CN1147843A - 轻型隔热板 - Google Patents

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Abstract

一个轻型板(3)有一夹心的酚醛泡沫层(204，201，212)，硅酸钠粘结层(206，210)和一个刚性化的钢箔前面(214)。

Description

轻型隔热板
本发明有关在着火情况下具有绝热性能、产生低烟和低毒烟雾的轻型隔热板。
在公交运输中，重量，防火安全方面已成为主要关心的问题。地铁系统中的火灾是灾难性的，提醒人们需要限制火焰漫延和有毒烟气的扩散。
直到目前为止，国际法仍一直要求海运业采用阻燃材料用于防火隔断，因此必须采用在着火形势下会发出鲜红色光的钢舱壁。
随着用于高速航船上新版IMO安全规范的发展，目前已有把新材料引入到此高速成长的船舶类的规定，常规的渡船和巡航船还有有关损害稳定性要求的重量问题，随着把铝材料引入到现代渡船中的主要舱面上结构中一种保护上述结构免遭火灾时的熔化也成当务之急。
已知的壁板系统达到了所要的防火标准但是其重量较重，有些壁板是由钢和混凝土制成而有些壁板就由浸渍树酯的玻璃布夹层制成，其中需要多层才能达到所要的标准。
另一种共同的挡火形式为木或金属框架中间配有石棉垫或石棉板以及表面盖有石膏板。
酚醛树脂泡沫具有非常良好的绝缘性但是没有额外的保护，它不能持续超过A30的测试，这种保护通常会增添相当大的重量并且为了避免在着火情况下的分层，就会有把前面固定到泡沫上的问题。
本发明的目的是提供一种在着火情况下既能隔热又只散发出低度烟气和有毒烟雾的轻型板材。
根据本发明，设有一轻型板材，它有至少一层绝缘泡沫材料和至少一层具有或经过处理而具有抗火特性的粘结剂。
用于本发明的最佳粘结剂是一种在着火情况下能把来自板材的炭粒子固结在一起的粘结剂，用于本发明合适的粘结剂包括硅酸钠为基的粘结剂和间苯二酚甲醛为基的粘结剂。
本发明所用的粘结剂最好含有一种或多种耐火材料，诸如一种或多种釉料，云母，硼酸锌，氢氧化铝，熟的碳酸钙镁，熟的碳酸钙和氧化锌。
对于硅酸钠粘结剂，最好包括一种能在着火情况下把硅酸盐转化为二氧化硅的物质，该物质可以从氧化锌，瓷土，球状高岭土以及石英本身中选用。
玻璃釉料一般要求在着火情况下把板材固结在一起，硅酸纳在约460℃温度下体积膨胀而转变为粉末，玻璃釉料能选取在较低温度下熔化以便把板材固结在一起。云母可加入以改善其性能。
对硅酸钠粘结剂，一种典型的粉末粘结剂的例子如下：
                             重量百分比
熟碳酸钙镁                   20-40尤其为30
和/或氢氧化铝
熟碳酸钙                     0-5
一种或多种玻璃釉料           10-50尤其为20
云母                         10-40尤其为10
硼酸锌                       5-30尤其为1 0
氧化锌                       10-50
粉状混合物最好以粘结剂的重量为100％的5％到30％的量添加。当氢氧化铝和熟碳酸钙镁一起使用时，它们的重量比最好为1∶2。
对间苯二酚甲醛为基的粘结剂，最好添加一种或多种釉料和/或云母。磷酸铵可添加到间苯二酚为基的耐火材料的粘结剂中。
本发明的板材可包括一层或多层其它材料，诸如像，铝、玻璃布，玻璃针织物，陶瓷纸和不锈钢。
在本发明的一个最佳实施例中，具有一层酚醛泡沫的板材在其要冷却侧复盖上一层用酚醛树脂予浸渍的玻璃布作为平衡材料而面对火焰的板材侧则最好复盖上一块由玻璃布，玄武岩，玻璃纤维毡和玻璃布夹层，或者，可用一种针织纤维构成的底布来代替纤维毡，面层的夹层最好浸渍有内含粉末状上述阻燃料的酚醛树脂，诸如一种或多种釉料的阻燃剂，纤维毡也可予浸渍内含有上文所述阻燃剂粉末的粘结剂，该粘结剂浸渍的纤维毡最好是干燥的且用于酚醛树脂浸渍的玻璃布之间。
