CN106170388A - 具有阻火层的隔板 - Google Patents

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Abstract

一种隔热板包括第一非钢类面层，其为可燃材料、玻璃羊毛类材料或低熔融温度薄金属箔；隔热泡沫层；以及阻火层，其靠近所述第一非钢类面层并且在所述第一非钢类面层与所述隔热泡沫层之间。所述阻火层包括可膨胀石墨于聚异氰酸酯聚合物基质中的分散体，并且每单位面积可膨胀石墨的量是至少50g/m2。

Description

具有阻火层的隔板
技术领域
实施例涉及隔板和隔板布置，包括非钢类面层和阻火层；包括这类隔板的构造，以及形成隔板和隔板布置的方法。
背景技术
包括聚合物泡沫的隔热产品提供良好隔热并且可以用于各种应用，包括建筑组件。举例来说，隔热产品可以有效地用以满足新节能条例。同时，严格的建筑法规可能需要使用具有改良的火灾行为特征的建筑产品。此外，例如基于高度保温围护结构和/或太阳能元件的存在，高效节能建筑可能对被动防火造成一些额外的挑战。因此，存在对创新的工程化建筑产品的需求，所述建筑产品能够将聚合物泡沫的极佳隔热作用与火灾情况下的改良的行为结合起来。
发明内容
实施例可以通过提供一种隔热板来实现，所述隔热板包括第一非钢类面层，其为可燃材料、玻璃羊毛类材料或低熔点薄金属箔；隔热泡沫层；以及阻火层，其靠近第一非钢类面层并且在第一非钢类面层与隔热泡沫层之间。所述阻火层包括可膨胀石墨于聚异氰酸酯聚合物基质中的分散体，并且每单位面积可膨胀石墨的量是至少50g/m2。可燃材料意思指在火灾事件期间材料将基本上完全消耗(例如，可燃材料是聚合物膜类材料或木类材料)。低熔融温度薄金属箔意思指金属箔的熔融温度低于至少800℃并且厚度小于0.3mm。
附图说明
图1说明根据一例示性实施例的隔板10的透视图。按以下顺序说明可能不完全存在的层：非钢类面层A1、阻火层B、另一任选的阻火层C、隔热泡沫D以及另一面层A2。
图2说明实验结果的曲线图。
具体实施方式
根据实施例，隔热板可以包括刚性聚氨基甲酸酯/聚异氰脲酸酯(PUR/PIR)泡沫芯和靠近非钢类面层的阻火层(例如，阻火层可以使用独立的粘合层粘结到非钢类面层和/或可以直接粘结到非钢类面层)。举例来说，隔热板可以如图1中所示布置。虽然隔热板包括非钢类面层，但隔板仍然可以展现合乎需要的火灾行为，以便可以用于各种应用(例如，用于使用具有钢面层的自承式隔热板可能不实行或合乎需要的应用)。举例来说，火灾事件期间非钢类面层可能被消耗和/或熔化，但阻火层的存在促进火灾事件期间隔热板的行为。用于隔热板的非钢类面层可以选自包括以下各者的例示性非钢类面层：铝(如铝箔)、复合多层非钢类箔、非钢金属箔的应力蒙皮、玻璃类材料(如玻璃羊毛类材料)、聚合物膜类材料以及木类材料。当参考关于EN 13501-1标准所描述的测试方法时，具有非钢类面层和阻火层两者的隔热板可以展示在以下方面的增强特性：燃烧增长速率指数(FIGRA)、烟尘增长速率指数(SMOGRA)、全热释放(THR)、侧面火焰蔓延(LFS)、总烟尘产生(TSP)和/或燃烧液滴或颗粒的出现。举例来说，在火灾事件期间，膨胀的阻火层(例如，膨胀到其最初厚度的若干倍)将保护隔热泡沫免遭火焰冲击，并且可以甚至填充并且密封气隙腔，降低和/或防止否则可能因烟囱所致而发生的快速火焰蔓延。
所述阻火层包括可膨胀石墨于聚异氰酸酯聚合物基质中的分散体，并且每单位面积可膨胀石墨的量是至少50g/m2。可燃材料意思指在火灾事件期间材料将基本上完全消耗(例如，使得材料当暴露于火焰时点燃并且容易燃烧，在火灾事件期间和/或在材料呈现火焰的火灾事件的第一30秒期间，材料呈现大于50wt％(例如，大于80wt％，大于90wt％，大于99wt％等)的重量损失)。举例来说，可燃材料可以不符合EN ISO 1182(用于鉴别将不或显著不促成火灾的产品的非可燃性测试)和/或根据EN ISO 1716(确定产品当完全燃烧时的潜在最大全热释放的总热值测试，GCP以MJ/kg或MJ/m2为单位进行测量)展示增长的潜热能。
通过举例，玻璃羊毛类材料意思指本领域中已知的玻璃羊毛衬底(例如，如建筑产品中所使用的)。玻璃羊毛类材料可以具有在85与400g/m2之间的重量/平方米。玻璃羊毛类材料可以是包括玻璃羊毛并且厚度小于2.0mm的层。其它例示性玻璃羊毛类材料包括经矿物涂布的玻璃羊毛和经沥青浸渍的玻璃羊毛(例如，本领域中已知的经矿物涂布的玻璃羊毛和经沥青浸渍的玻璃羊毛)。
低熔融温度薄金属箔意思指金属箔的熔融温度低于至少800℃并且厚度小于0.3mm。当暴露于火灾事件时，阻火层可以向来自可能燃烧或熔化的面层的侧面的隔热泡沫层提供保护。举例来说，在火灾事件期间当暴露于火灾的热量时，阻火层可以进行物理/化学改性，导致形成可以保护其下的泡沫芯免遭火焰冲击的高度膨胀的多孔碳质炭。
举例来说，具有非钢类面层和阻火层的隔热板可以符合为Euroclass Bs1d0根据标准EN 13501-1的分类所需的要求。Euroclass系统通过日期为2000年2月8的委员会决议(Commission Decision)(2000/147/EC)引入欧洲，并且实施理事会指令(CouncilDirective)89/106/EEC(Ref.OJ L 50,23.2.2000)。Euroclass系统包括子系统A到F，其中A的最高子类别典型地包括一般被视为非可燃产品的产品。因此，由于泡沫芯典型地被视为可燃产品，因此B子系统是用于包括聚氨基甲酸酯泡沫的产品(如隔热板)的受欢迎分类标准。子系统(包括B子系统)进一步基于烟尘分类分成s1、s2以及s3，并且基于燃烧液滴分类分成d0、d1以及d2。为符合“B”子系统要求，隔热板必须经受测量若干参数的角落测试(根据标准EN 13823)。首先，全热释放(THR)必须小于或等于7.5MJ，燃烧增长速率指数阈值0.2MJ必须小于或等于120W/s，并且火蔓延应不达到隔板组合件的侧缘。对于s1分类，隔热板应展示小于或等于50m2的总烟尘产生(TSP)，并且同时展示小于30m2/s2的烟尘增长速率指数(SMOGRA)。对于d0分类，隔热板显示在测试期间火焰液滴不存在。
