CN112411780B - 耐火建筑物接合系统 - Google Patents

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Abstract

本文所述的是一种用于建筑物接合系统的防火系统构造及其方法，其中填充材料和无孔粘合剂制品用于填充和密封建筑物接合部。

Description

耐火建筑物接合系统
本申请是申请号为201680021439.X、申请日为2016年3月25日、发明名称为“耐火建筑物接合系统”的申请的分案申请。
技术领域
描述了一种耐火接合系统，其包括粘合剂制品和填充材料。
背景技术
在建筑物中，在两个或更多个相邻结构元件之间存在开口，诸如接合部、空隙、间隙或其它的间断，以适应建筑物运动。例如由于负载、热、风和地震事件，在相邻的结构元件之间可发生运动。这些开口有时被称为动态接合部，因为它们随时间推移而变化(膨胀和接触或弯曲)。
用于商业结构体(例如，公寓、办公楼)的建筑规范通常需要被动防火系统来遏制和/或减缓火势蔓延。虽然使用了耐火材料诸如壁和门，但是需要对相邻结构元件之间的开口(或接合部)进行处理，以防止火焰和热气体通过接合部进入邻接区域中。
发明内容
需要鉴别用于处理建筑物接合部的替代接合系统，其可以给予在易用性、使用范围和/或美学方面的优点。这些替代接合系统也必须是耐火的。
在一个方面，使用无孔粘合剂制品和填充材料来提供耐火接合系统，其中耐火接合系统包括具有第一附接区域的第一结构元件和具有第二附接区域的第二结构元件，第一结构元件和第二结构元件能够相对于彼此运动，第一附接区域和第二附接区域限定了位于两者间的空间，该空间具有固定的长度和随着结构元件相对于彼此运动而从最小宽度到最大宽度变化的宽度，其中该空间包括填充材料，并且无孔粘合剂制品固定地附接到第一附接区域和第二附接区域。
在另一方面，描述了一种防火系统，该防火系统包括：
(a)无孔粘合剂制品，该无孔粘合剂制品包括基材和设置在所述基材的第一主表面上的粘合剂；
(b)填充材料；以及
(c)具有接合部的结构体，接合部包括具有第一附接区域的第一结构元件和具有第二附接区域的第二结构元件，第一结构元件和第二结构元件能够相对于彼此运动，第一附接区域和第二附接区域限定了位于两者间的空间，该空间具有固定的长度和随着结构元件相对于彼此运动而从最小宽度到最大宽度变化的宽度，其中该空间包括填充材料，并且其中粘合剂固定地附接到第一附接区域和第二附接区域。
在又一方面，描述了将防火阻隔件系统附接到结构体中的动态接合部上的方法，动态接合部包括具有第一附接区域的第一结构元件和具有第二附接区域的第二结构元件，第一结构元件和第二结构元件能够相对于彼此运动，第一附接区域和第二附接区域限定了位于两者间的空间，该空间具有固定的长度和随着结构元件相对于彼此运动而从最小宽度到最大宽度变化的宽度，附接方法包括以下步骤：
(a)用填充材料填充该空间；以及
(b)使包括基材和设置在基材的第一主表面上的粘合剂的无孔粘合剂制品固定地附接，由此使得粘合剂接触第一附接区域和第二附接区域以形成耐火接合系统。
以上发明内容并非旨在描述每个实施方案。在下面的说明书中还阐述了本发明的一个或多个实施方案的细节。根据本说明书和权利要求书，其它特征、目的和优点将显而易见。
附图说明
图1中所示的是包括本文所公开的壁到壁接合部的示例性接合系统的壁的一侧的侧视图。
图2中所示的是包括本文所公开的示例性接合系统的石膏壁的侧视图。
图3中所示的是包括本文所公开的90度接合部的示例性接合系统的壁的一侧的侧视图。
具体实施方式
如本文所用，术语
“一个”、“一种”和“所述”可互换使用并意指一个或多个；并且
“和/或”用于指示一种或两种所述的情况可以发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
而且，在本文，由端点表述的范围包括该范围内包含的所有数字(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。
而且，在本文，表述“至少一个”包括一个及大于一的所有数字(例如，至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少25、至少50、至少100等)。
本公开涉及处理在建筑物中的两个或更多个相邻结构元件之间或由其界定的开口(也称为接合部)以使其耐火。令人惊奇的是，已经发现，通过用填充材料填充开口并用无孔粘合剂制品诸如带材密封，可提供耐火接合系统。如本文所用，耐火意指接合系统可在一段时间内耐受热强度(在火灾的条件下)，而不会在结构上失效或使接合部的冷侧变得比给定温度(例如，约200℃)更热。
在一个实施方案中，耐火接合系统是通过经认可的大量测试的防火接合系统。此类测试包括：ASTM方法E2307-15“使用中等规模的多层测试设备确定周边防火阻隔件的耐火性的标准测试方法(Standard Test Method for Determining Fire Resistance ofPerimeter Fire Barriers Using Intermediate-Scale,Multi-story TestApparatus)”；ASTM方法E1966-07“耐火接合系统的标准测试方法(Standard Test Methodfor Fire-Resistive Joint Systems)”；以及UL(保险商实验室(UnderwritersLaboratory))标准2079-2008(R2012)“建筑物接合系统的耐火性的安全测试标准(Standard for Safety Tests for Fire Resistance of Building Joint Systems)”。UL2079类似于具有耐火极限测试以及水龙带射流测试的ASTM E1966，而且还包括任选的漏气和漏水测试。其它测试包括：CAN/ULC“挡火系统的火灾测试标准方法(Standard Method ofFire Tests of Firestop Systems)”；EN1366-4:2006+A1:2010“服务设施的耐火性测试-线性接合密封(Fire Resistance Tests for Service Installations-Linear JointSeals)”；BS 476第20部分(1987)：“对建筑材料和结构体的火灾测试(Fire Tests onBuilding Materials and Structures)”；AS 1530.4-2005“对建筑材料、部件和结构体的火灾测试方法第4部分：构造元件的耐火性测试(Methods of Fire Tests on BuildingMaterials,Components,and Structures Part 4:Fire Resistance Test of Elementsof Construction)”；以及ISO 10295-2:2009“建筑物元件和部件的火灾测试-服务设施的火灾测试-第2部分：线性接合(间隙)密封(Fire Tests for Building Elements andComponents-Fire Testing of Service Installations-Part 2:Linear Joint(Gap)Seals)”。
