CN115485340B - 膨胀型涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了膨胀型涂料组合物，基于总固体重量，所述膨胀型涂料组合物包括量为5至20重量％的TiO₂、量为20至55重量％的磷酸盐源，以及硼酸盐源、铝源和/或二氧化硅源，还公开了使用这种组合物的方法和用这种组合物涂覆的基材。

Description

膨胀型涂料

技术领域

本发明涉及膨胀型涂料组合物、涉及用所述组合物涂覆基材的方法、涉及用所述组合物涂覆的基材、涉及包括所述基材的制品，包含电池。

背景技术

膨胀型涂料已被用于各种结构应用，以防止纤维素和碳氢化合物火灾。这种涂料通过在暴露于高温时形成碳质焦炭来提供保护。当焦炭膨胀到最佳厚度并粘附在基材上和/或当焦炭形成的厚度使得直接火焰吹扫不会破坏焦炭的完整性(如通过在焦炭上留下裂缝)时，在火灾中形成的焦炭可提供最佳保护。许多基材可能受益于涂覆这种涂料，包含用于例如商业和运输基础设施，如酒店、机场、音乐厅或离岸场所、化工厂、石油钻井平台等的结构建筑组件，这些组件在发生火灾时会暴露在极端高温下。电池，如锂离子电池，也可能暴露在此类高温下；许多电池(具体地说，锂离子电池)容易受到热失控的影响，在所述热失控期间，热量和气体会从电池中迅速排出，并产生火灾隐患。常规的单包防火涂料不耐候，而两包防火涂料粘度又太高，无法在低厚度下施涂；因此，需要改进的耐火涂料，包含用于电池的耐火涂料。

发明内容

本发明涉及一种涂料组合物，其包括：a)成膜组分；b)磷酸盐源；c)硼酸盐源；铝源；和/或二氧化硅源；d)TiO₂；e)气体源；其中所述TiO₂的存在量为5至20重量％，如9至15重量％，所述磷酸盐源的存在量为20至55重量％，如25至40重量％或40至55重量％，并且其中如果组分c包括硼酸盐源，则其存在量为5至20重量％，如9至15重量％，如果组分c包括铝源，则其存在量为0.1至10重量％，如0.2至8重量％，而如果组分c包括二氧化硅源，则其存在量为0.1至5重量％，如0.4至1重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。所述组合物可以被形成为自支撑膜或片材。利用根据本发明的涂料组合物或如本文所述由其形成的膜或片材的涂覆基材的方法，和由此涂覆的基材以及包括所附权利要求中规定的这种经涂覆的基材/膜或片材的制品，也都在本发明的保护范围内，包含至少部分地涂有本组合物的电池组件和电池以及包括本发明的自支撑膜或片材的电池。

下面将更详细地讨论本发明。

附图说明

表1包含在经涂覆的基材受到1200±50℃火炬火烧10分钟后涂有调配物1至13的实验性或比较性膨胀型涂料组合物的基材的照片。调配物6还包含在受到火炬火烧后经涂覆的板的侧视图。

具体实施方式

本发明涉及一种涂料组合物，其包括：a)成膜组分；b)磷酸盐源；c)硼酸盐源；铝源；和/或二氧化硅源；d)TiO₂；e)气体源；其中所述TiO₂的存在量为5至20重量％，如9至15重量％，所述磷酸盐源的存在量为20至55重量％，如25至40重量％或40至55重量％，并且其中如果组分c包括硼酸盐源，则其存在量为5至20重量％，如9至15重量％，如果组分c包括铝源，则其存在量为0.1至10重量％，如0.2至8重量％，而如果组分c包括二氧化硅源，则其存在量为0.1至5重量％，如0.4至1重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。可以理解，组合物在未固化时的总固体重量将与固化时的总固体重量相同。

本涂料组合物可用于形成膨胀型涂料。也就是说，涂料在受热(如在火灾期间经历的高温)时会膨胀和炭化。本发明人已经发现，在上述范围内，硼酸盐源、铝源和/或二氧化硅源与TiO₂和磷酸盐源的结合使用，令人惊讶地给出了具有理想的焦炭形成以及对基材的理想附着力的膨胀型涂料。“理想的焦炭形成”意指焦炭不易被裂解或通过直接火焰吹扫去除，并且膨胀系数(即焦炭厚度与涂膜厚度之比)可以为5至25，如7至20。“理想的附着力”意味着在直接的火焰吹扫过程中，焦炭将基本保持完整，并且在火灾测试期间或之后不会发生明显的焦炭从基材上分离。因此，根据本发明的涂料组合物提供了优于常规膨胀型涂料组合物的优点。