本发明另一种可选择的最佳板材为用粘结剂连在一起的较薄的酚醛树脂泡沫层。在着火情况下，最靠近加热碳粒的层和与活性粘结剂固结在一起的炭粒保护着第二层和其它层等，粘结剂最好含有上文所述的阻燃剂粉末。这类板材可在其外面上多盖有还包含切断的玻璃线的粉/粘结剂混合料或浸透粘结剂混合料的玻璃布，再进行铝膜处理。另一个本发明的最佳实施例为其板材表面复盖有刚性化的不锈钢薄膜。
本发明的板材在其边缘上复盖有一合适材料例如予浸渍酚醛树脂的玻璃布构成的轻型槽以保护酚醛泡沫塑料不与火焰直接接触。当板材装配成一个挡火墙时，该槽的形状最好能产生一个互锁效果。
板材可以用酚醛树脂挤拉成型或捏塑成型系统制成的形式为榫或销以及夹的元件进行互锁。一种最佳的方法包括在固定的方法内用挤拉或捏塑成型的销拾起一根耐热钢丝将板材在垂直和水平方向都拉紧在一起。为此目的所用的酚醛树脂最好含有上文提到的阻燃粉混合料以便在着火情况下延长部件的寿命。
使用含有阻燃粉混合料和炭粒促成剂的酚醛树脂通过挤拉或捏塑或其它合适的生产方法所生产的产品具有基本上不传热或在着火时基本上保持把各板固定在一起的能力。
现在只是用实例，参照附图进一步叙述本发明，其中：
图1示出本发明的两板材之间构成的连接部分的剖视图；
图2示出图1中所用的单块板材；
图3示出另一个可供选择的板材结构；
图4示出本发明的另一种板材；
图5示出将图4所示类型的板材固定到一个支撑结构上的系统；
图6再示出本发明的一种板材；
图7再示出本发明的一板材实例；
图8示出一个图7所示板材之间构成的连接部分；
图9示出本发明板材再一个实例。
参照附图中的图1，一个典型的支撑件有一带有钻孔2的垂直I字梁1用来支撑一对端与端相连的板材。借助在各销端有一环形槽11的销子10，梁与板相联。在销子已推入板和I字梁的钻孔后，槽11也接纳弹入到位的开口环13借以把板材锁定到I字梁上。销子11在其前端有一开口14，该开口就拾起一张紧钢丝9上的环，该环也就随销子推入钻孔内，于是用螺丝刀在销夹槽12内通过转动销子而拧紧。
图2示出板材3的结构，该板材在板材所要冷却面上有一个用酚醛树脂予浸渍的布15，一个粘附到高密度酚醛树脂泡沫型材17上的酚醛泡沫板16复盖有用泡沫酚醛树脂予浸渍的玻璃布18且在其前面上复盖有一个予浸渍玻璃布19和或针织织物20的夹层。板材是在热和压力的条件下组装起来的。板材各层之间可用一硅酸钠基的粘结剂粘合在一起。
图中示出在板材的两端有带环的导线9，应该懂得板材的水平边缘用相同的方式进行处理以便产生一个在垂直和水平方向都能锁住其邻板的框架。作为单独的模制件的板端的形状可以固定到墙壁、地板和天花板上以便与模制到板材上的匹配件相咬合。
除了由一在板材上的U形槽构成的周边框架所替换的互锁模制件外，同一结构可用于门的坯料或板材、隔板或钢舱壁的填料。在这些情况下，绝热夹层在大多数情况加到轻型酚醛泡沫塑料的两侧。
通过用硅酸钠基的粘结剂把薄酚醛泡沫层连在一起这就产生了绝热的另一个实施例。用于图1和图2中板材的酚醛树脂和/或硅酸钠可包括一种或多种阻燃粉剂，诸如一种或多种釉料，云母、硼酸锌、氢氧化铝、熟碳酸钙镁，磷酸铵和氧化锌。在着火情况下，最靠近热碳粒的层以及用活性粘结剂粘结在一起的碳粒就保护着第二层、第三层等。
参照附图中的图3再叙述已发现有效的本板材结构的又一个实施例，内有粉料的用酚醛树脂予浸渍玻璃布添加有超碳、一种或多种釉料，云母和磷酸铵或硼酸锌，通过热压转变为底层的一块两片或多片的夹层板，该底层粘附到酚醛泡沫层32的底面上，该酚醛泡沫层32在其表面上有一用玻璃织物或玻璃织网加强的铝箔。板材的前面即暴露于众目之下且有火烤的危险的一面复盖着浸渍有上文所述的硅酸钠和阻燃粉混合料的玻璃针织物34且在成形压力机下热压到约为其原先厚度的25％，板34呈刚性，用含有由超碳(ultracaib)，一种或多种釉形，云母以及磷酸铵组成的粉状料的硅酸钠粘结剂粘附到基片上。当把针织物34粘附到前面或用一种低毒、低烟，不扩展火焰的油漆，诸如含有商标为“CEEPREE”且由H、马赛加斯生产的那种漆时，另外一层酚醛树脂予浸渍玻璃布可用作前面。