为了通过认可的耐火性测试，本公开的接合系统需要在一段时间(如标准中所述)耐受定义的温度分布(例如，超过大于700℃的温度)。在一个实施方案中，本公开的接合系统通过了柔韧性测试，其中接合系统在给定数量的周期内膨胀和收缩。在一个实施方案中，本公开的接合系统需要通过水龙带射流测试，其中在耐火极限测试之后，以给定的压力和时间(如标准中所述)将水流递送到接合系统上。然后基于测试的结果来评定接合系统。例如，如果在测试方法之后的1小时内没有故障，则接合系统被评定为1小时。在一个实施方案中，本公开的耐火接合系统耐受经认可的大量测试至少30分钟、至少1小时、至少2小时或甚至至少4小时的时间段。
如上所述，UL标准2079还包括可选的漏气测试(系统耐受压力差的能力)和漏水测试(系统耐受间歇性水暴露例如雨、积水、泄漏等的能力)，然后这可分别得到L评级和W评级。
在一个实施方案中，本公开的系统通过了ASTM E1966-07、E2307-15和/或UL2079-2008。在一个实施方案中，本公开的系统还通过了UL 2079-2008(R2012)的任选的漏气测试和/或漏水测试。
图1描绘了在构造组件(例如，壁)的一侧的两个平行元件之间的本公开的接合系统的示例性构造。第一结构元件11和第二结构元件13之间具有空间(即，开口)12。空间12至少部分地填充有填充材料14。无孔粘合剂制品19施加在空间12之上，其中无孔粘合剂制品经由粘合剂16固定地附接到第一附接区域15A和第二附接区域15B。
图1中所示的是在两个平行的结构元件(例如，壁到壁或地板到地板)之间的开口，然而，开口也可以相对于彼此大约为九十度角发生在结构元件之间，诸如地板与壁或壁的顶部之间的接合部。
通常，结构元件能够彼此独立地运动。因此，空间12的尺寸可随着第一结构元件相对于第二结构元件由于热变化、风、地震活动等引起的弯曲而变化。结构元件之间的空间通常被称为线性开口，因为开口的长度是开口的宽度至少10倍大。开口的宽度可从其标称接合宽度(即，指定宽度或安装宽度)变化，标称接合宽度在从最小接合宽度到最大接合宽度的范围内。接合部的标称宽度可根据接合部定位在何处(例如定位在构造的内部或周边)而变化，其中周边壁通常具有较大的标称宽度。在一个实施方案中，标称宽度为至少0.125英寸、0.25英寸、0.5英寸、0.75英寸、0.825英寸或甚至1英寸(3.1mm、6.4mm、12.7mm、19mm、21mm或甚至25.4mm)；以及至多2英寸、3英寸、4英寸或甚至5英寸(50.8mm、76.2mm、101.6mm或甚至127mm)，标称宽度的压缩/膨胀为至少1％、2％、5％或甚至7％；以及至多20％、25％、30％、40％、50％或甚至55％。例如，如果标称宽度为1英寸，则25％的压缩/膨胀将为在压缩时的0.75英寸至在膨胀时的1.25英寸。在一个实施方案中，例如周边壁，标称宽度为至少2英寸、3英寸或甚至5英寸(50.8mm、76.2mm或甚至127mm)；以及至多8英寸、9英寸、10英寸或甚至11英寸(203mm、229mm、254mm或甚至279mm)，标称宽度的压缩/膨胀为至少1％、2％、5％或甚至7％；以及至多20％、25％、30％、40％、50％或甚至55％。
本公开的目的是接合系统是耐火的，其中接合系统包括接合组件(例如，第一结构元件和第二结构元件)、填充材料和粘合剂制品。在一个实施方案中，本公开的接合系统通过了防火评级测试，由此使得接合系统满足所需的防火评级。本公开的目的还在于，在一个实施方案中，粘合剂制品密封开口，而且在第一结构元件和第二结构元件相对于彼此移位期间不会损害该密封。
本文公开的接合部在建筑物构造中出现，因此，本公开的无孔粘合剂制品固定地附接到结构元件，该结构元件由构造材料诸如石膏壁板(即，石膏灰胶纸夹板)、金属(例如，钢、铝)、水泥(例如，硅酸盐水泥混凝土)、混凝土、砂浆、砖石(例如，砖块和水泥块)、木材、塑料以及它们的组合制成。
本公开的填充材料是本领域已知的耐高温材料(例如，材料在高达至少约150℃、200℃、300℃、400℃或甚至500℃的温度下是热稳定的)。示例性耐高温材料包括陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维(也称为矿棉、玄武岩或岩棉)、膨胀填充材料和吸热填充材料以及它们的组合。这些材料可用作织物、垫子、球拍、片材或松散填充物。
示例性的陶瓷纤维材料包括陶瓷氧化物纤维，诸如例如可以以商品名“FIBERFRAXDURABACK BLANKET”从纽约州尼亚加拉瀑布市的金刚砂公司(Carborundum Co.,NiagaraFalls,NY)商购获得的小直径熔喷铝硅酸盐陶瓷纤维，以及例如可以以商品名“CERAWOOL”和“KAOWOOLII”从乔治亚州奥古斯塔的热陶瓷公司(Thermal Ceramics of Augusta,GA)商购获得的铝硅酸盐纤维；以及可以例如以商品名“NEXTEL”从3M公司(3M Co.)商购获得的陶瓷氧化物纤维(例如铝硅酸盐陶瓷氧化物纤维、可以以商品名“NEXTEL 312”商购获得的铝硼硅酸盐陶瓷氧化物纤维，以及可以以商品名“NEXTEL 610”商购获得的氧化铝陶瓷氧化物纤维)。示例性的矿棉(诸如，来源于具有主要组分二氧化硅、氧化钙、氧化铝和氧化镁的高炉矿渣的矿棉)包括例如可以以商品名“THERMOFIBER”购自美国伊利诺伊州芝加哥的美国石膏公司(U.S.Gypsum,Chicago,IL)的那些。示例性的共混物包括例如可以以商品名“3M防火阻隔件填充材料PM4(3M Fire Barrier Packing Material PM4)”购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Co.,St.Paul,MN)的矿棉和玻璃纤维的共混物。
在一个实施方案中，填充材料不含膨胀材料和/或不含吸热材料。在另一个实施方案中，填充材料由膨胀材料或吸热材料构成。膨胀材料是当暴露于热或火焰时通常在高于约200℃的暴露温度下膨胀并充当对热、烟雾和火焰的阻隔件的材料。示例性的膨胀材料包括聚合物粘结剂、填料和膨胀颗粒(例如，硅酸盐、膨胀的石墨和蛭石)，诸如本领域已知的那些。吸热材料吸收热，并用于屏蔽构造部件免受高温的影响。有用的吸热垫材料可例如以商品名“INTERAM MAT E-5”购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Co.St.Paul,MN)。这些耐高温材料通常是足够的柔韧的以符合复杂的形状并且符合由于动态接合部中的运动引起的尺寸变化。
本公开的填充材料可具有弹性特性，其允许材料压力配合在接合部中。通常，填充材料以压缩(例如，50％压缩)方式安装以使纤维密度最大化并防止由于例如下沉或滑动而造成的失配。