涂料组合物包括成膜组分。“成膜”意指组合物在干燥和/或固化时可以在表面上形成连续的膜。成膜组分可意包含例如成膜树脂和交联剂。可以根据本发明使用任何成膜树脂。这种树脂可以与自身发生反应，即发生自交联反应，或可以与交联剂反应以形成膜。这种反应可能发生在环境温度或高温下。“交联剂”等术语、固化剂和硬化剂在本文中可以互换使用。

成膜组分中可以使用任何合适的树脂或树脂组合，包含但不限于环氧树脂、丙烯酸树脂、聚硅氧烷树脂、聚氨酯树脂、聚脲树脂、聚乙烯树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂和氰酸酯树脂。在这些树脂中，环氧树脂、丙烯酸树脂和/或聚氨酯树脂特别适合。

根据本发明使用的成膜树脂含有一个或多个官能团，这些官能团要么相互反应，要么与交联剂上的官能团反应。合适的官能团的实例包含，例如，酮、肼、碳二亚胺、噁唑啉、环氧树脂、胺、乙烯基、酰胺、氨基甲酸酯、尿素、硫醇、羧酸、(甲基)丙烯酰基、异氰酸酯、烷氧基硅基、酸酐、羟基和烷氧基、官能团及其组合。

能够相互反应的合适官能团包含例如N-羟甲基酰胺基团；具有硅键合的可水解或可缩合基团的硅烷基，例如氯、羟基、烷氧基、乙酰氧基和/或酮肟基；例如能够氧化干燥的烯键式不饱和脂肪酸基团；甲亚胺基团；氮杂环丁烷基团；以及能够进行热可逆的Diels-Alder反应的基团，例如呋喃/马来酰亚胺。如果树脂含有能够相互反应的官能团，则认为它是自交联的，并且不需要固化剂的存在来提供本膨胀型组合物。

树脂还可以含有能够相互反应(自交联)的官能团和官能团与固化剂的官能团具反应性的组合。在这种情况下，可能存在固化剂；固化时，将发生两种交联机理–交联剂和树脂上的官能团之间的反应以及树脂本身的自交联反应。

用于本发明的合适的环氧树脂包括至少一种聚环氧化物。聚环氧化物通常具有至少两个1,2-环氧基团。聚环氧化物的环氧当量重量可以在80至6000的范围内，如100至700。环氧化合物可以是饱和或不饱和的、环状的、脂肪族的、脂环族的、芳香族的或杂环的。它们可以包括取代基，如卤素、羟基和醚基。

合适的聚环氧化物的实例是那些具有一个以上或通常两个1,2-环氧当量的聚环氧化物；即，聚环氧化物平均每个分子具有两个环氧基团。最常用的聚环氧化物是，例如，多酚的聚缩水甘油醚，如2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、间苯二酚、对苯二酚、苯二甲醇、间苯三酚、双酚F和儿茶酚；多元醇的聚缩水甘油醚，如脂环多元醇，如1,2-环己二醇、1,4-环己二醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、1,1-双(4-羟基环己基)乙烷，2-甲基-1,1-双(4-羟基环己基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-叔丁基环己基)丙烷、1,3-双(羟甲基)环己烷和1,2-双(羟甲基)环己烷。具体地说，脂肪族多元醇的实例包含三羟甲基戊二醇、乙二醇、二甘醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,2,6-己三醇、环己二甲醇、甘油、三羟甲基丙烷、氢化双酚A、氢化双酚F或聚醚二醇，例如，聚(氧四亚甲基)二醇、聚(氧乙烯)二醇、聚(氧丙烯)二醇和新戊二醇。

另一组合适的环氧树脂包含聚羧酸的聚缩水甘油醚，由环氧化合物(如环氧氯丙烷)与脂肪族或芳香族聚羧酸(如草酸、琥珀酸、戊二酸、对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸或二聚亚油酸)反应形成。此类树脂可从瀚森公司(Hexion Inc.)的EPIKOTE和EPON系列中购得。

可根据本发明使用的其它合适的环氧树脂包括环氧化烯烃不饱和脂环族材料，如环氧脂环醚和酯、含有氧亚烷基的环氧树脂、环氧酚醛树脂，其是通过将表卤代醇与醛与一元或多元苯酚(如环氧苯酚酚醛树脂或环氧甲酚酚醛树脂)的缩合产物反应而制备的。