阻火层可以包括可膨胀石墨于聚异氰酸酯聚合物基质中的分散体，所述聚异氰酸酯聚合物基质包括聚氨基甲酸酯、聚氨基甲酸酯-聚脲和/或聚氨基甲酸酯-聚异氰脲酸酯。根据一例示性实施例，基质包括高折射率配制品的聚氨基甲酸酯-聚异氰脲酸酯。举例来说，聚合物基质可以通过使异氰酸酯指数大于180(例如，185到1500)的含异氰酸酯的反应物与包括数目平均当量大于200g/mol(例如，220到1800)的长链多元醇的多元醇反应物反应来形成。多元醇反应物可以包括更高当量的聚醚多元醇(例如，当量是1000到1800的聚氧化丙烯-聚氧化乙烯聚醚多元醇)和/或更低当量的聚酯多元醇(例如，当量是220到500的芳香族聚酯多元醇)。根据实施例，每单位面积的隔板，可膨胀石墨的量是至少50g/m2(例如，100g/m2到1500g/m2等)。
隔板可以进一步包括在具有第一非钢类面层的泡沫层的相对侧上的第二面层(例如，钢类面层或另一种非钢类面层)。在第二面层与泡沫芯之间可以或可以不存在另一阻火层。这一阻火层可以或可以不与第一阻火层相同。隔板可以不包括由异氰酸酯和多元醇形成的非膨胀或稍微膨胀的聚异氰酸酯类聚合物的薄层，其用以促进面层与泡沫芯之间的粘着。这一薄层可被称为额外聚氨基甲酸酯/聚异氰脲酸酯层或粘着促进剂层。
根据例示性实施例，隔热板的特征可在于极佳隔热(例如，称为U值的热传递系数小于1.00W/(m2K)，小于0.50W/(m2K)和/或小于0.30W/(m2K))。隔热板可以接着在10℃下具有小于0.1W/(m*K)、小于0.05W/(m*K)和/或小于0.03W/(m*K)的总热导率。
隔热板在搁置状态下可以基本上平坦并且坚硬。隔热板可以适用于对管道、墙和/或房顶进行隔热。举例来说，隔热板可以用于如管道系统的组件安装应用。阻火层的位置可以取决于特定应用，例如阻火层(和相邻蒙皮)可以面向腔或面向衬底。隔热板在两个或四个侧面上可以具有舌槽边。对于管道系统应用，隔热板可以具有折叠的金属片搭扣或其它类型的互锁边缘设计，以使得隔板共同推入配合以形成或包围组装的管道。根据另一实例，隔热板可以牢固地固定到另外充当间隔件以提供通气腔的间隙的支架，或直接紧固到墙的外表面。
对于一些最终用途应用，隔热板可以加工成一轮廓，如金属加强杆、用于支撐瓦片的金属托梁，和/或加工成木制壁骨。隔热板可以用于不同类型的构造，如砌体、钢，和木构架构造。举例来说，隔热板可以胶合和/或紧固到墙的外表面。在另一实例中，隔热板可以用粉刷和增强网覆盖而使用。在粉刷开裂和/或失去完整性的情况下，阻火层可以向泡沫芯提供额外保护和/或限制火蔓延。泡沫芯中纤维玻璃增强体的任选存在可以帮助减少或延迟在暴露于热或火焰期间泡沫中裂缝的形成。
阻火层
阻火层在本文中也被称作膨大层、第一阻火层以及包括可膨胀石墨的阻火层。具有可膨胀石墨的阻火层靠近为可燃材料或低熔融温度薄金属箔的非钢类面层而布置，以便处于非钢类面层与泡沫芯之间。阻火层可以是连续的并且可以连续地粘结(在其中无间隙的单区域中)到非钢类面层和泡沫层。举例来说，阻火层可以与厚度小于0.3mm的铝箔面层直接接触。阻火层包括具有分散于聚合物基质中的可膨胀石墨的一个层，所述聚合物基质可以通过使异氰酸酯反应性组分与异氰酸酯组分反应来形成。
阻火层的密度可以是至少100g/L(例如，100g/L到1200g/L、150g/L到800g/L、175g/L到650g/L、225g/L到300g/L等)。阻火层的厚度可以是1mm到30mm(例如，2mm到25mm、3mm到20mm、5mm到15mm等)。阻火层可以是刚性或半刚性的，例如阻火层可以不是脆性的。阻火层的玻璃转移温度可以是至少50℃(例如，约100℃)。根据UNI EN ISO 604，阻火层的杨氏模量(Young's modulus)可以是至少30MPa(例如，约80MPa)。任选的至少一个额外阻火层(如果包括)可以独立地安置在泡沫芯与面层之间。
在火灾条件下，阻火层提供阻热特性，即温度梯度。在防火性测试期间，这打算改良隔热承受力。一种材料作为阻热材料起作用的适合性可以例如在实验室规模下通过用热电偶测量温度增加来评估，所述热电偶安置在例如阻热材料与泡沫层之间的界面处，或安置于泡沫层中距所述界面一定距离，或安置于经测试产品的外表面(非暴露侧)上。
可膨胀石墨用以在阻火层中提供阻热特性。可膨胀石墨(石墨层间化合物，又称作“剥离石墨”)是火灾条件下可膨胀的颗粒状物。可膨胀石墨可以例如通过将天然片状石墨浸没于铬酸浴中、随后加入浓硫酸来制备。根据一例示性实施例，可膨胀石墨颗粒的粒度是200μm到300μm。粒度分布可以是最小65％到85％>50目。可膨胀石墨能够膨胀到其初始体积的至少200倍(例如，250到350倍)。膨胀速率(分钟)可以是275cm3/g到400cm3/g。不同的可膨胀石墨可以具有不同的膨胀温度。根据一例示性实施例，可膨胀石墨在约160℃到225℃下开始它的膨胀。可膨胀石墨的例示性类型包括QUIMIDROGA 250级、NORD-KP 251(可购自Nordmann Rassmann)以及GHL Px95HE(可购自LUH)。
不期望受任何理论束缚，当暴露于正在发生的火灾的热量时，阻火层发生物理/化学变化，导致形成高度膨胀的多孔碳质炭。当阻火层在火灾侧(即，更接近火灾的热侧)上时，阻火层有助于保护泡沫芯免遭火焰冲击。当阻火层在冷侧(即，进一步远离火灾的一侧)上时，阻火层帮助密封泡沫芯中的裂缝并且有助于提供阻热特性。
根据实施例，每单位面积隔板中所存在的可膨胀石墨的量是基于层厚度、层密度以及阻火层中并入在所述反应物中的可膨胀石墨的重量百分比(如本领域的普通技术人员所理解，表示为重量百分比除以100)计算：
相信每单位面积可膨胀石墨的量决定所述层可达到膨胀和火灾防护的程度。每单位面积可膨胀石墨的量是至少50g/m2、至少200g/m2、至少300g/m2、至少340g/m2、至少500g/m2、至少600g/m2、至少750g/m2、至少800g/m2、至少900g/m2和/或至少1000g/m2。举例来说，每单位面积可膨胀石墨的量可以是75g/m2到1500g/m2(例如，150g/m2到1500g/m2、200g/m2到1400g/m2、250g/m2到1200g/m2、300g/m2到1100g/m2、500g/m2到1250g/m2、700g/m2到1200g/m2、750g/m2到1100g/m2、850g/m2到1100g/m2等)。
可膨胀石墨分散(例如，随机贯穿地分散)于聚合物基质中。聚合物基质可以是聚异氰脲酸酯(PI)聚合物基质，其中术语“PI”本文中用于指在高异氰酸酯指数下形成的聚异氰酸酯类聚合物。聚合物基质将包括氨基甲酸酯基、异氰尿酸酯基和/或脲基。聚异氰酸酯类聚合物典型地与泡沫芯、另一阻火层和/或面层的具有良好的粘着特性。