从热压板材切下的长条片38粘附到酚醛泡沫32的边缘充当一保护层，另一种结构用酚醛树脂浸渍的针织物36作为底面夹层来代替酚醛玻璃布层30。再回到图4，一板材40有在所有面上的针织物42和酚醛泡沫44的边缘，该结构组成一个既可单层又可多层粘合一起的夹心材料该夹心材料适于包括在用于门，隔板，冷库壁的金属构架46内。
当板材都装配好，边缘与边缘相对，在着火情况下，边缘长条片42膨胀到原先大小的2倍且封住两板之间的连接部分。
再见图5，把这些板连在一起连成一结构的方法是用不锈钢螺丝48在穿过一底片的加强区52，通过予钻孔基座上的硅橡胶或丁二烯橡胶的垫圈。一个既可用酚醛树脂和粉混合料也可用硅到钠和玻璃粉混合料制成和模制的孔塞54，作为一个防火保护盖推入孔内，该方法使板材能随意装拆，而在维修时，2人的手可以从保护层和结构之间的空挡外伸入。
如图6所示，另外一板材60有在酚醛泡沫中采纳了重叠的轻型铝网62作为其部分的加工过程，该泡沫既可以是酚醛泡沫也可以是由含有超碳，一种或多种釉料，云母，碳酸铵或硼酸锌以及硅酸钠制成的机械泡沫，该铝网用来提供强度并通过板材周边周围暴露的孔而固定。用此方法在板之间构成的槽能用硅橡胶或丁二烯橡胶挤压而填充以作为一种变形的可取下的密封，上述橡胶用上述粉混合料填充以阻止火焰浸延并促成的碳粒。
参照图7和图8，发现通过对BS47部件20-22和A60进行防火测试，有可能延长其寿命，并因此而提高轻型防火板的酚醛树脂泡沫的隔热性，办法是采用由硅酸钠、一或多种釉料，云母，硼酸锌和氧化锌组成的粘结剂，该粉料是以重量百分比25与硅酸钠的重量百分比500相搭配。该粘结剂或间苯二酚酚醛树脂粘结剂以相同的比例来代替硅酸钠，用来将酚醛泡沫薄层层叠成一板材，这样在着火情况下其前表面能形成一个碳粒层。当热量透过而达到粘结剂的下一层而这也有助促使形成碳粒粘合层以保护余下的夹层。对一定时间内为了满足有关隔热的各种标准就能计算出所需的层数。该方法的优点在于火焰不会漫延，且产生低烟和低毒烟雾而且所产生的烟雾主要为阻止火焰扩散的二氧化碳。
板材有一由两个予浸渍玻璃布片加压夹层组成的底面100，所用树脂为酚醛树脂，有时候为含有规定形式的粉混合料的含水乳化系，底面借助既可以硅酸钠为基也可以酚醛树脂为基的粘结剂层102粘附到酚醛泡沫层104上，现已发现带有规定粉料添加到较硬粉料的间苯二酚甲醛是有效的，带有粉料的硅酸钠也是有效的，尤其是不会释放出烟和有毒烟雾，板材还有酚醛泡沫层和粘结剂层且完工于一铝片106，可有助于固定，另外还可用一夹层的用酚醛予浸渍过的玻璃布片或不锈钢箔。板材用不导热的以酚醛的挤拉或捏塑成型件为基础的固定件110，把带槽的边缘固定到底支撑106上而一个不导热的固定件112则固定到带槽边缘的前边，从而板材就装配在一起。充填有阻燃粉混合料的硅和丁二烯用作一挤压L形的密封珠114装于邻接的板缘之间。在着火时由于粉料添加剂的作用，用于部件110，112和114的料就会膨胀，该膨胀量就会达到原先厚度的2倍数量级，足以填满板之间的间隙，从而阻止火焰穿透板材。
如果选择铝作为前面材料，即暴露于火焰的那个面，由于铝的熔化温度约为650℃，希望把熔化温度提高到至少950℃或更高，这即为A60防火测试最终达到的温度。已发现在装饰有含聚环氧漆(商标为CEEPREE)的铝前面两层上述的硅酸钠粘结剂和带有切断的玻璃线或玻璃布的阻燃粉混合料可有此效果。
同样，把一个由酚醛树脂和粉料予浸渍的夹层板粘到上述的前面上，就会有相同的效果。通过在夹层板的内面上引入二氧化硅纸或玻璃织物或玻璃布，硅酸钠粘结剂与酚醛夹层板的结合会变得更容易些。在其加工过程中未完全封装的目的是为了达以附加料的内面和夹板内面之间的连结，所以采用具有使纸产生无烟效果的硅酸钠和粉料粘结剂就能做到机械粘连。
最后，在图9中，图中所示的板材200一起固定到用202表示的基板上。各板材200都是由其隐藏的面连续地构成，包括一层酚醛泡沫塑料204，一层硅酸钠粘结剂206，一层酚醛泡沫塑料208，一层硅酸钠粘结剂210，一层酚醛泡沫塑料212和一层刚性化的不锈钢薄箔214(厚度约0.1毫米)，各板材的端面也有膨胀料215的涂层。