此外，根据本发明可能有利的是，采用柔性聚环氧化物树脂作为本发明的膨胀型组合物的聚环氧基官能化合物。这些树脂通常基本上是线性材料，尽管可以允许少量的分支。合适的材料的示例性是环氧化大豆油、二聚酸基材料，如EMPOL 1010树脂，其可从德国路德维希港的巴斯夫欧洲公司(BASF SE,Ludwigshafen,Germany)市售，以及橡胶改性的聚环氧化物树脂，如由双酚A的聚缩水甘油醚和酸官能聚丁二烯制备的产品。

用于根据本发明使用的柔性聚环氧化物的其它合适实例包含环氧官能加合物，其由柔性酸官能聚酯和聚环氧化物制备。酸官能聚酯的酸值为至少10mg KOH/g，如140至350mg KOH/或180至260mg KOH/g，如通过ASTM 974-87所确定的。

线性聚酯可能比支化聚酯更适合在本文中使用。酸-官能聚酯可以通过有机聚羧酸或其酸酐与有机多元醇的聚酯化来制备。所述聚羧酸和多元醇可以是脂肪族或芳香族二元酸和二元醇。

可用于制造聚酯的二元醇包含亚烷基二醇，如乙二醇、二甘醇、新戊二醇和其它二元醇，如氢化双酚A、环己二醇、环己二甲醇、己内酯二醇，例如，ε-己内酯与乙二醇、羟烷基化双酚、聚醚二醇(例如，聚(氧四亚甲基)二醇、聚(氧乙烯)二醇、聚(氧丙烯)二醇等)的反应产物。也可以使用更高官能度的多元醇，尽管二元醇可能更合适。实例包含三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、甘油、异山梨醇、四甲基环丁二醇等，以及高分子量多元醇，如通过将较低分子量的多元醇氧烷基化所产生的那些多元醇。

聚酯的酸组分可以包括单体二羧酸或酸酐，每个分子具有2至36个碳原子。合适的酸包含，例如，邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、戊二酸、氯菌酸、四氯邻苯二甲酸、四溴邻苯二甲酸、癸二酸、十二烷二酸、松香酸、二酚酸、没食子酸和其它不同类型的二羧酸，例如，不饱和C₁₈脂肪酸的Diels-Alder加合物。

聚酯可以包含微量的一元酸，如苯甲酸、硬脂酸、乙酸、羟基硬脂酸和油酸。同样，可以采用较高的聚羧酸，如偏苯三酸。在上面提到的酸中，可以理解，形成酸酐的那些酸的酸酐可以代替酸使用。此外，可以使用酸的低级烷基酯，如戊二酸二甲酯和对苯二甲酸二甲酯。

根据本发明，用于制造环氧官能加合物的聚酯可以由包括聚羧酸或具有7至16个碳原子的酸的混合物的聚羧酸组分和包括部分二甘醇的多元醇组分制备。

可用于制备柔性酸官能聚酯和聚环氧化物的环氧官能加合物的聚环氧化物可以选自上文针对根据本发明的聚环氧化物官能组分所定义的那些。

其它合适的聚环氧化物官能化合物是环氧基官能丙烯酸树脂。这种树脂可以通过(甲基)丙烯酸单体的自由基加成聚合来制备，任选地与乙烯基单体或包括至少一个碳-碳双键的其它单体组合，其中单体组合物包含至少一种具有至少一个碳-碳双键的环氧官能化合物。

合适的环氧官能烯键式不饱和单体包含，例如，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、乙烯基缩水甘油醚、乙烯基环己烯氧化物、柠檬烯氧化物、丙烯酸2-乙基缩水甘油基酯、甲基丙烯酸2-乙基缩水甘油酯、丙烯酸2-(正丙基)缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-(正丙基)缩水甘油酯、丙烯酸2-(正丁基)缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-(正丁基)缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油基甲酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸(3',4'-环氧庚基)-2-乙基酯、甲基丙烯酸(3',4'-环氧庚基)-2-乙基酯、丙烯酸(6',7'-环氧庚基)酯、甲基丙烯酸(6',7'-环氧庚基)酯、烯丙基-3,4-环氧庚基醚、6,7-环氧庚基烯丙醚、乙烯基-3,4-环氧庚基醚、3,4-环氧庚基乙烯醚、6,7-环氧庚基乙烯醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚、3-乙烯基环己烯氧化物、甲基丙烯酸α-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲基酯及其组合。