聚合物基质由包括至少一种多元醇反应物的多元醇组分和包括至少一种含异氰酸酯的反应物的异氰酸酯组分形成。在一例示性实施例中，多元醇组分可以包括至少一种当量(测量为g/mol当量)大于200、大于250、大于1000和/或大于1200的长链多元醇。举例来说，当量是220到1800、250到1600、200到300和/或1500到1700。当量(EW)定义为每个反应性部位化合物的重量。当量可以如下计算：EW＝56.1×1000/OH，其中OH＝羟基数。多元醇组分中还可以包括一种或多种非长链多元醇。举例来说，至少一种多元醇反应物可以由一种或多种长链多元醇组成，即，不存在其它多元醇。长链多元醇控制交联密度并且降低脆性。这类多元醇也被认为促进与面层(例如，非钢类面层)的粘结。根据一例示性实施例，EW可以大于1000，从而是增韧改性剂。
多元醇组分的长链多元醇可以包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。长链多元醇被认为促进与面层、例如铝或复合箔面层的粘结。长链多元醇的官能度可以是2到3。
例示性引发剂包括丙二醇、丙三醇以及三羟甲基丙烷。例示性多元醇包括VORANOLTM多元醇(可购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)的聚醚多元醇)，其实例包括VORANOLTM CP 4702(通过将环氧丙烷和环氧乙烷添加到丙三醇起始剂中而形成的聚醚多元醇，其标称官能度是3并且EW是约1580)，和VORANOLTM P1010(通过将环氧丙烷添加到丙二醇起始剂中而形成的聚醚多元醇，其标称官能度是2，EW是约508)。其它例示性多元醇包括聚酯多元醇，如芳香族聚酯多元醇。例示性聚酯多元醇包括STEPANPOLTM聚合物(可购自斯泰潘公司(Stepan Company)的聚酯多元醇)，其实例包括STEPANPOLTM PS 70L。多元醇的各种组合可以用于形成多元醇组分。其它例示性多元醇包括VORANOLTM RN490和VORANOLTMRH360(通过将环氧丙烷添加到蔗糖和丙三醇中而形成的聚醚多元醇，其平均官能度高于4并且EW分别是115和156)、VORANOLTM RN482(通过将环氧丙烷添加到山梨糖醇而形成的聚醚多元醇，其标称官能度是6并且EW是115)、TERCAROLTM 5903(通过将环氧丙烷添加到甲苯二胺中而形成的聚醚多元醇，其标称官能度是4并且EW是127)。
例示性聚酯多元醇包括芳香族聚酯多元醇。举例来说，聚酯多元醇可以包括30wt％到40wt％对苯二甲酸、5wt％到10wt％二乙二醇以及50wt％到70wt％聚乙二醇。举例来说，聚酯多元醇包括31.5wt％对苯二甲酸、8.5wt％二乙二醇以及60wt％聚乙二醇。可以使用其它类型的多元醇，如脂肪族聚酯多元醇、脂肪族或芳香族聚醚-碳酸酯多元醇、脂肪族或芳香族聚醚-酯多元醇以及获自植物衍生物的多元醇。
异氰酸酯组分可以包括含异氰酸酯的反应物，其是脂肪族、环脂肪族、脂环族、芳基脂肪族和/或芳香族聚异氰酸酯以及其衍生物。例示性衍生物包括脲基甲酸酯、缩二脲以及NCO封端的预聚物。根据一例示性实施例，异氰酸酯组分包括至少一种芳香族异氰酸酯，例如至少一种芳香族聚异氰酸酯。举例来说，异氰酸酯组分可以包括芳香族二异氰酸酯，如二异氰酸甲苯酯(TDI)的至少一种异构体、粗TDI、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少一种异构体、粗MDI和/或更高官能度的亚甲基聚苯基聚异氰酸酯。如本文中所使用，MDI是指选自以下各者的聚异氰酸酯：二苯基甲烷二异氰酸酯异构体、聚苯基亚甲基聚异氰酸酯以及其带有至少两个异氰酸酯基的衍生物。粗MDI、聚合MDI或纯MDI可以与多元醇或多元胺反应，得到改性的MDI。还可以使用聚合MDI和单体MDI的掺合物。MDI宜具有每个分子平均2到3.5(例如，2.0到3.2)个异氰酸酯基。例示性含异氰酸酯的反应物包括VORANATETM M229PMDI异氰酸酯(可购自陶氏化学公司的聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯，其每个分子具有平均2.7个异氰酸酯基)。
用于形成PI聚合物基质的异氰酸酯指数可以大于180、大于195、大于300、大于500、大于700、大于1000、大于1200和/或大于1250。PI聚合物基质的指数可以小于2000。举例来说，异氰酸酯指数可以是185到1500、195到1400、1000到1500、1200到1400和/或1250到1350。术语“指数”是指异氰酸酯指数，其是每100理论当量的异氰酸酯反应性化合物所添加的含异氰酸酯的化合物的当量数。异氰酸酯指数为100对应于如水和多元醇组合物中存在的每个异氰酸酯反应性氢原子一个异氰酸酯基。较高指数指示含异氰酸酯的反应物的量较高。高异氰酸酯指数被认为会引起更佳的热稳定性(如实例中所示)和对火灾的反应行为，包括减少烟尘的产生。
用于形成聚合物基质(如PI聚合物基质)的多元醇反应物的官能度和当量(EW)可以取决于异氰酸酯指数而选择。对于制备合适的PU聚合物基质，多元醇反应物可以经过选择以包含至少一种官能度不低于3的多元醇，并且对于总多元醇组合物提供平均不高于200的当量(EW)。可以在通过使高官能度引发剂烷氧基化而获得的聚醚多元醇中选择羟基官能度不低于3.0的例示性多元醇，所述高官能度引发剂如丙三醇、三羟甲基丙烷、蔗糖、山梨糖醇以及甲苯二胺。
用于形成阻火层的组合物可以进一步包括至少一种阻燃剂。按用于形成阻火层(用于形成聚合物基质)的组合物的总重量计，阻燃剂可以以1wt％到50wt％(例如，1wt％到30wt％、1.5wt％到20wt％、1.5wt％到10wt％、1.5wt％到8wt％、2wt％到5wt％、2.5wt％到4wt％、2.5wt％到3.5wt％等)的量存在。阻燃剂可以是固体或液体。用于形成阻火层的组合物可以包括非卤代阻燃剂和/或卤代阻燃剂。例示性阻燃剂包括三聚氰胺、具有或不具有卤素的磷化合物、含铝化合物、镁基化合物、具有或不具有卤素的氮基化合物、氯化化合物、溴化化合物以及硼衍生物。举例来说，聚合物基质可以包括至少一种包括磷的非卤代阻燃剂。
催化剂可以用于形成聚合物基质，例如可以使用本领域中已知的至少一种催化剂。例示性催化剂包括三元聚合催化剂，这些催化剂促进异氰酸酯与自身的反应。催化剂的实例包括三(二烷基氨基烷基)-s-六氢三嗪(如1,3,5-三(N,N-二甲基氨基丙基)-s-六氢三嗪)、DABCOTM TMR 30、DABCOTM K-2097(乙酸钾)、DABCOTM K15(辛酸钾)、POLYCATTM 41、POLYCATTM 43、POLYCATTM 46、DABCOTM TMR、CURITHANETM52、四烷基氢氧化铵(如四甲基氢氧化铵)、碱金属氢氧化物(如氢氧化钠)、碱金属醇盐(如甲醇钠和异丙醇钾)以及具有10到20个碳原子的长链脂肪酸的碱金属盐(并且在一些实施例中，侧接羟基)。