在一个实施方案中，当填充接合空间时，添加填充材料使得其在空间的标称宽度下处于压缩状态。填充材料的填充深度(即，填充材料从第一外表面开始并延伸到壁腔中进行填充的距离)可取决于本领域已知的填充材料的所需评级和耐热性。例如，对于具有1.25英寸(31.8mm)的石膏壁板和3.5英寸(88.9mm)宽的接合部(开口)的壁，当用矿棉将壁填充至全深度时，获得2小时的防火评级，而使用陶瓷纤维可通过使用一半或少于一半的填充深度来实现2小时防火评级。接合空间可以以其全深度(即，诸如图2中的两个壁之间的整个长度)填充有填充材料以便获得最大的防火评级(例如，最长时间)，或以其一部分填充有填充材料，这可能导致较低的防火评级。
本公开的粘合剂制品是包括基材和在基材上的粘合剂的多层制品。可存在粘合剂领域中已知的其它层，诸如在基材与粘合剂之间的底漆层和/或定位在基材的第二主表面上与粘合剂层相反的涂层(例如，油墨或低粘合性背胶层)，粘合剂层定位在基材的第一主表面上。
可用于本公开的粘合剂材料包括允许粘附到各种构造表面的那些，该构造表面包括例如混凝土、金属(例如，铝或钢)和石膏壁板。适用于实践本发明的粘合剂材料包括有机硅、丙烯酸类树脂、α-烯烃、乙烯/乙酸乙烯酯、氨基甲酸酯以及天然或合成橡胶的聚合物。在一个实施方案中，粘合剂为压敏粘合剂。
合适的氨基甲酸酯树脂包括由在本文中被称为“异氰酸酯”的含有至少两个异氰酸酯基团(-N＝C＝O)的化合物与含有至少两个含活性氢基团的化合物的反应产物制成的聚合物。含活性氢的基团的示例包括伯醇、仲醇、酚和水。多种异氰酸酯封端材料和适当的共反应物是众所周知的，并且许多可商购获得，例如来自陶氏化学公司(Dow ChemicalCo.)的基于PSA的聚氨酯分散体。还参见例如Gunter Oertel，“聚氨酯手册(PolyurethaneHandbook)”，翰思出版社，(Hanser Publishers)，慕尼黑，(1985))。
在一个实施方案中，含有伯胺和仲胺的活性氢化合物可与异氰酸酯反应以形成脲键，从而形成聚脲。
合适的丙烯酸类树脂包括丙烯酸类压敏粘合剂(PSA)。丙烯酸类PSA包括一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体的聚合物，该(甲基)丙烯酸酯单体为非叔醇的单体(甲基)丙烯酸酯，其中所述醇含有1个至20个碳原子并优选地含有平均4个至14个碳原子。
适合用作(甲基)丙烯酸酯单体的单体的示例包括衍生自丙烯酸或甲基丙烯酸与非叔醇的酯，该非叔醇诸如乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、2-已醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、2-乙基-1-丁醇、3,5,5-三甲基-1-己醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、异辛醇、2-乙基-1-己醇、3,7-二甲基庚醇、1-癸醇、1-十二醇、1-十三醇、1-十四醇、香茅醇、二氢香茅醇等。在一些实施方案中，优选的(甲基)丙烯酸酯单体为(甲基)丙烯酸与丁醇或异辛醇或其组合的酯。在一个实施方案中，基于用于制备聚合物的100份总单体含量计，(甲基)丙烯酸酯单体以80重量份至99重量份的量存在。优选地，基于100份的总单体含量计，(甲基)丙烯酸酯单体以90重量份至95重量份的量存在。
(甲基)丙烯酸类聚合物还包含极性共聚单体。例如，含酸性基团的共聚单体。合适的含酸性基团的单体的示例包括但不限于选自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和磺酸、烯键式不饱和膦酸以及它们的混合物的那些。此类化合物的示例包括选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、(甲基)丙烯酸β-羧乙酯、(甲基)丙烯酸2-磺乙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸以及它们的混合物的那些。
由于它们的可用性，酸官能共聚物的酸官能单体通常选自烯键式不饱和羧酸，即(甲基)丙烯酸。当期望甚至更强的酸时，酸性单体包括烯键式不饱和磺酸和烯键式不饱和膦酸。在一个实施方案中，基于100重量份的总单体计，酸官能单体通常以0重量份至10重量份，优选地以1重量份至5重量份的量使用。
其它极性单体也可与(甲基)丙烯酸酯单体聚合以形成聚合物。其它合适的极性单体的代表性示例包括但不限于：(甲基)丙烯酸2-羟乙酯；N-乙烯基吡咯烷酮；N-乙烯基己内酰胺；丙烯酰胺；单或双N-烷基取代的丙烯酰胺，诸如例如叔丁基丙烯酰胺、二甲基氨乙基丙烯酰胺和N-辛基丙烯酰胺；(甲基)丙烯酸聚(烷氧基烷基)酯，包括(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯以及它们的混合物。示例性极性单体包括选自由(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮组成的组的那些。在一个实施方案中，基于100重量份的总单体计，其它极性单体可以以0重量份至10重量份、优选地以1重量份至5重量份的量存在。
当使用时，可用于(甲基)丙烯酸酯聚合物的乙烯基单体包括：烷基乙烯基醚(例如，乙烯基甲基醚)；乙烯基酯(例如，乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯)、苯乙烯、取代的苯乙烯(例如，α-甲基苯乙烯)、乙烯基卤化物以及它们的混合物。基于100重量份总单体，此类乙烯基单体通常以0重量份至5重量份、优选地1重量份至5重量份使用。
为了提高内聚强度并改善涂覆的粘合剂组合物在升高的温度下的性能，可将多官能(甲基)丙烯酸酯(包含多于多个丙烯酸酯基团)掺入到可聚合单体的共混物中。多官能丙烯酸酯尤其可用于乳液或浆料聚合。可用的多官能(甲基)丙烯酸酯的示例包括但不限于二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯和四(甲基)丙烯酸酯，诸如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯二(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯二(甲基)丙烯酸酯和丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、以及它们的混合物。多官能(甲基)丙烯酸酯的量和种类根据粘合剂组合物的应用来定制。通常，基于100重量份的总单体，多官能(甲基)丙烯酸酯以小于5份的量存在。在一个实施方案中，基于粘合剂组合物的100份的总单体，多官能(甲基)丙烯酸酯可以0.01份至1份的量存在。
可使用任选的共聚单体来定制PSA的性能。任选的共聚单体包括具有至少两种不同反应性基团的那些，例如2-OH(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