用于制备环氧官能丙烯酸树脂的合适的附加单体包含，例如，烯键式不饱和腈化合物；乙烯基芳香族单体；烯键式不饱和酸的烷基酯；烯键式不饱和酸的羟烷基酯；烯键式不饱和酸的酰胺；烯键式不饱和酸；烯键式不饱和磺酸单体和/或烯键式不饱和含磷酸单体；羧酸乙烯酯；共轭二烯烃；具有至少两个烯键式不饱和基团的单体；及其组合。

可用于制备环氧官能丙烯酸树脂的烯键式不饱和腈单体的实例包含可聚合的不饱和脂肪族腈单体，其含有以线性或支链排列的2至4个碳原子，可以被乙酰基或附加的腈基团取代。这种腈单体包含丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氰乙基丙烯腈、富马腈及其组合，其中丙烯腈特别合适。

具有代表性的合适的乙烯基芳香族单体包含，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯和乙烯基甲苯。

可用于制备环氧官能丙烯酸树脂的(甲基)丙烯酸酯包含丙烯酸或(甲基)丙烯酸的正烷基酯、异烷基酯或叔烷基酯，其中烷基具有1至20个碳原子，甲基丙烯酸与新酸(如反式酸、新癸酸或新戊酸)的缩水甘油酯的反应产物以及(甲基)丙烯酸羟烷基酯和(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体。

合适的(甲基)丙烯酸烷基酯可以包含例如(甲基)丙烯酸C₁-C₂₀烷基酯，如(甲基)丙烯酸C₁-C₁₀烷基酯。这种丙烯酸酯单体的实例包含丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸4-甲基-2-戊基酯、丙烯酸2-甲基丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸鲸蜡酯。(甲基)丙烯酸的酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯及其组合，是特别合适的。

可用于制备环氧官能丙烯酸树脂的(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体包含例如基于环氧乙烷、环氧丙烷和更高级环氧烷烃或其混合物的丙烯酸羟烷基酯和甲基丙烯酸羟烷基酯单体。实例是丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟丁酯。特别合适的是(甲基)丙烯酸2-羟乙酯。

可用于制备环氧官能丙烯酸树脂的烯键式不饱和酸的酰胺包含例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺。

可用于制备环氧官能丙烯酸树脂的乙烯酯单体包含醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯和反式酸的乙烯酯。

适用于制备环氧官能丙烯酸树脂的烯键式不饱和羧酸单体包含例如一元羧酸和二羧酸单体和二羧酸的单酯。特别合适的是烯键式不饱和脂肪族一元羧酸或二羧酸或酸酐，其含有3至5个碳原子。一元羧酸单体的实例包含丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸，并且二羧酸单体的实例包含富马酸、衣康酸、马来酸和马来酸酐。其它合适的烯键式不饱和酸的实例包含乙烯基乙酸、乙烯基乳酸、乙烯基磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺甲基丙烷磺酸及其盐。合适的烯键式不饱和羧酸单体包含(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸及其组合。

适用于制备环氧官能丙烯酸树脂的共轭二烯单体包含共轭二烯单体，如1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、2,4-己二烯、1,3-辛二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-戊二烯、3,4-二甲基-1,3-己二烯、2,3-二乙基-1,3-丁二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯、3-丁基-1,3-辛二烯、3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯、2-甲基-6-亚甲基-1,7-辛二烯、7-甲基-3-亚甲基-1,6-辛二烯、1,3,7-辛三烯、2-乙基-1,3-丁二烯、2-戊基-1,3-丁二烯、3,7-二甲基-1,3,7-辛三烯、3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯、3,7,11-三甲基-1,3,6,10-十二碳四烯、7,11-二甲基-3-亚甲基-1,6,10-十二碳二烯、2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯、2-苯基-1,3-丁二烯和2-甲基-3-异丙基-1,3-丁二烯和1,3-环己二烯及其组合。