增链剂、交联化合物和/或另一种添加剂可以用于形成PI聚合物基质。例示性增链剂包括二丙二醇、三丙二醇、二乙二醇、聚丙烯以及聚乙二醇。
在火灾条件下，隔热板中的阻火层可以赋予阻热特性，如温度梯度。阻火层可以改良建筑元件的火灾行为。当隔热板暴露于火灾时，阻火层可以延迟底层泡沫的加热和燃烧，例如因而降低释热率和火焰蔓延。释热率、火焰蔓延以及其它对火灾的反应参数(如烟尘发生)根据EN 13823(如欧洲标准EN 13823:2010)评估。如与EN13823相关，例示性规范化组合件描述于EN15715(包括用于安装并且固定的说明)和产品标准(如EN13165和prEN16491)中。这些标准可以规定评估隔板的对火灾的反应的方法，所述隔板如放于市场中和规范化组合件模拟最终用途应用中。
一种材料作为阻火材料起作用的适合性可以在实验室中通过以下方式来评估：将所需蒙皮上的材料样品放入以与防火性测试相当的温度曲线加热的马弗炉(mufflefurnace)中，并且随后检验裂缝和空隙的不存在，并且检查残余机械特性。在这类条件下，阻火材料可以形成保护并且可以帮助降低底层泡沫芯的开裂可能性的内聚、坚固的炭层。材料的适合性还可以按以下方式评估：将剪切到尺寸的隔板样品靠近以与防火性测试相当的温度曲线加热的马弗炉的开口而放置，并且用热电偶测量温度增加，所述热电偶安置在例如阻火材料与泡沫芯之间的界面处，安置在泡沫芯中距表面材料层一定距离，或安置在样品的非暴露表面上。
阻火层可以另外对隔热板赋予改良的机械强度，例如阻火层可以有助于将具有紧固件的隔热板固定到衬底或支撐轮廓和/或可以提供耐冲击性以更容易地操作。归功于聚合物基质的优良韧性和当与底层隔热泡沫相比较时阻火层的相对更高的密度，具有分散于PU或PI聚合物基质中的可膨胀石墨的阻火层可以赋予改良的机械强度
另外的阻火层
可以存在一个或多个另外的阻火层。另一阻火层可以布置在非钢类面层与泡沫层之间在第一阻火层的任一侧或两侧上，所述第一阻火层包括可膨胀石墨(如上文所论述)，和/或可以在另一面层与泡沫层之间。在一个或多个另外的阻火层存在于面层与泡沫层之间的情况下，所述层可以按任何次序形成于面层上。如果另一阻火层不具有粘着特性，那么可能需要将其安置在第一阻火层与泡沫层之间。此外，在阻火层不具有良好粘着特性的情况下，可以使用独立的粘着剂。举例来说，可以使用由异氰酸酯和多元醇形成的非膨胀或稍微膨胀的聚异氰酸酯类聚合物的薄层来促进粘着。
阻火层(包括具有可膨胀石墨的阻火层以及任选地一个或多个另外的阻火层)可以提供隔板的阻热特性、结构完整性、阻隔特性以及吸热特性中的一部分或全部。当这些特性是由相同层提供时，其可以由不同材料或由所述层内的相同材料提供。一种材料作为结构完整性阻隔材料起作用的适合性可以例如通过以下方式来评估：将施用于蒙皮(例如，金属皮)上的所述材料的样品放入以与防火性测试相当的温度曲线加热的马弗炉中，检验裂缝和空隙的不存在，并且检查残余机械特性。结构完整性阻隔材料可以形成内聚的、坚固的炭层，这将降低底层泡沫芯开裂的倾向。
吸热材料是经由吸热事件(例如，水分蒸发)而适于吸收热的那些材料。举例来说，另一阻火层可以包括某种形式的包埋水，其在火灾条件下释放并蒸发。例示性材料论述于例如国际公开案第WO 2013/098859号(即，PCT/IT2011/000418)中。
例示性另一阻火层是包括矿棉的层，其可以提供阻热特性。举例来说，在隔板中可以包括厚度是30到50mm的矿棉层。例示性矿棉毡和/或层板是可商购的(例如ROCKWOOLTM，来自意大利的洛科威公司(Rockwool Italia S.p.A))矿棉层可以安置于包括可膨胀石墨的阻火层与泡沫芯层之间。
其它例示性另外的阻火材料论述于例如国际公开案第WO 2013/053566号(即，PCT/EP2012/068069)中。这些例示性阻火材料包括无机化合物于聚合物基质中的陶瓷化混合物、无机改性的粘着剂聚氨基甲酸酯/聚脲涂层、聚合物基质中的玻璃纤维、聚合物基质中的多孔二氧化硅以及聚合物基质中的中空玻璃微球。
无机化合物于聚合物基质中的陶瓷化混合物是指无机化合物的陶瓷化混合物于聚合物基质中的分散体，其可以被用作另一阻火层中的结构完整性阻隔材料。按单一阻火层的总重量计，陶瓷化组合物可以以30wt％到70wt％的量存在。术语陶瓷化组合物包括在火灾条件下分解并发生化学反应，从而形成多孔、自承式陶瓷产物的组合物。例示性混合物包括硅酸盐矿石和无机磷酸盐。可以存在额外无机填充剂和/或热膨胀性材料。陶瓷化混合物可以例如包括氢氧化铝、滑石以及多磷酸铵中的一些或全部。例示性混合物包括氢氧化铝(ATH)/滑石/多磷酸铵(APP)以及滑石/APP/硼酸锌/可膨胀石墨。
分散有无机化合物的陶瓷化混合物的聚合物基质可以是聚氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯聚合物。这类聚合物可以由多元醇(例如聚酯多元醇)和异氰酸酯(例如有机聚异氰酸酯，如具有约2.7官能度的聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯)形成。可以使用催化剂。适当指数是180或大于180。例示性多元醇包括VORAMERTM多元醇(可购自陶氏化学公司)。根据另一例示性实施例，聚合物基质可以是聚氨基甲酸酯(PU)聚合物。这类聚合物可以由多元醇(例如聚醚多元醇)和异氰酸酯(例如，具有约2.7官能度的有机聚异氰酸酯)形成。可以使用催化剂。适当指数是80到180。例示性多元醇包括VORAMERTM多元醇(可购自陶氏化学公司)。
粘着剂聚氨基甲酸酯/聚脲是指通过使硅酸钠水溶液(通用名水玻璃)与亲水性预聚物反应所形成的粘着剂聚氨基甲酸酯/聚脲涂层，其可以用作另一阻火层中的结构完整性阻隔材料。国际公开案第WO 2006/010697号(亨斯迈(Huntsman))涉及这类水玻璃类PU/聚脲涂层。其它阻火材料可以分散于所述涂层中。例示性亲水性聚氨基甲酸酯预聚物是陶氏的HYPOLTM类别异氰酸酯。这类涂层可以充当吸热材料，由于在聚合物形成反应期间粘度迅速上升，使得一些水可以保持截留在所述涂层的聚合物和/或无机网络中。因此，当加热所述涂层时，聚合物的未暴露表面上的温度可以在约100℃保持一定时间，同时水被蒸发。