在一个实施方案中，(甲基)丙烯酸类聚合物可与通过热活化的热交联剂和/或通过紫外线(UV)光活化的光敏交联剂交联。可用的光敏交联剂包括：多官能(甲基)丙烯酸酯、三嗪以及它们的组合。示例性的交联剂包括取代的三嗪，诸如2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-s-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(3,4-二甲氧基苯基)-s-三嗪以及在美国专利号4,329,384和4,330,590(Vesley)中公开的发色团取代的卤代-s-三嗪。在(甲基)丙烯酸酯官能之间具有不同分子量的各种其它交联剂也是可用的。
在一个实施方案中，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯可用作热交联剂，以提供在应用于该领域时或之后可活化的官能度。例如，当粘合剂制品暴露于升高的温度(例如着火)时，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的环氧基团可反应以提供另外的交联，这可另外提高内聚强度并提高耐热性。
合适的有机硅树脂包括湿气固化的硅树脂、缩合固化的硅树脂，以及加成固化的硅树脂，诸如羟基封端的硅树脂、硅橡胶以及氟代硅树脂。合适的可商购获得的包含有机硅树脂的有机硅PSA组合物的示例包括道康宁公司(Dow Corning)的280A、282、7355、7358、7502、7657、Q2-7406、Q2-7566和Q2-7735；通用电气公司(General Electric)的PSA590、PSA600、PSA 595、PSA 610、PSA 518(中等苯基含量)、PSA6574(高苯基含量)、PSA 529、PSA750-D1、PSA 825-D1和PSA 800-C。可商购获得的两部分有机硅树脂的示例为以商品名“SILASTIC J”售自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company，Midland，MI)的两部分有机硅树脂。
压敏粘合剂(PSA)可包括天然或合成的橡胶，诸如苯乙烯嵌段共聚物(苯乙烯-丁二烯；苯乙烯-异戊二烯；苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物)；丁腈橡胶、合成的聚异戊二烯、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)、聚丁二烯、聚异丁烯、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯无规共聚物以及它们的组合。
另外的压敏粘合剂包括聚(α烯烃)、聚氯丁二烯和有机硅弹性体。在一些实施方案中，聚氯丁二烯和有机硅弹性体可以是优选的，因为聚氯丁二烯含有卤素，这可有助于阻燃性，并且有机硅弹性体耐受热降解。
在一个实施方案中，压敏粘合剂还可含有一种或多种常规添加剂。优选的添加剂包括增粘剂、增塑剂、阻燃剂、发泡剂、染料、抗氧化剂和UV稳定剂。
在一些实施方案中，可需要增粘剂以提供所需的粘合剂特性。苯乙烯嵌段共聚物或(甲基)丙烯酸类聚合物可包括合适的增粘树脂。合适的增粘剂包括松香酸、松香酯、萜烯酚醛树脂、烃树脂和氧茚树脂。增粘剂的类型和量可影响性能，诸如粘性、粘结强度、耐热性和比粘附力。示例性的增粘剂包括：以商品名“REGALITE”和“REGALREZ”购自荷兰米德尔堡的伊士曼化学公司(Eastman Chemical Co.，Middelburg，Netherlands)；以及以商品名“ARKON”购自伊利诺斯州芝加哥的荒川化学有限公司(Arakawa Chemical Inc.，Chicago，IL)的氢化烃；以商品名“FORAL85”购自田纳西州金斯波特的伊士曼化学公司(EastmanChemical Co.,Kingsport,TN)的甘油松香酯；以系列“ESCOREZ”购自德克萨斯州休斯顿埃克森美孚化学公司(ExxonMobil Chemical,Houston,TX)的烃类型或松香类型；以系列商品名“WINGTACK”购自美国宾夕法尼亚州埃克斯顿市的克雷威利公司(Cray Valley,Exton,PA)的烃树脂；以及以商品名“SYLVARES TP96”购自佛罗里达州杰克逊维尔的亚利桑那化学公司(Arizona Chemical,Jacksonville,FL)的萜烯酚醛增粘剂。
在一个实施方案中，PSA可含有增塑剂，其可帮助软化粘合剂，并且从而结构元件更容易被粘合剂润湿。另外，使用增塑剂可改善包括剥离的粘合剂特性。增塑剂可以是疏水的和/或疏水的。
在一个实施方案中，压敏粘合剂选自丙烯酸共聚物和增粘的苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
粘合剂应具有允许粘合剂制品随着结构元件相对于彼此运动而运动的此类特性。例如，在一个实施方案中，用粘合剂制品紧固的接合部必须通过如在ASTM E1399/E1399M-97(2013)“循环运动和测量架构接合系统的最小和最大接合宽度的标准测试方法(Standard Test Method for Cyclic Movement and Measuring the Minimum andMaximum Joint Widths of Architectural Joint Systems)”中所述的动态接合运动的测试。
在一个实施方案中，根据ASTM D6252/6252M-98(2011)，粘合剂在结构元件诸如石膏壁板和/或混凝土上在至少0.7lb/in、0.8lb/in、1lb/in、1.5lb/in、或甚至2lb/in的12英寸/分钟的应变速率下具有90°的剥离强度。然而，可接受的剥离强度可取决于粘合剂制品与构造材料的重叠(或附接面积)。例如，在较大的粘合剂重叠的情况下，较低的剥离强度可以是可接受的；在较小的附接重叠的情况下，可需要较高的剥离强度。
在一个实施方案中，粘合剂设置在基材的至少一个主表面上。在一个实施方案中，粘合剂是跨基材的第一主表面的连续层，其中粘合剂覆盖基材的一个主表面的至少20％、40％、50％、70％、80％、99％或甚至100％。以足以将粘合剂制品粘附到建筑物的结构元件的厚度施加粘合剂。粘合剂的厚度通常在约2密耳(50微米)至约30密耳(762微米)的范围内。对于一些应用而言，厚层的粘合剂材料可为期望的，例如使得粘合剂材料符合结构元件(例如，混凝土)的不规则表面。优选地，粘合剂在粘合剂制品与结构元件之间形成具有足够粘附力的层。粘附力形成所需的时间可以因湿度和/或环境温度而变化。
