CN114174240A - 隔离材料及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种隔离材料，特别是一种包含水玻璃的渗透性防火隔离材料，其特征在于它由可硬化的复合物组成，该复合物含有‑2‑40wt％的塑料球、‑55‑95wt％的硅酸钠水溶液、‑2‑6wt％的氢氧化铝和‑0.1‑0.5wt％的水玻璃稳定剂。11.一种用于生产根据权利要求1所述的隔离材料的方法，特别是一种用于生产包含水玻璃和塑料球的透气防火隔离材料的方法，其特征在于‑首先将塑料球与炭黑水溶液混合，使它们的整个表面涂覆有炭黑，加入氢氧化铝并且整体混合以形成隔离混合物，‑然后在硅酸钠水溶液中加入水玻璃稳定剂，然后向该溶液中混入水玻璃硬化剂，将该溶液进一步搅拌1至10分钟以形成粘合剂溶液，和‑在不断搅拌下将隔离混合物加入到粘合剂溶液中，并且整体混合，和‑然后将所得混合物倒入应用部位。

Description

隔离材料及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种隔离材料(insulating material，绝缘材料，隔热材料)，特别是一种含水玻璃的渗透性防火隔离材料(permeable fire-proof insulating material)，并且涉及其生产方法。
背景技术
从目前的技术已知使用隔离材料对各种类型的建筑物进行隔离。
对于水平表面的隔离，使用聚苯乙烯面板以及由PUR泡沫制成的现代喷涂隔离材料。这种泡沫的缺点是其耐火性较低且老化快。
另一种已知的水平和垂直表面隔离方法是矿棉隔离。矿棉具有较高的耐火性，但它具有吸收性，因此失去了隔离性能并在其中形成霉菌。
从专利申请CZ PV2017-127中已知一种用于建筑的隔音和隔热材料，它由空气硬化混合物中的浆料组成，该混合物含有5至76wt％的比体积质量小于300kg/m3的散装隔热材料、9至36wt％的砖粉部分0.001至1mm、6至30wt％的水玻璃、7至30wt％的水和至多达5wt％的清洁剂。这种材料的缺点是隔热性能较低、可燃性较高且内聚力较小。
从实用新型CZ 31095已知一种用于渗透性防火轻质聚苯乙烯隔热系统的混合物，其含有10wt％的直径为3至6mm的发泡聚苯乙烯珠粒、88wt％的硅酸钠水玻璃、1wt％的炭黑和1wt％的水玻璃稳定剂-亲水性烷氧基烷基铵盐。这种混合物的缺点是炭黑不是对球体表面的保护，而是自由地分散在隔离材料中，导致隔离材料的导热性较高，热稳定性较低，从而防火性能有限，对UV辐射的抵抗力较低，并因此降解非常快。
从上述当前技术可以清楚地看出，当前技术的主要缺点是已知材料的隔离性能较低且其降解速率较高。
本发明的目的是构造一种轻质隔离材料，该材料具有高耐火性，同时具有柔韧性和可弯曲性，并且耐降解。
发明内容
根据第一变型，通过一种隔离材料，特别是一种含有水玻璃的渗透性防火隔离材料，在很大程度上消除了上述缺点并且实现了本发明的目的，根据本发明，其特征在于它由硬化混合物组成，该混合物含有2至40wt％的塑料球、55至95.0wt％的硅酸钠水溶液、2至6wt％的氢氧化铝和0.1至0.5wt％的水玻璃稳定剂。
在有利的版本中，塑料球是中空塑料球。
这种隔离材料的优点是显著更高的热稳定性以及显著改善的防火性能，抗UV辐射能力更高且降解程度显著降低。一个优点也是非常好的渗透性。为了提高阻燃性，所述混合物中含有氢氧化铝。
有利地是，塑料球的直径为1至50mm，而最有利地是它们由聚丙烯制成。在其它有利的变型中，塑料球材料可以是聚乙烯或聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺或聚氯乙烯或聚酯或酚醛塑料(phenoplast)或氨基塑料或特氟龙。优点是可以根据最佳布置优化材料的结构。
