷酸铵(APP)、通式为P(O)OR1OR2OR3的磷酸酯(其中R1、R2、R3指的是具有1到20个碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的和/或不可取代的部分，所述部分可以不同或相同)；通式为P(O)R1OR2OR3的膦酸盐(其中R1、R2和R3指的是具有1到20个碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的或不可取代的部分，所述部分可以不同或相同)；通式为P(O)R1R2OR3的亚膦酸盐(其中R1、R2和R3指的是具有1到20个的碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的或不可取代的部分，所述部分可以不同或相同)；通式为(R1O)(R2O)PONR3R4的磷酰胺(其中R1、R2、R3和R4指的是具有1到20个的碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的或不可取代的部分，所述部分可以不同或相同)；以及通式为(R1O)PO(NR2R3)(NR4R5)的磷二酰胺(其中R1、R2、R3、R4和R5指的是具有1到20个的碳原子和/或氢原子的有机的、分枝或不分枝的、芳香族的和/或饱和脂肪族的和/或不饱和脂肪族的和/或饱和脂环族的和/或不饱和脂环族的、可取代的或不可取代的部分，所述部分可能不同也可能相同)；以上所述的磷化合物的典型代表例如是磷酸三辛酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、乙二胺二磷酸(EDAP)、磷酸甲苯二苯酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、磷酸三乙酯、二甲基丙烷磷酸脂；
-碳供体，尤其是多元醇，例如季戊四醇和/或淀粉；
-发泡剂，尤其是含氮的发泡剂，尤其例如是三聚氰胺、三聚氰胺衍生物(有机盐或无机酸，例如硼酸、氰尿酸，磷酸，或者焦磷酸/多磷酸)，以及三聚氰胺同系物，例如蜜白胺、蜜勒胺和氰尿酰胺。
6.如前述一项或多项权利要求所述的弹性体，其特征在于，所述第二膨胀型阻燃系是聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺氰脲酸盐的混合物。
7.如前述一项或多项权利要求所述的弹性体，其特征在于，关于所述第二膨胀型阻燃系的总量，所述酸供体在所述第二膨胀型阻燃系中的重量百分比为20wt％到80wt％，优选30wt％到70wt％，和/或所述碳供体在第二膨胀型阻燃系中的重量百分比为10wt％到40wt％，优选15wt％到35wt％，和/或所述发泡剂在所述第二膨胀型阻燃系中的重量百分比为10wt％到40wt％，优选15wt％到35wt％。
8.如前述一项或多项权利要求所述的弹性体，其特征在于，所述第二膨胀型阻燃系包含纳米复合材料，特别是基于铝硅酸盐粘土矿物的层状硅酸盐，例如膨润土、蛭石或蒙脱石，以及上述物质的混合物。
9.如前述一项或多项权利要求所述的弹性体，其特征在于，所述阻燃涂层中不具有含卤素的阻燃剂。
10.用于制造前述一项或多项权利要求所述弹性体的方法，所述方法包括以下工艺步骤：
-制备和/或准备含有第一膨胀型阻燃系和第二膨胀型阻燃系的悬浮物，所述第一膨胀型阻燃系包含可膨胀石墨，所述可膨胀石墨至少包括第一部分以及第二部分；所述第一部分的平均颗粒度大于180微米，所述第二部分的平均颗粒度小于180微米；所述第二膨胀型阻燃系在膨胀状态时形成承载结构，所述承载结构至少部分固定处于膨胀状态的所述可膨胀石墨；
-将所述悬浮物施加到弹性体(2)的至少一部分表面上，从而使所述弹性体具有阻燃涂层。
11.如前述一项或多项权利要求所述的弹性体在制造用于减振和/或避振的部件中的应用，尤其是在制造轨道车辆中的应用。
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