玻璃纤维是指可以在另一阻火层中用作结构完整性阻隔材料的纤维。举例来说，可以使用长度是5mm到75mm的短切玻璃纤维。玻璃纤维的替代选择包括例如岩石纤维、玄武岩纤维以及碳纤维。这些纤维可以分散于聚合物基质中，例如上文关于无机化合物包埋于聚合物基质中的陶瓷化混合物所论述的类型的聚合物基质。
多孔二氧化硅是指可以在额外阻火层中用作热障的材料。按单一阻火层的总重量计，多孔二氧化硅可以以1wt％到10wt％的量存在。多孔二氧化硅的例示性形式是纳米多孔二氧化硅并且尤其是二氧化硅气凝胶。可以使用的多孔二氧化硅分散于聚合物基质中。聚合物基质可以预先形成或可以现场形成。例示性预先形成的纳米多孔二氧化硅于聚合物基质中的分散体以“气凝胶毡”形式可商购(例如卡博特(Cabot)的Thermal WrapTM)。这些可以包括分散于例如聚乙烯和/或聚酯形成的非编织聚合物纤维中的二氧化硅气凝胶的颗粒。纳米多孔二氧化硅于聚合物基质中的分散体可以使用可商购的二氧化硅气凝胶粉末现场形成。例示性可商购的二氧化硅气凝胶纳米多孔粉末是卡博特的NanogelTM。
根据例示性实施例，可以使用分散于亲水性聚合物基质中的多孔二氧化硅、上文所论述类型的具有结构完整性阻隔特性的粘着剂聚氨基甲酸酯/聚脲涂层，或以上在“无机化合物于聚合物基质中的陶瓷化混合物”下所论述的类型的聚氨基甲酸酯或聚氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯涂层。
中空玻璃微球是指中空玻璃类材料，其可以在另一阻火层中用作混合结构完整性阻隔材料和阻热材料。例示性材料论述于国际公开案第WO 2010/065724号中。例示性材料是可商购的(例如，来自3M的S35Glass BubblesTM)。颗粒可以用于聚合物基质，例如使用上文所论述的聚合材料中的一种。中空玻璃微球的平均直径可以在10μm到120μm的范围内。按单一阻火层的总重量计，中空玻璃微球可以以5wt％到50wt％的量存在。举例来说，形成包括中空玻璃微球的阻火层的聚合物基质填充有20wt％的S35微球。
在另一阻火层不具有良好的粘着特性时，可以使用独立的粘着剂。举例来说，如果另一阻火层不具有粘着特性，那么可能需要将其安置于泡沫芯与包括可膨胀石墨的第一阻火层之间。
面层
如上文所解释，隔板包括非钢类面层。第一非钢类面层可以布置在第一阻火层(其包括可膨胀石墨)附近，从而使得第一阻火层在第一非钢类面层与泡沫层之间。可燃材料意思指在火灾事件期间材料基本上完全消耗(例如，当暴露于火焰时使得材料点燃并且容易燃烧)。玻璃羊毛类材料意思指面层包括包含玻璃羊毛(如玻璃羊毛衬底)的层。低熔融温度薄金属箔意思指金属箔的熔融温度低于至少800℃并且厚度小于0.3mm。举例来说，低熔融温度薄金属的熔融温度低于至少750℃、低于至少700℃和/或低于至少660℃。熔融温度可以是100℃到750℃、100℃到660℃、300℃到660℃、300℃到650℃、300℃到640℃等。用于隔热板的非钢类面层可以选自包括以下各者的例示性非钢类面层：铝(如铝箔)、复合多层箔、非钢金属箔的应力蒙皮、包括玻璃羊毛的玻璃类材料、聚合物膜类材料以及木类材料。
在隔板中与在第一非钢类面层相对的表面上可以包括第二面层(例如，金属面层或第二非钢类面层)。第一和第二面层可以相同或不同。举例来说，第一和第二面层的材料可以独立地选自铝(如铝箔)、复合多层箔、非钢金属箔的应力蒙皮、包括玻璃羊毛的玻璃类材料、聚合物膜类材料以及木类材料。每一面层(如金属类面层和玻璃羊毛类面层)可以独立地具有0.01mm到1mm(例如，0.05到0.6mm、0.05到0.1mm、0.06到0.095mm、0.07到0.09mm等)的厚度。根据一例示性实施例，第一面层与第二面层可以由相同材料制成并且具有相同厚度。
用于第一和/或第二面层的例示性铝箔的厚度可以在25到200微米(例如，40、60、80、200微米)范围内。铝箔可以经过轧花或纹理化和/或可以经过涂漆。例示性复合箔可以包括聚合物、纸和/或铝的多个叠层层压板。举例来说，复合面层可以是铝/纸层压板、铝/纸/铝层压板和/或铝/纸/金属化PET(如可购自Walki Group者)。例示性玻璃羊毛或玻璃薄毡面层可以经过矿物涂布或经过沥青涂布。
泡沫层(泡沫芯)
隔板包括隔热泡沫层(又称泡沫芯)。泡沫芯可以是刚性的。泡沫芯的厚度可以是20mm到300mm。泡沫芯可以包括聚异氰脲酸酯泡沫(PIR)和/或聚氨基甲酸酯泡沫(PUR)。举例来说，泡沫芯可以由多元醇(例如，与发泡剂和催化剂组合)和异氰酸酯(例如，有机聚异氰酸酯，如高官能度亚甲基二苯基二异氰酸酯或上文在章节标题“阻火层”下所论述的其它异氰酸酯)形成。泡沫芯的密度可以是10g/L到100g/L(例如，20g/L到80g/L、25g/L到60g/L、30g/L到50g/L、35g/L到48g/L等)。
用于形成泡沫芯的异氰酸酯指数可以是180或大于180。举例来说，异氰酸酯指数可以小于500。举例来说，异氰酸酯指数可以是200到500、250到450、260到400等。用于形成泡沫层的异氰酸酯指数可以小于用于形成包括可膨胀石墨的阻火层的异氰酸酯指数。根据一例示性实施例，用于形成包括可膨胀石墨的阻火层的异氰酸酯指数可以比用于形成泡沫层的异氰酸酯指数大4到6倍。用于形成泡沫层的例示性材料包括VORATHERMTM多元醇、VORATHERMTM催化剂以及VORANATETM异氰酸酯(全部可购自陶氏化学公司)。例示性发泡剂是正戊烷。
泡沫芯可以任选地包括另外的组分，例如用于加固和/或改善对火的反应特性。举例来说，玻璃纤维可以包埋在泡沫芯中。
隔板结构
图1中展示了一种例示性隔板结构，其中隔板10依序包括第一面层A1、阻火层B、另一阻火层C、泡沫芯D以及第二面层A2。举例来说，阻火层B和阻火层C分别接触第一面层A1和泡沫芯D。在另一例示性布置中，可以排除所述另一阻火层C。其它例示性隔板结构是可能的，例如可以在泡沫芯的两侧上包括一个或多个另外的阻火层，如上文所论述。
制造工艺
形成如本文中所描述的隔板的例示性方法包括：向第一面层提供包含可膨胀石墨于异氰酸酯类反应混合物中的分散体的呈液体反应混合物形式的阻火层；并且将呈液体反应混合物形式的隔热泡沫层施用到阻火层上。所述方法可以进一步包括将第二面层施用到隔热泡沫层上。举例来说，夹层板可以通过连续工艺或不连续工艺(例如，本领域中已知的连续工艺或不连续工艺)制造。连续层合工艺可以使用双层皮带/带(double belt/band)布置，例如，其中将用于形成泡沫聚合物的液体反应混合物沉积(倾倒或喷洒)到下部面层板上，所述面层板可以是柔性或刚性的。在形成泡沫的混合物固化并变硬之前，可以使上部面层板与其接触。作为一个替代方案(“倒置层压机”)，可以将反应混合物沉积到上部面层板上。不连续工艺可以使用模具。