粘合剂制品的基材可选自聚合物膜、纸材、非织造基质、织造基质、金属片材、泡沫以及它们的组合。示例性的基材包括聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯(包括全同立构聚丙烯)、聚苯乙烯、聚酯(诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸丁二醇酯))、聚乙烯醇、聚(己内酰胺)、聚(偏二氟乙烯)、聚丙交酯、乙酸纤维素、乙基纤维素等。可用的可商购获得的背衬材料包括牛皮纸(可购自莫纳德诺克纸业公司(Monadnock Paper，Inc))；玻璃纸(可购自飞力超越公司(Flexel Corp.))；可以以商品名“TYVEK”和“TYPAR”购得的纺粘聚(乙烯)和聚(丙烯)(购自杜邦股份有限公司(DuPont,Inc.))；以及以商品名“TESLIN”(得自PPG工业有限公司(PPG Industries，Inc.))和“CELLGUARD”(得自赫斯特-塞拉尼斯公司(Hoechst-Celanese))购得的从聚(乙烯)和聚(丙烯)获得的多孔膜。
基材可基于应用来选择。在至少80℃、85℃、90℃、93℃、95℃、98℃、100℃、150℃、180℃或甚至200℃的温度下，基材应该是稳定的(即不会自燃或变形)。在一个实施方案中，基材具有一定柔韧性，允许粘合剂制品吸收两个结构元件之间的运动和/或源自消防水龙带的压力中的一些。在一个实施方案中，与纸材背衬相反，由于聚烯烃基材耐湿度变化，所以选择聚烯烃基材，其从寿命耐久性观点来看可以是优选的。
本公开的粘合剂制品是无孔的。格利秒(Gurley second)或格利单位(Gurleyunit)是描述100立方厘米(1分升)空气在4.88英寸的水的压差下通过1.0平方英寸的给定材料所需的秒数。格利秒越低，材料孔越多。在一个实施方案中，粘合剂制品具有大于5格利秒、10格利秒、20格利秒、40格利秒或甚至60格利秒的格利值。据信，粘合剂制品的非孔隙率对于密封接合组件、防止空气和气体通过是重要的。
在一个实施方案中，粘合剂制品可以以辊形式、片材或模切形状使用。在一个实施方案中，粘合剂制品包括内衬，内衬在施加到结构元件之前从粘合剂制品的粘合剂侧移除。
在本公开中，在用填充材料填充空间12之后，将粘合剂制品19放置在该空间上，与结构元件11和结构元件13齐平，形成接合系统。在一个实施方案中，粘合剂制品的粘合剂与填充材料接触。
粘合剂制品应该与结构元件充分重叠以保持与结构元件的接触并在接合寿命期间保持密封。在一个实施方案中，粘合剂制品在任一侧面上与开口重叠至少0.25英寸、0.5英寸、0.75英寸、1英寸、2英寸或甚至4英寸(6.4mm、12.7mm、19mm、25.4mm、50.8mm或甚至101.6mm)；并且至多6英寸或甚至12英寸(152.4mm或甚至304.8mm)。换句话说，粘合剂制品与第一附接区域接触至少0.25英寸，并且与第二附接区域接触至少0.25英寸。粘合剂制品与附接区域的可接受的重叠可取决于结构元件(例如，混凝土对石膏)的性质；所用的粘合剂(例如，如上所述的90度剥离强度)；和/或基材的柔韧性(例如，对于不那么柔韧的基材需要更多的重叠)，如可参见下面的实施例节。
迄今为止，用于密封此类接合部的方法是将绝缘棉絮插入接合间隙中或将泡沫、油灰或填隙料喷射到接合间隙中。使用如本文公开的用于耐火接合系统的粘合剂制品具有优于油灰、填隙物和喷射涂层的优点，包括在结构元件少量准备的情况下在更宽的工作范围(例如，在低于4℃的温度和在湿润条件下)使用的能力，和易用性(即，将带材条沿着壁滚动，其中粘合剂容纳在粘合剂基材上)。
如图1所示，本公开的粘合剂制品固定地附接到第一结构元件和第二结构元件，由此使得粘合剂制品与壁到壁或地板到地板接合部中的结构元件的表面齐平。图3中所示的是本公开的接合系统的示例性实施例，其在由彼此大约成90度的两个结构元件形成的接合部中，诸如在壁到地板或顶部到壁的接合部中。第一结构元件31A与第二结构元件31B大约成90度，从而形成空间32。填充材料34填充空间34，并且粘合剂制品39固定地附接到两个结构元件，从而形成接合系统30。
如在图1和图3两者中所见，粘合剂制品附接到壁(或地板)的外表面，并且粘合剂制品与壁的外表面保持一定距离，其名义上为带材的厚度。本公开的粘合剂制品的典型厚度具有50微米至约1毫米的厚度。有利地，如果本文公开的接合部发生在可见的壁上，则与其它向接合部提供耐火性的系统相比，由于粘合剂制品的薄度，可最小化接合部的羽化。
本公开的接合系统被评定为用于保护结构体(例如，壁或地板)的“冷侧”。换句话讲，壁的侧面远离火。由于不能预测壁的哪个侧面将发生火灾，因此在实际使用中，壁的两个开口上均使用耐火接合系统。图2中所示的是本公开的一个实施方案，其描绘了包括两个相对侧面的石膏壁，其中支柱28支撑结构元件23A和结构元件23B。壁的第一侧面包括结构元件21A和结构元件23A以及填充材料24A，其中粘合剂制品29A用于密封侧面A上的开口，并且粘合剂制品29B用于密封侧面B的由结构元件21B和结构元件21B形成的并且包括填充材料24B的开口。例如，在侧面A上的火灾期间，粘合剂制品29A可在火灾中燃烧或熔化。虽然不希望受理论的限制，但据信，填充材料24A和填充材料24B充当热阻隔件，其帮助最小化在壁的冷侧上的粘合剂制品29B所经历的温度。还据信，粘合剂制品29B充当最小化堆叠效应(即，由压力、温度和/或湿度差异引起的空气的运动)的无孔阻隔件。这些堆叠效应可导致在整个建筑物中燃烧产物(例如火焰以及/或包括烟雾和热的热气体)从一个区域潜在扩散到另一个区域。
已发现，用填充材料填充开口并用无孔粘合剂制品诸如带材密封，提供了耐火系统或甚至是防火接合系统，防火评级为30分钟、1小时、2小时或甚至4小时。这是令人惊讶的，因为如上所述，防火接合系统必须满足ASTM E1966和/或UL 2079中所公开的防火测试和水龙带测试。防火系统还必须具有随着建筑物运动而弯曲的能力，并且具有长期耐久性(例如，20年、30年或甚至40年)。此外，建筑工地通常被认为是脏的，具有粉尘、污垢等。在一个实施方案中，本文所公开的粘合剂制品可施加到第一结构元件和第二结构元件，而无需清扫结构元件或对其进行涂底漆。此外，在一个实施方案中，本文所公开的粘合剂制品可施加到水饱和结构元件，诸如水泥混凝土，并且仍固定地附接到该结构元件。
可用于理解本公开的实施例包括以下项。
实施方案1：无孔粘合剂制品和填充材料用来提供耐火接合系统的用途，其中耐火接合系统包括具有第一附接区域的第一结构元件和具有第二附接区域的第二结构元件，第一结构元件和第二结构元件能够相对于彼此运动，第一附接区域和第二附接区域限定了位于两者间的空间，该空间具有固定的长度和随着结构元件相对于彼此运动而从最小宽度到最大宽度变化的宽度，其中该空间包括填充材料，并且无孔粘合剂制品固定地附接到第一附接区域和第二附接区域。
实施方案2：根据实施方案1所述的用途，其中无孔粘合剂制品包括选自环氧树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯、有机硅和橡胶中的至少一种的粘合剂的层。
实施方案3：根据前述实施方案中任一项所述的用途，其中粘合剂是压敏粘合剂。
实施方案4：根据前述实施方案中任一项所述的用途，其中粘合剂包含(i)丙烯酸类粘合剂以及(ii)苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种和增粘剂。