如果塑料球的表面设置有炭黑，则是非常有利的，纯炭黑占总重量的0.025至0.25wt％。优点是如此提供的炭黑降低了辐射透射率并且不增加热导性。另一个优点是炭黑充当阻燃剂并抑制塑料的阻滞。
还有利地是，水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐。
然后，大为有利地是，硅酸钠水溶液的密度在1370到1400kg/m3的范围内，并且SiO2与Na2O的摩尔比在3.2到3.4的范围内。二氧化硅与氧化钠的摩尔质量比以及相关的溶液密度和溶液浓度对作为聚合物混合物的水玻璃的流变性能、对在电解质中的电性能、可压缩性和粘合强度以及进一步对硬度、强度等有显著影响。上述参数的优点在于，所得隔离材料在凝固后是部分柔韧和可弯曲的。
进一步有利地是，隔离材料包括硬化剂，其可以是甘油单到三乙酸酯或这些的复合物。
通过一种用于生产隔离材料的方法，特别是一种用于生产含有水玻璃和塑料球的渗透性防火隔离材料的方法，在较大程度上消除了上述缺点并且实现了本发明的目的，根据本发明，其特征在于首先将塑料球与炭黑水溶液混合，其方式是使其整个表面都被涂覆，然后加入氢氧化铝并整体混合以形成隔离混合物，然后将水玻璃稳定剂加入到硅酸钠水溶液中，然后将水玻璃硬化剂混合到该溶液中。将该溶液搅拌1至10分钟以形成粘合剂溶液，然后在不断搅拌的同时将隔离混合物倒入粘合剂溶液中，整体混合，然后将所得混合物倒入应用部位(application site，应用位置，施加部位)。优点是可以生产固体产品，如隔离面板和配件，并且隔离材料甚至可以在液态下使用。
有利的是，将所得复合物倒入应用部位，该应用部位为模具(mould，框架)，并进一步通过压力机从所得复合物中挤出足够量的粘合剂溶液，以产生所需比例的隔离复合物和粘合剂溶液。优点是可以容易地生产具有精确参数的产品。
如果最终将所得混合物静置直至固化，也是有利的。优点是可以根据隔离空间的形状参数精确地创建所得隔离，事实上，由于固化长度可调节，隔离材料可精确成型为所需形状。
根据本发明的隔离材料及其生产方法的主要优点是它具有与迄今为止使用的隔离材料相当的隔离性能，而与现有材料不同的是，它不易燃、可渗透蒸气、耐雨水和湿气、抗真菌、坚固、柔韧、耐受UV辐射等外部影响。另一个优点是应用方法简单。可以由隔离材料制造覆层板和配件，并且可以通过拉伸、浇铸和喷涂轻松地将其作为液体混合物应用。因此，隔离材料适用于地板和天花板、水平和略微倾斜的屋顶，在其中它取代矿棉、聚苯乙烯混凝土或聚氨酯泡沫。与使用矿棉或聚苯乙烯板的隔离不同，它可以很好地应用于难以触及的地方和表面的粗糙边缘。它对各种基材具有良好的附着力，包括梯形和折叠片材、石棉水泥或沥青，这些基材通常用于屋顶。同时，隔离材料足够坚固，还可以在其上行走。根据本发明的隔离材料相对于现有材料的一大优点还在于可以将板和液体混合物组合。与锚固传统聚苯乙烯板相关的问题之一是填充板与销钉周围孔之间的接缝。由于可以用液体形式的隔离材料填充这些间隙和开口，因此非常容易和快速地创建没有热桥的均匀表面。一个很大的优点还在于，液体混合物形式的半成品隔离材料可以用作例如电器、电气技术、汽车等工业中的隔离衬里。
具体实施方式
本发明的性能实施例
实施例1
渗透性防火隔离材料由空气硬化复合物(compound)组成，该复合物含有12wt％的中空塑料球(为直径为5至10mm的聚丙烯球)、81.0wt％的硅酸钠水溶液、4wt％的氢氧化铝、0.3wt％的水玻璃稳定剂和2.3wt％的硬化剂。
中空塑料球的表面设置有炭黑，所述炭黑占总重量的0.4wt％。
可替代地，中空塑料珠的材料可以是聚乙烯或聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺或聚氯乙烯或聚酯或酚醛塑料或氨基塑料或特氟龙。
水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。