制造隔板的方法可以包括通过以下方式形成阻火层的阶段：使多元醇反应物与含异氰酸酯的反应物反应，以形成分散有可膨胀石墨的聚合物基质。因此，可以通过混合多元醇组分、异氰酸酯组分以及可膨胀石墨来提供分散有可膨胀石墨的形成液体阻火层的组合物。形成阻火层的组合物可以是液体异氰酸酯类反应混合物。下文论述用于引入可膨胀石墨的方法。
多元醇组分和/或异氰酸酯组分还可以包括一种或多种催化剂、交联剂、增链剂、表面活性剂、阻燃剂、烟尘抑制剂、干燥剂、填充剂以及其它添加剂(例如，本领域中已知的添加剂)。一些催化剂是固体或晶体，并且可以任选地溶解于适当溶剂(例如多元醇、水、二丙二醇或另一载剂)中。
可以使用各种方法将可膨胀石墨引入反应混合物中。可膨胀石墨可以独立地直接提供到反应混合物中和/或可以提供于异氰酸酯组分和/或异氰酸酯反应性组分(例如，作为具有多元醇组分的分散体)中。举例来说，可膨胀石墨可以例如以按所得混合物的总重量计，25wt％到45wt％(例如，30wt％到40wt％、35wt％到40wt％等)的量与异氰酸酯反应性组分预混合，所述所得混合物包括多元醇组分、可膨胀石墨并且可以包括其它任选的添加剂，如阻燃剂。另外地或可替代地，可膨胀石墨可以与异氰酸酯组分混合。可以将高浓度可膨胀石墨分散于引入反应混合物中的载剂中。举例来说，可膨胀石墨可以在高浓度(例如，以按可膨胀石墨和载剂的组合重量计至少50wt％的量)下分散于载剂中，随后将其引入反应混合物中。可膨胀石墨可以直接引入呈固体状的反应混合物中，其随后分散于液体反应混合物中。
用于引入可膨胀石墨的例示性方法包括以下：
(1)可以使用低压齿轮泵将可膨胀石墨与多元醇和/或异氰酸酯组分的预混物传递到混合头，在所述混合头中，借助于动态搅拌棒将其与母组分混合。(2)可以借助于低压齿轮泵将可膨胀石墨(可膨胀石墨浆料)于载剂(例如含多元醇或阻燃剂的载剂)的分散体作为轴向流送入高压混合头中。根据这个实施例，可膨胀石墨浆料可以通过与具有多元醇组分和异氰酸酯组分的两种高压冲击流垂直的喷嘴进入混合头。例示性设备是佳能(Cannon)的SoliStreamTM。(3)可以例如通过使用DesmaTM设备(DesmaTM Tec是一种能经由颗粒螺杆传动来混合液体多元醇组分、液体异氰酸酯组分以及固体可膨胀石墨的混合头)将可膨胀石墨直接引入混合头中。(4)可以在反应混合物离开混合头之后，从外部添加可膨胀石墨。
形成阻火层的组合物可以(例如，直接地)施用于下部面层(如第一非钢类面层)上。举例来说，通过将液体反应混合物施用到下部面层上，将阻火层形成于下部面层的上表面上，这当然比施用到上部面层的下表面上要容易。一个或多个另外的阻火层(如果存在)可以按类似方法施用。另外或可替代地，一个或多个另外的阻火层可以按固体形式施用。呈固体形式的阻火层可以用粘着组合物紧固。如果使用粘着剂，那么施用的粘着剂可以呈液体形式。如果已预先施加呈液体形式的阻火层，那么粘着组合物可能是不必要的。
在施用形成阻火层的组合物的阶段与施用形成泡沫层的组合物的阶段之间可以存在一定延迟，以便使阻火层胶凝。举例来说，这一延迟是10秒或大于10秒。
连续层压工艺可以包括以下：(i)输送下部面层板；(ii)在下部面层板上分配用于形成阻火层的液体反应混合物；(iii)使阻火层反应混合物至少部分凝固；(iv)在阻火层的顶部上分配用于形成芯层的液体反应混合物；(v)输送上部面层板；(vi)使芯层反应混合物膨胀、固化并粘结到所述面层和阻火层上(例如使用双层输送机，在连续压力下进行)。接着可以通过切割形成独立隔板。
使用模具的不连续工艺可以包括：将面层安置于模具(例如，加热的模具)中并且注入用于形成隔热泡沫层的反应混合物(例如，使用发泡机)，以便其填充所述模具并且粘附于面层和/或任何其它层。可以在将面层安置于模具中之前或在面层处于模具中时(在注入泡沫之前)，加入一个或多个阻火层。
可以使用有助于在整个预期隔板宽度内均匀分布液体反应混合物的布置。举例来说，可以使用有一端移动跨过特定宽度(例如借助于吊杆)的排放软管，或延伸跨过生产线宽度并具有多个排放孔的管道。
其它态样
实施例涉及火灾行为和隔热以及承载行为的独特组合。特定实施例涉及隔热的屋顶应用，甚至更具体来说如在安装和维护工作期间这些房顶暴露于密集行走，当安装技术设备(例如太阳能元件)时。此外，易于制造实施例的隔板。如上文所提及，将阻火层施用到下部面层使得隔板易于使用连续工艺制造。尽管已参考所说明实施例和实例来描述标的物，但技术人员将理解在权利要求的范围内进行各种修改是可能的。
除非另有指示，否则所有份数和百分比均按重量计。除非另有指示，否则分子量的所有描述是基于数目平均分子量。与本文中所论述的各种实施例的任何方面有关的所描述特征可以与各种实施例的任何其它方面结合使用。
实例
使用以下材料：
VORATHERMTM CN 617 经过配制的多元醇(可购自陶氏化学公司)。
VORATHERMTM CN 804 经过配制的多元醇(可购自陶氏化学公司)。
VORATHERMTM CN 815 经过配制的多元醇(可购自陶氏化学公司)。
VORANOLTM CP 4702 聚氧化丙烯-聚氧化乙烯聚醚多元醇，标称官能度是约3并且数目平均分子量是约4740g/mol(可购自陶氏化学公司)。
聚酯多元醇 通过使约31.5wt％对苯二甲酸、8.5wt％二乙二醇以及60wt％聚乙二醇酯化而获得的芳香族聚酯多元醇，数目平均分子量是200g/mol，并且经酯化聚酯分子的标称官能度是约2并且数目平均分子量是约520g/mol。
可膨胀石墨1 可膨胀石墨，其粒度分布是min 70％>50目，起始膨胀温度是180-220℃，最小膨胀速率是300cm3/g，最小碳含量是95wt％，并且最大水分含量是1wt％(以产品GHLPX95HE可购自LUH)。
可膨胀石墨2 可膨胀石墨，其粒度分布是min 80％>50目，起始膨胀温度是约170℃，最小膨胀速率是350cm3/g，最小碳含量是98wt％，并且最大水分含量是1wt％(以产品EXFLAM EG350可购自Quimidroga)。
VORACORTM CM 639 催化剂(可购自陶氏化学公司)。
VORATHERMTM CN 626 催化剂(可购自陶氏化学公司)。
K2097 为乙酸钾于二乙二醇中的溶液的催化剂(可购自空气化工产品公司(Air Products&Chemicals))。
湿气清除剂 干燥剂糊状物，包括50wt％于蓖麻油中的沸石粉末悬浮液(可购自陶氏化学公司)。