实施方案5：根据前述实施方案中任一项所述的用途，其中基材选自聚合物膜、纸材、非织造基质、织造基质、金属片材和泡沫中的至少一种。
实施方案6：根据前述实施方案中任一项所述的用途，其中填充材料选自矿棉、陶瓷纤维、玻璃纤维和岩棉中的至少一种。
实施方案7：根据前述实施方案中任一项所述的用途，其中空间具有至少6.4mm的标称宽度。
实施方案8：根据前述实施方案中任一项所述的用途，其中空间具有至少50.8mm的标称宽度。
实施方案9：根据前述实施方案中任一项所述的用途，其中第一结构元件选自水泥、石膏、木材、金属和塑料中的至少一种。
实施方案10：根据前述实施方案中任一项所述的用途，其中第二结构元件选自水泥、石膏、木材、金属和塑料中的至少一种。
实施方案11：一种耐火接合系统，该耐火接合系统包括：
(a)无孔粘合剂制品，该无孔粘合剂制品包括基材和设置在基材的第一主表面上的粘合剂；
(b)填充材料；以及
(c)具有接合部的结构体，该接合部包括具有第一附接区域的第一结构元件和具有第二附接区域的第二结构元件，第一结构元件和第二结构元件能够相对于彼此运动，第一附接区域和第二附接区域限定了位于两者间的空间，该空间具有固定的长度和随着结构元件相对于彼此运动而从最小宽度到最大宽度变化的宽度，
其中该空间包括填充材料，并且其中粘合剂固定地附接到第一附接区域和第二附接区域。
实施方案12：根据实施方案11所述的耐火接合系统，其中无孔粘合剂制品包括选自环氧树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯、有机硅和橡胶中的至少一种的粘合剂的层。
实施方案13：根据实施方案11至12中任一项所述的耐火接合系统，其中粘合剂是压敏粘合剂。
实施方案14：根据实施方案11至13中任一项所述的耐火接合系统，其中粘合剂包含(i)丙烯酸类粘合剂以及(ii)苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种和增粘剂。
实施方案15：根据实施方案11至14中任一项所述的耐火接合系统，其中基材选自聚合物膜、纸材、非织造基质、织造基质、金属片材和泡沫中的至少一种。
实施方案16：根据实施方案11至15中任一项所述的耐火接合系统，其中填充材料选自矿棉、陶瓷纤维、玻璃纤维和岩棉中的至少一种。
实施方案17：根据实施方案11至16中任一项所述的耐火接合系统，其中第一结构元件选自水泥、石膏、木材、金属和塑料中的至少一种。
实施方案18：根据实施方案11至17中任一项所述的耐火接合系统，其中第二结构元件选自水泥、石膏、木材、金属和塑料中的至少一种。
实施方案19：根据实施方案11至18中任一项所述的耐火接合系统，其中防火系统通过了防火测试2。
实施方案20：根据实施方案11至18中任一项所述的耐火接合系统，其中防火接合系统通过了防火测试4。
实施方案21：根据实施方案11至18中任一项所述的耐火接合系统，其中防火接合系统通过了ASTM E-1966-07和UL 2079中的至少一者。
实施方案22：一种将耐火接合系统附接到结构体中的动态接合部的方法，动态接合部包括具有第一附接区域的第一结构元件和具有第二附接区域的第二结构元件，第一结构元件和第二结构元件能够相对于彼此运动，第一附接区域和第二附接区域限定了位于两者间的空间，该空间具有固定的长度和随着结构元件相对于彼此运动而从最小宽度到最大宽度变化的宽度，附接方法包括以下步骤：
(a)用填充材料填充该空间；以及
(b)使包括基材和设置在基材的第一主表面上的粘合剂的无孔粘合剂制品固定地附接，由此使得粘合剂接触第一附接区域和第二附接区域以形成耐火接合系统。
实施例：
通过下列实施例另外示出了本公开的优点和实施方案，但是这些实施例中所表述的具体材料及其量以及其它条件和细节不应被解释为对本发明的不当限制。除非另外指明，否则在这些实施例中，所有百分比、比例和比率均按重量计。
除非另外指明或显而易见，否则所有材料均可商购获得，或者是本领域内的技术人员已知的。
使用以下缩写：cm＝厘米；in＝英寸；lb＝磅；mm＝毫米；m＝米；以及ft＝英尺。
测试方法
石膏壁构造
壁被构造为由材料构成的石膏板/钢立柱组件组成的2小时防火构造接合部，并且按照UL防火指南(UL Fire Resistance Directory)(2014)中的各个U400系列壁或隔板设计中描述的方式构造，并且包括以下构造特征：壁框架由槽钢立柱构成。具有最小25号的槽钢钢立柱为最小3-5/8英寸(92mm)宽×1-1/4英寸(32mm)深。钢立柱中心上的间隔为最大24英寸(610mm)。在壁的每个侧面上都使用了两层5/8英寸(16mm)厚的石膏壁板，如在个别U400系列设计中所指定的。
制造各种尺寸的壁构造，其中每个壁都是包括沿着4个次侧的钢立柱的箱，其具有石膏板的前表面和石膏板的后表面。除非另有说明，否则壁的两个或三个部分彼此对准，具有约2in(5.1cm)的线性开口(在安装接合系统时)。在测试期间将组件放置在外部金属框架中并固定。
混凝土地板构造
地板被建造为具有最小4-1/2英寸(114.3mm)厚钢柱轻质结构混凝土的2小时防火构造接合部。除非另有说明，否则16in(40.6cm)×35in(88.9cm)的混凝土板的两个部分彼此对准，具有约2in(5.1cm)的线性开口(在安装接合系统时)。在测试期间将组件放置在外部金属框架中并固定。
防火测试1
在防火测试1中，根据保险商实验室有限公司(Underwriters Laboratory Inc.)安全标准UL 2079“建筑物接合系统的耐火性测试(Test for Fire Resistance ofBuilding Joint Systems)”2012年12月12日第4版(fourth edition dated December 12,2012)，对该构造进行2小时防火评级的测试。
简而言之，以10个循环/分钟将线性开口循环25％(5.08cm接合膨胀至6.35cm并压缩至3.81cm)进行500个循环。在循环结束时，在测试的剩余时间开口保持在延伸状态6.35cm下。当接合部处于25％延伸状态时，壁的一侧暴露于遵循UL 2079的温度下2小时。将热电偶放置在接合部上的两个位置处，大约在接合部长度上1/3和2/3处，在壁冷侧上的接合部中部居中，以监测温度。水龙带射流评估是在单独的但类似地构造的壁构造上进行的，该壁构造按照UL 2079所述的循环25％并暴露于火达一小时。
存在与如在UL 2079中概述的测试程序相关联的四个主要结果：柔韧性、火焰、温度和水龙带射流。
柔韧性-使系统的两个单独的结构元件延伸和压缩规定的量。在完成这种延伸和压缩测试时，安装(例如，粘合剂制品和填充材料)必须不显示构造组件的撕裂或失去对构造组件的粘附力以便通过。如果记录到任何撕裂或失去对结构元件的粘附力，则该部分测试未通过。
火焰-系统暴露于升高的温度(例如，受控的火)。安装必须不显示任何撕裂或者失去与构造组件的粘附(换句话讲，保持完整性)以便通过。如果记录到任何撕裂或失去对结构元件的粘附，则该部分测试未通过。