硅酸钠水溶液具有在1390kg/m3范围内的密度和3.3的SiO2与Na2O的摩尔比。
水玻璃硬化剂是纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积比为7:3的复合物，相对于澄清水玻璃的浓度为2.8wt％。
根据隔离材料的制造方法，先将中空塑料球与具有25wt％炭黑浓度的水溶液混合，使其整个表面都涂覆有炭黑，加入氢氧化铝并整体混合以形成隔离复合物，然后向硅酸钠水溶液中加入水玻璃稳定剂，随后向该溶液中加入水玻璃硬化剂，将该溶液混合5分钟以形成粘合剂溶液，然后在不断搅拌下将隔离混合物加入到粘合剂溶液中，整体混合，并且将所得混合物倒入到为硅桐模具的应用部位中，并且进一步通过压力机从所得混合物中挤出这样的量的粘合剂溶液，使得获得所需比例的隔离混合物和粘合剂溶液。
最后，将所得混合物静置直至硬化。所得产品是隔离板，或布置在OSB板上的隔离层，更准确地说是在两个OSB板之间。
实施例2
渗透性防火隔离材料由空气硬化复合物组成，其含有2wt％的中空塑料球(为直径1至5mm的聚丙烯球)、95.0wt％的硅酸钠水溶液、2wt％的氢氧化铝、0.1wt％的水玻璃稳定剂和0.8wt％的硬化剂。
中空塑料球的表面设置有炭黑，所述炭黑占总重量的0.1wt％。
可替代地，中空塑料球的材料可以是聚乙烯或聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺或聚氯乙烯或聚酯或酚醛塑料或氨基塑料或聚氟龙。
水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。
硅酸钠水溶液的密度在1370kg/m3范围内且SiO2与Na2O的摩尔比在3.2范围内。
水玻璃硬化剂是纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积比为7:3的复合物，相对于澄清水玻璃的浓度为0.8wt％。
根据隔离材料的生产方法，首先将中空塑料球与具有25wt％炭黑浓度的水溶液混合，使其整个表面都被炭黑涂覆，然后加入氢氧化铝，整体混合以形成隔离混合物，然后向硅酸钠水溶液中加入水玻璃稳定剂，随后向该溶液中加入水玻璃硬化剂，将该溶液混合1分钟以形成粘合剂溶液，然后在不断搅拌下将隔离混合物加入到粘合剂溶液中，然后整体混合，并且将所得混合物倒入平坦的、分隔开的阁楼空间中，铺展、表面处理并静置硬化。
实施例3
渗透性防火隔离材料由空气硬化复合物组成，该复合物含有39wt％直径为10至50mm的中空塑料球、55wt％的硅酸钠水溶液、2.5wt％的氢氧化铝、0.5wt％的水玻璃稳定剂和2wt％的硬化剂。
中空塑料球的材料为聚丙烯。
可替代地，中空塑料珠的材料可以是聚乙烯或聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺或聚氯乙烯或聚酯或酚醛塑料或氨基塑料或特氟龙。
中空塑料球的表面设置有炭黑，所述炭黑占总重量的1wt％。
水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。
硅酸钠水溶液的密度在1400kg/m3范围内且SiO2与Na2O的摩尔比在3.4范围内。
水玻璃硬化剂是纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积比为7:3的复合物，相对于澄清水玻璃的浓度为4.5wt％。
根据生产隔离材料的方法，首先将中空塑料球与具有25wt％炭黑浓度的水溶液混合，使其整个表面都被炭黑涂覆，然后加入氢氧化铝并且整体混合以成隔离混合物，然后向硅酸钠水溶液中加入水玻璃稳定剂，随后向该溶液中加入水玻璃硬化剂，将该溶液混合10分钟以形成粘合剂溶液，然后在不断搅拌下将隔离混合物加入到粘合剂溶液中，并且整体混合，然后将所得混合物倒入设有具有硅酮表面的模架(formwork，模板)的建筑物的外墙上，最后将所得混合物静置至硬化，之后拆除模架。