阻燃剂 三乙基磷酸酯(可购自西格玛-阿尔德里奇(Sigma-Aldrich))。
催化剂A 包括于二醇中的N-(2-羟基-5-壬基苯基)甲基-N-甲基甘氨酸钠的催化剂(可购自陶氏化学公司)。
催化剂B 以TMR-30名称可用的商业催化剂(可购自空气产品(AirProducts))。
VORANATETMM 600 聚合MDI，平均NCO含量是约30.5wt％(可购自陶氏化学公司)。
VORANATETMM 229 聚合MDI，平均NCO含量是约31.0wt％(可购自陶氏化学公司)。
使用至少一个铝面层和泡沫芯层制备用于工作实例1到4和比较实例A的样品隔板，所述泡沫芯层使用根据下表1中所示的样品A1、A2或A3的配制品中的一种的组合物来制备。工作实例1到4进一步包括阻火层，所述阻火层使用根据下表2中所示的配制品样品B1、B2或B3中的一种的组合物来制备。
确切地说，为形成用于形成泡沫芯层的反应混合物，通过混合多元醇(VORATHERMTMCN 617、VORATHERMTM CN 804以及VORATHERMTM CN 815中的一种)、催化剂(VORACORTM CM639和VORATHERMTM CN 626中的一种)以及正戊烷来形成异氰酸酯反应性组分。
表1
用于形成每个隔板样品的泡沫芯层的工艺包括根据上表1中所示的配制品，为A1、A2以及A3中的每一个提供异氰酸酯反应性组分预混物(即，除VORANATETM M 600外的所有组分)。随后将预混物和VORANATETM M 600传递到混合分配机器(例如，高压聚氨基甲酸酯机器)的混合头，其中借助于高压冲击来混合预混物和异氰酸酯以形成泡沫层。A1的所得泡沫芯层在10℃下的热导率W/(m*K)是0.0241，并且A2的是0.0231。
为形成用于形成阻火层的反应混合物，通过混合下文表2中所示的多元醇(VORANOLTM CP 4702或聚酯多元醇)、可膨胀石墨以及其它添加剂(除了形成独立添加的异氰酸酯组分的异氰酸酯VORANATETM M 229)，来形成异氰酸酯反应性组分。
表2
用于形成每个隔板样品的阻火层的工艺包括根据上表2中所示的配制品，为样品B1、B2以及B3中的每一个提供异氰酸酯反应性组分预混物(即，除了VORANATETM M229外的所有组分)。随后将预混物和VORANATETM M 229传递到配备有旋转机械混合器的混合分配机器(如低压SAIP机器)的混合头。
上文表1的泡沫芯层和/或表2的阻火层用以形成根据下表3的工作实例1-4以及比较实例A和B。确切地说，对于工作实例1-4，将根据样品B1、B2或B3的阻火层形成于0.08mm轧花铝面层上。随后将根据样品A1、A2或A3的泡沫芯形成于阻火层上。对于比较实例A和B，将根据样品A2和样品A1的泡沫芯分别设置于0.08mm轧花铝面层上。
表3
*N/D意思指不确定
为制备工作实例1-4以及比较实例A和B，可以使用具有18米双层输送机的SAIPTM连续生产线。用于形成工作实例1-4的工艺包括以下阶段：(i)供给如表3中所指定的下部面层，(ii)从混合分配机器分配形成阻火层的组合物B1、B2或B3，并且考虑组合物至少部分固化的时间，(iii)通过SAIP高压(HP)混合分配机器分配形成泡沫芯的组合物A1、A2或A3，(iv)供给如表3中所指定的上部面层，(v)在加热的双层输送机的受限上升下，使得泡沫芯上升并且固化。可以将用于形成阻火层的组合物B1、B2以及B3调整到具有反应性，使得其建立充分的粘度，之后是倾注用于形成泡沫芯的组合物A1、A2或A3的后续步骤(即考虑到两个分配单元与生产线速度之间的距离)。这可以使两个层清晰并且明显地分离，这是当使液体组合物互混时可能无法实现的。将从输送机离开的隔板剪切到所需样品大小。可以使用类似工艺形成比较实例A和B，例外为排除分配形成阻火层的组合物的阶段。
在连续工艺中制备工作实例1，其中双层输送机温度是约65℃，生产线速度是约8.7m/min，PIR泡沫组分温度是22℃，上部面层预加热温度是38℃，并且下部面层预加热温度是38℃。在连续工艺中制备工作实例2，其中双层输送机温度是约60℃，生产线速度是约6.0m/min，PIR泡沫组分温度是22℃，上部面层预加热温度是22℃，并且下部面层预加热温度是22℃。在连续工艺中制备工作实例3，其中双层输送机温度是约65℃，生产线速度是约4.5m/min，PIR泡沫组分温度是22℃，上部面层预加热温度是37℃，并且下部面层预加热温度是30℃。在连续工艺中制备工作实例4，其中双层输送机温度是约65℃，生产线速度是约4.5m/min，PIR泡沫组分温度是37℃，上部面层预加热温度是38℃，并且下部面层预加热温度是40℃。在连续工艺中制备比较实例A，其中双层输送机温度是约60℃，生产线速度是约6.0m/min，PIR泡沫组分温度是22℃，上部面层预加热温度是22℃，并且下部面层预加热温度是22℃。在连续工艺中制备比较实例B，其中双层输送机温度是约65℃，生产线速度是约8.7m/min，PIR泡沫组分温度是22℃，上部面层预加热温度是38℃，并且下部面层预加热温度是38℃。
对于工作实例1-4以及比较实例A和B中的每一个，分配形成泡沫芯的组合物是通过将HP混合头与在43mm距离处定中心的带有孔的两个固定的塑料管道(“火钳(poker)”)连接来进行。两个火钳跨过生产线宽度并列安置。这些铺设布置被认为是提供良好的分布均匀性。
关于工作实例1-4，为实现形成阻火层的组合物的均匀分布，可以将LP混合头连接到排放装置上。对于工作实例1，排放装置由有一端借助于吊杆移动跨过输送机宽度的软管构成。以预定间隔设定的指标杆用以帮助形成基本上恒定厚度的膜。对于工作实例2，将软管连接到适合于提供反应混合物的扇形分配的装置(如流动喷射器(flow-jet))上。调整吊杆跨过输送机宽度的移动速度以获得适当的重叠图案。对于工作实例3和4，使用静态排放装置，将软管与在43mm距离处定中心的带有孔的两个固定的塑料管道(“火钳”)连接，所述火钳跨过生产线宽度并列安置。
在去除面层(剥离铝箔并且切割与钢面层尽可能最近的泡沫)之后，工作实例1的10℃下的总热导率测量为0.0268W/(m*K)。经测试标本的整体厚度是31mm，组成约7mm的阻火层和24mm的泡沫芯。基于对在去除面层并且在厚度中间切割隔板之后获得的两个剪切层板的测量，工作实例2的10℃下的总热导率计算为0.0260W/(m*K)。隔板的特征在于改良的对火灾的反应分类。
火灾反应实验结果
参看下表4，关于对火灾的反应，根据欧洲标准EN 13823:2010来比较工作实例2和比较实例A。