温度-尽管系统暴露于升高的温度，但是安装不允许使壁的冷侧上的温度超过高于环境181℃。例如，如果环境温度为23℃，并且壁的冷侧上的温度超过204℃，则该部分测试未通过。
水龙带射流-系统首先暴露于升高的温度。然后，系统暴露于通过高压消防水龙带分配的水。安装必须不显示任何撕裂或失去与构造组件的粘附以便通过。如果任何撕裂或失去对结构元件的粘附允许水渗透开口，则该部分测试未通过。
防火测试2
防火测试2类似于防火测试1，不同的是仅评估火焰结果和温度结果，其中对防火测试1进行以下修改：没有线性开口的循环，并且在其余测试期间，开口在其标称(未延伸)状态下进行测试。不执行水龙带射流测试。将热电偶放置在每个基材样品的两个位置处——大约在每个基材材料的长度的1/3和2/3处，在壁的冷侧(火灾的相反侧)上的接合部中部居中。
防火测试3
防火测试3类似于火测试1，不同的是仅评估水龙带射流结果，其中对防火测试1进行以下修改：没有线性开口的循环，并且在其余测试期间，开口在其标称(未延伸)状态下进行测试。在测试期间不使用热电偶测量接合部处的温度。
防火测试4
防火测试4类似于火测试1，不同的是仅评估火焰结果、温度结果和水龙带射流结果，其中对防火测试1进行以下修改：没有线性开口的循环，并且在其余测试期间，开口在其标称(未延伸)状态下进行测试。将热电偶放置在每个基材样品的两个位置处——大约在每个基材材料的长度的1/3和2/3处，在壁的冷侧(火灾的相反侧)上的接合部中部居中。水龙带射流评估是在同一组件上在防火测试结束时进行的。
孔隙率测试
使用纽约州特洛伊的格利精密仪器公司(Gurley Precision Instruments,Troy,NY)的4110型Genuine Gurley密度计(Model 4110Genuine Gurley Densometer)来测量孔隙率。将样品夹在密度计的一平方英寸端口内，并按照ISO 5636-5:2003“纸材和板-空气渗透率(中等范围)的测定-第5部分：格利方法(Paper and board—Determination of airpermeance(medium range)—Part 5:Gurley method)”来测量格利值。
剥离粘接强度测试
90度角剥离粘接强度测试通常根据在ASTM D6252/6252M-98(2011)“压敏标签原料在90°角时剥离粘接强度的标准测试方法(Standard Test Method for Peel Adhesionof Pressure-Sensitive Label Stocks at a 90°Angle)”中所述的内容执行。将粘合剂制品切成1in(2.54cm)宽的条带。将构造组件材料(混凝土或石膏壁板)仅用布擦拭干净，并使用手压用橡胶辊将该条带用手粘附到所述的构造组件材料。采用5sec和60sec之间的保压时间，并且以12in/min的速度测量样品的90度角剥离粘接。测试在23℃和50％相对湿度下进行。结果以lb/in单位来报告。
材料表
Figure BDA0002767536990000201
Figure BDA0002767536990000211
实施例
比较例1：耐火性基材
按照上述石膏壁构造制造壁。壁组件用两个壁(16in(406mm)×35in(889mm))构造，两者间具有2英寸(51mm)宽×35in(889mm)的线性开口。将阻燃带材(带材398FR)放置在壁组件两侧上的线性开口的整个长度上，从而在开口的每个侧面上与石膏壁板重叠最小3.81cm(1.5英寸)。
在防火测试4之后测试该系统。该系统未通过火焰测试、温度测试和水龙带射流测试。
实施例1：耐火性接合系统
按照上述石膏壁构造制造壁。壁组件用34in(864in)×84in(2134mm)的壁和32in(813mm)×84in(2134mm)的壁构造，两者间具有2in(25mm)宽×84in(2134mm)长的线性开口。压缩4in(10.2cm)宽的矿棉片(加拿大安大略的洛科威有限公司(Roxul Inc.，Ontario，Canada))，以适配到壁的线性开口中。矿棉以组件的全深度安装在15.24cm(6in)。将移除了内衬的带材8067放置在矿棉上并与矿棉接触，从而在开口的每个侧面上并且沿着开口的整个长度与石膏壁板重叠1in(2.5cm)。将带材8067放置在壁组件的两侧(冷侧和热(或火灾侧))上。按照防火测试1针对柔韧性、火焰、温度和水龙带射流测试接合系统，并且该接合系统通过了这些测试中的每个。
实施例2：耐火性接合系统
按照上述混凝土地板构造制造地板。地板组件用两个地板(16in(406mm)×35in(889mm))构造，两者间具有2in(51mm)宽×35in(889mm)长的线性开口。压缩10.2cm(4英寸)宽的矿棉片(洛科威有限公司(Roxul Inc.))，以适配到地板的线性开口中。矿棉以组件的全深度安装在11.4cm(4.5英寸)。将带材8067放置在矿棉上并与矿棉接触，从而在开口的每个侧面上并且沿着开口的整个长度与混凝土重叠2.5cm(1英寸)。仅将带材8067放置在地板的冷侧(远离火灾的侧面)上。按照防火测试4，针对火焰、温度和水龙带射流测试接合系统，并且该系统通过这些测试中的每个。
基材筛选A
按照上述石膏壁构造制造壁。按照以下顺序用三个壁构造壁组件：A：10in(254mm)×84in(213mm)；B：24英寸(610mm)×84英寸(213mm)；以及C：32英寸(813mm)×84英寸(213mm)，在壁A与壁B之间以及壁B与壁C之间具有平均1.63英寸(41mm)宽×84英寸(2134mm)长的开口。压缩A 7.62cm(3英寸)宽的矿棉片(洛科威有限公司(Roxul Inc.))以适配到两个线性开口中。矿棉以壁组件的全深度安装在15.24cm(6英寸)。
代替如上所进行的沿着开口的整个长度铺设单件带材，沿着开口的长度测试各种材料以进行基材筛选。沿着每个开口的长度放置各种基材材料(如下表1所示)(使用2个或3个基材来覆盖1个线性开口)，从而覆盖壁的冷侧上的开口长度，如果基材材料存在内衬则将内衬移除。带材8067用于使基材材料保持在壁组件上的适当位置。带材8067用于框起基材材料中的每个，当它们保持在石膏壁上时，与基材材料重叠最小0.64cm(0.25in)。带材8067没有(或最低限度地)沿其长度与线形开口重叠。在不同的基材材料在线性接合部上会合的情况下，用一条带材8067覆盖它们以便保持密封。仅将基材放置在地板的冷侧(远离火灾的侧面)上。然后按照防火测试2测试该接合系统。
测试的基材和防火测试2的结果描述于下表1中。
表1
Figure BDA0002767536990000231
*数据取自已发表的技术数据表
基材筛选B
壁组件按照在上述基材筛选A中所述的来构造。压缩7.62cm(3英寸)宽的矿棉片(洛科威有限公司(Roxul Inc.))，以适配到两个线性开口(各自为2英寸宽×84英寸长)中。矿棉以壁组件的全深度安装在15.24cm(6in)。