还可以在成膜组分中使用两种或更多种(如三种或更多种或四种或更多种)不同的聚环氧基官能化合物的组合，如上面公开的任何一种。

根据本发明使用的合适的聚环氧基官能化合物可以包含，例如，双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、环氧苯酚酚醛树脂、环氧甲酚酚醛树脂、环氧官能(聚)硅氧烷、环氧官能聚硫化物、酸官能聚酯和聚环氧化物的环氧官能加合物，例如，如上所述的那些。本发明中使用的丙烯酸树脂可以包含，例如，一种或多种丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物，任选地与一种或多种其它可聚合的烯键式不饱和单体一起。丙烯酸或甲基丙烯酸的有用烷基酯包含，例如，在烷基中含有1至30个碳原子(以及如4至18个碳原子)的脂肪族烷基酯。非限制性实例包含，例如，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。合适的其它可共聚烯键式不饱和单体包含，例如，乙烯基芳香族化合物，如苯乙烯和乙烯基甲苯；腈，如丙烯腈和4-甲基丙烯腈；乙烯基和亚乙烯基卤化物，如氯乙烯和偏二氟乙烯；以及乙烯基酯，如乙酸乙烯酯。

丙烯酸共聚物可以包含羟基官能团，所述羟基官能团通常通过在用于产生所述共聚物的反应物中包含一种或多种羟基官能单体而掺入聚合物中。有用的羟基官能单体包含丙烯酸羟烷基酯和甲基丙烯酸羟烷基酯，其通常在羟烷基中具有2至4个碳原子，如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、己内酯和丙烯酸羟烷基酯的羟基官能加合物，以及对应的甲基丙烯酸酯，以及下述β-羟基酯官能单体。丙烯酸聚合物也可以用N-(烷氧基甲基)丙烯酰胺和N-(烷氧基甲基)甲基丙烯酰胺制备。

β-羟基酯官能单体可以由烯键式不饱和环氧官能单体和具有5至20个碳原子的羧酸制备，或由烯键式不饱和酸官能单体和含有至少5个碳原子的环氧化合物制备，这些环氧化合物不能与烯键式不饱和酸官能单体聚合。

本发明所用的成膜树脂的聚合物也可以是聚氨酯。可以使用的聚氨酯包括通过以下方式制备的聚合多元醇：将聚酯多元醇或丙烯酸多元醇(例如上面提到的那些)与聚异氰酸反应，使得OH/NCO当量比大于1:1，从而在产品中存在游离羟基。

根据本发明，成膜组分可以包含环氧树脂和丙烯酸树脂或环氧树脂和聚氨酯树脂的组合，如例如在US 5,108,832或US 5,070,119中所公开的。

如果成膜组分包括环氧树脂和聚胺和/或聚硫醇官能化合物作为固化剂，如下面将要讨论的，则成膜组分可以进一步包括(i)(甲基)丙烯酸的β-羟基酯；(ii)不同于化合物(i)的(甲基)丙烯酸酯官能化合物；或其组合。

(甲基)丙烯酸的β-羟基酯可以包括由聚环氧化物与(甲基)丙烯酸反应所产生的(甲基)丙烯酸酯基团的多个β-羟基酯。聚环氧化物可与(甲基)丙烯酸反应，其中环氧羧酸当量比为1:0.1至1:1.2，适当地，为1:0.5至1:1.2，更适当地，1:1至1:1.05。一种特别合适的(甲基)丙烯酸的β-羟基酯是EPIKOTE 828(双酚A与环氧氯丙烷的反应产物)与丙烯酸的反应产物，其从湛新公司(Allnex)作为EBECRYL 3720市购获得。

可用于聚环氧化物与(甲基)丙烯酸的反应产物的聚环氧化物可以是如上文所公开的那些聚环氧化物。

此外，或者替代(甲基)丙烯酸(i)的β-羟基酯，不同于化合物(i)的(甲基)丙烯酸酯官能化合物(ii)可以存在于成膜组分中。本发明的膨胀型组合物的粘度可以由此调节。因此，据信，任选的组分(ii)在本发明的膨胀型组合物中起活性稀释剂的作用。本发明的膨胀型组合物中任选的(甲基)丙烯酸酯官能组分(ii)可以包含例如1,4-丁二醇、新戊二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二甲醇、对二甘醇、1,4-环己二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚醚二醇(例如，聚(氧代四亚甲基)二醇、聚(氧乙烯)二醇、聚(氧丙烯)二醇)及其组合的聚(甲基)丙烯酸酯。

如上所述，成膜组分还可以包括交联剂。任何合适的交联剂都可以根据本发明使用，并且将由本领域技术人员选择以与成膜树脂的官能团反应。合适的交联剂包含，例如，聚胺，例如聚醚胺、聚酰胺、聚环氧化物、氨基塑料树脂、酚醛树脂、聚异氰酸酯、聚硫醇和多元醇等。