所用的硅酸钠粘结剂包含有一种或多种阻燃剂，诸如一种或多种釉料，云母，硼酸锌，氧化锌以及氢氧化铝，熟碳酸钙镁或熟碳酸钙，酚醛泡沫塑料层可以包含一种或多种如上所述的阻燃料。
为了容易拆卸所连的板材200，如上所述已选定了一种固定方法，在板内带冠的顶帽段簧片216，218定位在邻近板两端之间，用螺丝220把内簧片216连到基板202，用螺丝224把外簧片218连到内簧片216而螺丝头226则由一个卡入式盖簧片226所隐藏。上述膨胀料215在着火情况下通过膨胀来保护这些固定件并且防止火焰在板之间漫延，在板材的各端去掉外簧片218，使板材更容易拆卸。

Claims (14)

1.一种轻型板材有至少一层隔热的泡沫材料和至少一层有或处理成具有防火特性的粘结剂。
2.如权利要求1所述的板材，其特征在于在着火情况下，粘结剂能把由板材形成的碳粒固集在一起。
3.如权利要求1或2所述的板材，其特征在于，粘结剂选自硅酸钠为基的粘结剂和间苯二酚甲醛为基的粘结剂。
4.如权利要求1，2或3所述的板材，其特征在于，粘结剂包含一种或多种阻燃料，阻燃料选自一种或多种釉料，云母，硼酸锌，氢氧化铝，熟碳酸钙镁，熟碳酸钙和氧化锌。
5.如权利要求1到4任一项所述的板材，其特征在于粘结剂是硅酸钠且包含有一种阻燃料的粉末混合物，其成分如下：
                                重量配比
熟碳酸钙镁和/或氢氧化铝            20-40
熟碳酸钙                          0-5
一种或多种釉料                     10-50
云母                              10-40
硼酸锌                            5-30
氧化锌                            10-50
6.根据权利要求5所述的板材，其特征在于粉混合料成分如下：
                                重量配比
熟碳酸钙镁和/或氢氧化铝            30
熟碳酸钙                          0-5
一种或多种釉料                     20
云母                              10
硼酸锌                            10
氧化锌                            10-15
7.根据权利要求5或6所述的板材，其特征在于以粉混合料5-30重量配比/粘结剂100重量配比的量加入到粘结剂中。
8.根据权利要求5，6或7所述的板材，其特征在于，当氢氧化铝和熟碳酸钙镁一起使用时，它们的重量比为1∶2。
9.根据权利要求1到4中任一项所述的板材，其特征在于粘结剂是间苯二酚甲醛为基且包含一种或多种釉料和/或云母作为一种粉混合料。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的板材，其特征在于泡沫隔热层为酚醛泡沫层。
11.根据权利要求1到10任一项所述的板材，其特征在于它包含有一层或多层其它材料，诸如选自铝，玻璃布，玻璃针织织物，陶瓷纸和不锈钢。
12.根据权利要求1所述的板材，其特征在于它包含有二层或多层酚醛泡沫塑料借助包含一种或多种粉状阻燃料的硅酸钠为基的粘结剂而粘结在一起且面上复盖有一金属箔。
13.根据权利要求12所述的板材，其特在于粘结剂包含一种或多种釉料，云母，氢氧化铝，熟碳酸钙镁，熟碳酸钙，硼酸锌或氧化锌。
14.根据权利要求12或13所述的板材，其特征在于金属箔为一种刚性化的不锈钢箔。
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