代替沿着开口的整个长度铺设单件带材，沿着开口的长度测试各种材料以进行基材筛选。沿着每个开口的长度放置各种基材材料(如下表1所示)(使用2个或3个基材来覆盖1个线性开口)，从而覆盖壁的冷侧上的开口长度，如果基材材料存在内衬则将内衬移除。带材8067用于使基材材料保持在壁组件上的适当位置。带材8067用于框起基材材料中的每个，当它们保持在石膏壁上时，与基材材料重叠最小0.64cm(0.25in)。带材8067没有(或最低限度地)沿其长度与线形开口重叠。在不同的基材材料在线性接合部上会合的情况下，用一条带材8067覆盖它们以便保持密封。然后按照防火测试2测试该接合系统。结果示于下表2中。
按照上述孔隙率测试来测试各种基材材料。结果也示于下表2。
表2
Figure BDA0002767536990000241
如表2所示，如果粘合剂制品的孔隙率为5格利秒或更小，则样品未通过2小时评级的防火测试和温度测试。
粘附力筛选A
壁组件按照在以上基材筛选A中所述的来构造。压缩7.62cm(3英寸)宽的矿棉片(洛科威有限公司(Roxul Inc.))，以适配到两个线性开口中(各自为2英寸(51mm)宽×84英寸(2134mm)长)。矿棉以壁组件的全深度安装在15.24cm(6in)。代替如上所进行的沿着开口的整个长度铺设单件带材，沿着开口的长度测试各种带材以进行粘附力筛选。沿着每个开口的长度放置各种基材材料(如下表3所示)(使用至多9个基材来覆盖1个线性开口)，从而仅覆盖壁的冷侧上的开口长度，如果基材材料存在内衬则将内衬移除。不仅粘合剂变化，而且样品在线性开口的每个侧面上重叠的量也变化。在PSA样品施加到石膏壁组件的10分钟或更短的时间内开始防火测试3。结果在表3中示出。
粘附力筛选B
壁组件按照在上述实施例2中所述的来构造。压缩10.2cm(4英寸)宽的矿棉片(洛科威有限公司(Roxul Inc.))，以适配到线性开口中(各自为2英寸(51mm)宽×35英寸(889mm)长)。矿棉以地板组件的全深度安装在114mm(4.5英寸)。沿着每个开口的长度放置各种基材材料(如下表3所示)(使用3个基材来覆盖1个线性开口)，从而仅覆盖壁的冷侧上的开口长度，如果基材材料存在内衬则将内衬移除。不仅粘合剂变化，而且样品在线性开口的每个侧面上重叠的量也变化。在PSA样品施加到混凝土地板组件的10分钟或更短的时间内开始防火测试3。结果在表3中示出。
在上述剥离粘接强度测试之后，还单独测试各种PSA带材在混凝土和/或石膏壁板上的粘附力。这些结果也在下表3中示出。
表3
Figure BDA0002767536990000251
*在移除期间，在可移除带材之前将纸材从石膏壁板的表面撕掉。
水饱和表面筛选
初始剥离：将带材8067施加到混凝土样品。接触5分钟后，用手移除带材8067。
润湿剥离；将约10毫升的水施加到混凝土样品的表面。在不到1分钟内，将一片带材8067施加到湿混凝土上。接触5分钟后，用手移除带材8067。
在初始剥离与润湿剥离之间，在移除带材8067时几乎没有区别。
在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本发明的可预知变型和更改对于本领域的技术人员来说将显而易见。本发明不应受限于本申请中为了进行示意性的说明所阐述的实施方案。

Claims (13)

1.无孔粘合剂制品和填充材料用于提供耐火接合系统的用途，其中所述无孔粘合剂制品包括设置在基材的至少一个主表面上的粘合剂，其中所述无孔粘合剂制品的厚度为50微米至1毫米，所述无孔粘合剂制品具有大于10格利秒的格利值，并且所述无孔粘合剂制品包括选自环氧树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯和有机硅中的至少一种的粘合剂的层，所述耐火接合系统包括具有第一附接区域的第一结构元件和具有第二附接区域的第二结构元件，所述第一结构元件和所述第二结构元件能够相对于彼此运动，所述第一附接区域和所述第二附接区域限定了位于两者间的空间，所述空间具有固定的长度和随着所述结构元件相对于彼此运动而从最小宽度到最大宽度变化的宽度，其中所述空间包括所述填充材料，并且所述无孔粘合剂制品通过所述粘合剂固定地附接到所述第一附接区域和所述第二附接区域，并且其中所述粘合剂与所述第一附接区域和所述第二附接区域接触，并且其中格利秒是描述100立方厘米空气在4.88英寸的水的压差下通过1.0平方英寸的给定材料所需的秒数的单位。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述粘合剂为压敏粘合剂。
3.根据权利要求1所述的用途，其中所述粘合剂包含(i)丙烯酸类粘合剂和(ii)苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种和增粘剂。
4.根据权利要求1所述的用途，其中所述基材选自聚合物膜、纸材、非织造基质、织造基质、金属片材和泡沫中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用途，其中所述填充材料选自矿棉、陶瓷纤维、玻璃纤维和岩棉中的至少一种，并且所述粘合剂进一步与所述填充材料接触。
6.根据权利要求1所述的用途，其中所述空间具有至少6.4mm的标称宽度。
7.根据权利要求1所述的用途，其中所述空间具有至少50.8mm的标称宽度。
8.根据权利要求1所述的用途，其中所述第一结构元件选自水泥、石膏、木材、金属和塑料中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的用途，其中所述第二结构元件选自水泥、石膏、木材、金属和塑料中的至少一种。
10.一种耐火接合系统，所述耐火接合系统包括：
(a)无孔粘合剂制品，所述无孔粘合剂制品包括基材和设置在所述基材的第一主表面上的粘合剂，其中所述无孔粘合剂制品的厚度为50微米至1毫米，所述无孔粘合剂制品具有大于10格利秒的格利值，并且所述无孔粘合剂制品包括选自环氧树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯和有机硅中的至少一种的粘合剂的层；
(b)填充材料；以及
(c)具有接合部的结构体，所述接合部包括具有第一附接区域的第一结构元件和具有第二附接区域的第二结构元件，所述第一结构元件和所述第二结构元件能够相对于彼此运动，所述第一附接区域和所述第二附接区域限定了位于两者间的空间，所述空间具有固定的长度和随着所述结构元件相对于彼此运动而从最小宽度到最大宽度变化的宽度，
其中所述空间包括所述填充材料，并且其中所述粘合剂制品通过所述粘合剂固定地附接到所述第一附接区域和所述第二附接区域。
11.根据权利要求10所述的耐火接合系统，其中所述耐火接合系统通过了防火测试2。
12.根据权利要求10所述的耐火接合系统，其中所述耐火接合系统通过了防火测试4。
13.根据权利要求10所述的耐火接合系统，其中所述耐火接合系统通过了ASTM E-1966-07和UL 2079中的至少一者。
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