表4
工作实例2 比较实例A
平均*燃烧增长速率指数(0.2MJ/0.4MJ-W/s) 42.4/42.4 360/360
平均*全热释放(MJ) 4.9 6.5
侧面火焰扩散-到达边缘？ 否 否
平均*烟尘增长速率指数(m2/s2) 4.3 102.9
平均*总烟尘产生(m2) 47.8 88.8
火焰液滴或颗粒 无 无
*平均值是基于针对工作实例2和比较实例2中的每一个的两个样品的结果来确定。
EN 13823标准方法在于中度火灾蔓延测试，其中产品样品安装于垂直角落配置(由两个翼组成，一个尺寸是1.5×1米，另一个是1.5×0.5米)中并且经历30kW输出炉头。测量燃烧增长速率指数(FIGRA)、全热释放(THR)以及侧面火焰扩散(LFS)以确定主要火灾分类。通过测量烟尘增长速率指数(SMOGRA)、总烟尘产生(TSP)以及燃烧液滴或颗粒的出现来确定烟尘和燃烧品牌的额外分类。
用Euroclass将排除地板的构造产品从A分类到F。确切地说，主要基于EN 13823中的热释放参数来确定Euroclass B、C以及D的分类。获得针对烟尘发生(s1、s2、s3)和滴落(d0、d1、d2)的额外分类。按照欧洲标准EN15715:2007在存在覆盖有铝带的标准垂直和水平接点的情况下进行标本的安裝。
参看上表4，根据欧洲标准EN 13823:2010测试工作实例2和比较实例A中的每一个的2个样本的平均值。关于工作实例2，样品朝向靠近阻火层的铝面层而暴露于火灾。比较展示针对FIGRA、THR、SMOGRA以及TSP，平均起来工作实例2的隔板展现更低(更好)的值。尤其显著地是极低的FIGRA和SMOGRA值。
针对工作实例2的样品隔板的总分类(2个样本的平均值)是Euroclass Bs1d0，结果是符合以下要求：对于B：THR小于或等于7.5MJ，FIGRA阈值0.2MJ小于或等于120W/s，并且LFS不到达侧面边缘；
对于s1：TSP小于或等于50m2并且SMOGRA小于30m2/s2；以及
对于d0：不存在有焰液滴。
相比之下，比较实例A的样品隔板(类似于工作实例2，例外为不存在阻火层)实情为获得更低的Euroclass Ds2d0分类(因此，比较实例A不符合更上的分类Euroclass Bs1d0的要求)，其起因于符合以下要求：
对于D：FIGRA阈值0.4MJ小于或等于750W/s并且LFS不到达边缘；
对于s2：TSP小于或等于200m2并且SMOGRA小于或等于180m2/s2；以及
对于d0：不存在有焰液滴。
参看下表5，报道了马弗炉测试的结果。用工作实例1和比较实例B的样品隔板进行测试，而在冷侧和热侧两者上测试阻火层。热侧是指阻火层靠近更接近热源的隔板一面的位置。冷侧是指阻火层靠近远离热源的隔板一侧的位置。如图2中所示，将样品靠着马弗炉的开口而安置并且加热马弗炉以试图接近EN1363的标准温度时间特征曲线。将热电偶放于隔板样品的非暴露表面上，并且从安置样品开始计时间直到温度增加到140℃。
表5
工作实例1A 工作实例1B 比较实例B
总隔板厚度(mm) 35 35 35
朝向热源的面层类型 铝箔 钢 铝箔
阻火层的数目 1 1 0
阻火层的位置 热 冷 N/A
平均样品失效时间(分钟) 32 27 19
在失效时间下马弗炉中的温度(℃) 760 730 660
参看表5，相较于不存在阻火层时，针对两种定向(当安置于热侧或冷侧上时)，具有聚合物基质中的可膨胀石墨的阻火层作为热障有效地工作。重要的是，当朝向热源暴露的面层是非钢面层、如工作实例1A的铝箔时，阻火层也是有效的。

Claims (13)

1.一种隔热板，其包含：
第一非钢类面层，其是可燃材料、玻璃羊毛类材料或低熔融温度薄金属箔；
隔热泡沫层；以及
阻火层，其靠近所述第一非钢类面层并且在所述第一非钢类面层与所述隔热泡沫层之间，所述阻火层包括可膨胀石墨于聚异氰酸酯聚合物基质中的分散体，每单位面积可膨胀石墨的量是至少50g/m2。
2.根据权利要求1所述的隔板，其中所述隔热板具有Euroclass Bs1d0的分类。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的隔板，其中所述第一非钢类面层是铝箔、复合多层非钢类箔、非钢金属箔的应力蒙皮、玻璃羊毛、聚合物膜或木类材料。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的隔板，其中所述第一非钢类面层是铝箔并且所述第一阻隔层直接粘附于所述铝箔。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的隔板，其中所述第一非钢类面层是厚度小于0.3mm的低熔融温度薄金属箔。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的隔板，其中所述聚异氰酸酯聚合物基质通过使异氰酸酯指数大于180的含异氰酸酯的反应物与包括当量大于200的长链多元醇的多元醇反应物反应来形成。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的隔板，其中所述阻火层包括阻燃剂。
8.根据权利要求7所述的隔板，其中所述阻燃剂的量按所述聚异氰酸酯类聚合物基质的总重量计是1wt％到50wt％。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的隔板，其中每单位面积可膨胀石墨的量是200g/m2到1250g/m2。
10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的隔板，所述隔板进一步包含相对于所述第一非钢类面层，所述泡沫层的相对侧上的第二面层，所述第二面层是钢类面层或铝类面层。
11.一种形成根据权利要求1到10中任一权利要求所述的隔板的方法，其包含以下阶段：
在第一非钢类面层上提供包括可膨胀石墨于异氰酸酯类反应混合物中的分散体的呈第一液体反应混合物形式的阻火层；和
在所述阻火层上施用呈第二液体反应混合物形式的隔热泡沫层。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一非钢类面层是下部面层，并且所述第一液体反应混合物施用到所述下部面层的上表面。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法，其中所述方法是连续工艺。
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