实施例4
渗透性防火隔离材料由空气硬化复合物组成，该复合物含有12wt％的塑料球(为直径5至10mm的聚丙烯球)、81.0wt％的硅酸钠水溶液、4wt％的氢氧化铝、0.3wt％的水玻璃稳定剂和2.3wt％的硬化剂。
塑料球表面设置有炭黑，该炭黑占总重量的0.4wt％。
可替代地，塑料球的材料可以是聚乙烯或聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺或聚氯乙烯或聚酯或酚醛塑料或氨基塑料或特氟龙。
水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。
硅酸钠水溶液具有在1390kg/m3范围内的密度和3.3的SiO2与Na2O的摩尔比。
水玻璃硬化剂是纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积比为7:3的复合物，相对于澄清水玻璃的浓度为2.8wt％。
根据隔离材料的生产方法，首先将塑料球与具有25wt％炭黑浓度的水溶液混合，使其整个表面都被炭黑涂覆，然后加入氢氧化铝并且整体混合以形成隔离混合物，然后向硅酸钠水溶液中加入水玻璃稳定剂，随后向该溶液中加入水玻璃硬化剂，将该溶液混合5分钟以形成粘合剂溶液，然后在不断搅拌下将隔离混合物加入粘合剂溶液中并且整体混合，然后将所得混合物倒入为硅酮模具的应用部位，并且进一步通过压力机从所得混合物中挤出这样的量的粘合剂溶液，使得获得所需比例的隔离混合物和粘合剂溶液。
最后，将所得混合物静置直至硬化。所得产品是隔离板，或布置在OSB板上的隔离层，更准确地说是在两个OSB板之间。
实施例5
渗透性防火隔离材料由空气硬化复合物组成，该复合物含有2wt％的塑料球(为直径1至5mm的聚丙烯球)、95.0wt％的硅酸钠水溶液、2wt％的氢氧化铝、0.1wt％的水玻璃稳定剂和0.8wt％的硬化剂。
塑料球的表面设置有炭黑，该炭黑占总重量的0.1wt％。
可替代地，塑料球的材料可以是聚乙烯或聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺或聚氯乙烯或聚酯或酚醛塑料或氨基塑料或特氟龙。
水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。
硅酸钠水溶液的密度在1370kg/m3范围内且SiO2与Na2O的摩尔比在3.2范围内。
水玻璃硬化剂是纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积比为7:3的复合物，相对于透明水玻璃的浓度为0.8wt％。
根据隔离材料的生产方法，首先将塑料球与具有25wt％炭黑浓度的水溶液混合，使其整个表面都被炭黑涂覆，然后加入氢氧化铝并且整体混合以形成隔离混合物，然后向硅酸钠水溶液中加入水玻璃稳定剂，随后向溶液中加入水玻璃硬化剂，将该溶液混合1分钟以形成粘合剂溶液，然后在不断搅拌下将隔离混合物加入到粘合剂溶液中并且整体混合，并且将所得混合物倒入平坦的、分开的阁楼空间中，铺展、表面处理并静置硬化。
实施例6
渗透性防火隔离材料由空气硬化复合物组成，该复合物含有39wt％直径为10至50mm的塑料球、55wt％的硅酸钠水溶液、2.5wt％的氢氧化铝、0.5wt％的水玻璃稳定剂和2wt％的硬化剂。
塑料球的材料是聚丙烯。
可替代地，塑料球的材料可以是聚乙烯或聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺或聚氯乙烯或聚酯或酚醛塑料或氨基塑料或特氟龙。
塑料球表面设置有炭黑，该炭黑占总重量的1wt％。
水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。
硅酸钠水溶液的密度在1400kg/m3范围内且SiO2与Na2O的摩尔比在3.4范围内。
水玻璃硬化剂是纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积比为7:3的复合物，相对于澄清水玻璃的浓度为4.5wt％。
根据隔离材料的生产方法，首先将塑料球与具有25wt％炭黑浓度的水溶液混合，使其整个表面都被炭黑涂覆，然后加入氢氧化铝并且整体混合以形成隔离混合物，然后向硅酸钠水溶液中加入水玻璃稳定剂，随后将水玻璃硬化剂加入到该溶液中，将该溶液混合10分钟以形成粘合剂溶液，然后在不断搅拌下将隔离混合物加入到粘合剂溶液中，并且整体混合，然后将所得混合物倒在设置有具有硅酮表面的模架的建筑物的外墙上，最后使所得混合物静置硬化，之后移除模架。
工业应用
根据本发明的隔离材料可特别地用于在建筑工业中创建渗透性防火隔离系统。

Claims (13)

1.一种隔离材料，特别是包含水玻璃的渗透性防火隔离材料，其特征在于所述隔离材料由可硬化的复合物组成，所述复合物含有2至40wt％的塑料球、55至95.0wt％的硅酸钠水溶液、2至6wt％的氢氧化铝和0.1至0.5wt％的水玻璃稳定剂。
2.根据权利要求1所述的隔离材料，其特征在于所述塑料球为中空塑料球。
3.根据前述权利要求中任一项所述的隔离材料，其特征在于所述塑料球具有1至50mm的直径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的隔离材料，其特征在于所述塑料球的材料为聚丙烯。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的隔离材料，其特征在于所述塑料球的材料为聚乙烯、或聚氨酯、或聚甲基丙烯酸甲酯、或聚酰胺、或聚氯乙烯、或聚酯、或酚醛塑料、或氨基塑料、或特氟龙。
6.根据前述权利要求中任一项所述的隔离材料，其特征在于所述塑料球的表面设置有炭黑，所述炭黑占总重量的0.1至1wt％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的隔离材料，其特征在于所述水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐。
8.根据前述权利要求中任一项所述的隔离材料，其特征在于所述硅酸钠水溶液的密度在1370至1400kg/m3的范围内。
9.根据前述权利要求中任一项所述的隔离材料，其特征在于所述硅酸钠水溶液具有在3.2至3.4范围内的SiO2与Na2O的摩尔比。
10.根据前述权利要求中任一项所述的隔离材料，其特征在于所述隔离材料还包含水玻璃硬化剂。
11.一种用于生产根据权利要求1至10中任一项所述的隔离材料的方法，所述方法特别是用于生产包含水玻璃和塑料球的透气防火隔离材料的方法，其特征在于首先将所述塑料球与碳黑水溶液混合以涂覆所述塑料球的整个表面，然后向所述硅酸钠水溶液中加入氢氧化铝并整体混合以形成隔离混合物；然后将水玻璃稳定剂加入到所述硅酸钠水溶液中，然后向该溶液中混入水玻璃硬化剂，将该溶液进一步搅拌1至10分钟以形成粘合剂溶液；以及在不断搅拌下将所述隔离混合物加入到所述粘合剂溶液中，并且整体混合，然后将所得混合物倒入应用部位。
12.根据权利要求11所述的用于生产隔离材料的方法，其特征在于将所得混合物倒入所述应用部位，所述应用部位是模具，并且进一步地，通过压力机从所得混合物中挤出这样的量的粘合剂溶液，使得获得所需比例的隔离混合物和粘合剂溶液。
13.根据权利要求11和12中任一项所述的用于生产隔离材料的方法，其特征在于最后将所得混合物静置以进行硬化。
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