固化剂也可以是潜伏或封闭的固化剂，其中，实际官能团与成膜树脂的官能团具反应性是在如高温等固化条件下在去封闭反应中生成或恢复的。所述类型的合适固化剂是，例如，封闭的聚异氰酸酯。因此，本文使用的术语多异氰酸酯涵盖封闭的和游离的聚异氰酸酯。潜在的或封闭的固化剂特别适合于提供单组分组合物，以确保在施用和固化之前具有足够的储存稳定性和适用期。

聚胺固化剂可以包含，例如，脂肪族聚胺、芳香族聚胺、聚胺酰胺、聚醚胺(例如，从得克萨斯州兀兰的亨斯迈公司(Huntsman Cooperation,The Woodlands,Texas)商购获得的那些)、聚硅氧烷胺、多硫化胺或其组合。实例包含二乙烯三胺，3,3-氨基-双丙胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、间二甲苯二胺、异佛尔酮二胺、1,3-双(氨基乙基)环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、N-氨基乙基哌嗪、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基-3,3'-二乙基二苯基甲烷和二氨基二苯基砜，并且可以使用聚胺和脂肪族脂肪酸(如巴斯夫以VERSAMID商标出售的系列材料)的反应产物，后者是特别合适的。

此外，也可以使用任何上述聚胺的加合物。聚胺的加合物是通过聚胺与合适的反应性化合物(如环氧树脂)反应而形成的。此反应将降低固化剂中游离胺的含量，从而使所述固化剂在低温和/或高湿度环境下更有用。

作为固化剂，也可以使用各种聚醚胺，如可从亨斯迈公司获得的各种吉夫胺(Jeffamine)，包含但不限于吉夫胺D-230、吉夫胺D-400、吉夫胺600、吉夫胺1000、吉夫胺2005和吉夫胺2070等。

作为固化剂，也可以使用各种聚酰胺。通常，聚酰胺含有二聚脂肪酸与聚乙烯胺的反应产物，以及少量的单体脂肪酸。二聚脂肪酸是通过单体脂肪酸的低聚而制备的。聚乙烯胺可以是任何一种较高级聚乙烯胺，如二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺等，其中最常用的是二乙烯三胺。当聚酰胺用作固化剂时，其可以赋予涂料一种或多种理想的性质，如耐腐蚀性、耐水性和/或良好的柔韧性。

可用作固化剂的聚硫醇化合物可以包含多硫化硫醇、聚醚硫醇、聚酯硫醇、季戊四醇类硫醇；或其组合。一种特别合适的聚硫醇化合物是Thioplast G4，其可从德国格赖茨的阿克苏诺贝尔功能化学品有限公司(Akzo Nobel Functional Chemicals GmbH&Co KG,Greiz,Germany)获得。

如上所述，如果成膜树脂包括环氧树脂聚胺、聚硫醇化合物或其组合，则可以用作交联剂。

在本发明的涂料组合物中，成膜树脂中组合的官能团(如果使用环氧树脂，则为环氧基团)与固化剂中的官能团的当量比可以为2:1至1:2，如1.05:1.0至1:2或1:1.4至1:2。

涂料组合物可以包括任何适量的成膜组分。例如，涂料组合物可以含有20重量％或更大的成膜组分，如30重量％或更大或40重量％或更大。涂料组合物可以例如含有60重量％或更少的成膜组分，如50重量％或更少或40重量％或更少。涂料组合物可以例如包括量在上述任何值之间的范围内的成膜组分，如从20重量％至60重量％、20重量％至40重量％或30重量％至50重量％。除非另有说明，否则本文报道的重量％基于组合物的总固体重量。

本发明的涂料组合物进一步包括磷酸盐源。本文所用的磷酸盐源意指包括磷酸或其缩合或脱水产物(包含氧化物)的任何含磷物质，或盐、酯、酰胺或前述任何衍生物的任何一种。磷酸盐源可以包括多种材料，如例如磷酸、磷酸一铵和磷酸二铵、磷酸三苯酯、三-(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯异丙基)磷酸酯、含磷酰胺(如磷酰胺)和焦磷酸三聚氰胺。适当地，磷的来源是多磷酸铵，由式(NH₄)_n+2P_n O_3n+1表示，其中n是至少2的整数，适当地，n是至少50的整数。本发明的膨胀型组合物可以含有20重量％或更大的磷酸盐源，如例如25重量％或更大，或30重量％或更大，35重量％或更大，或40重量％或更大。涂料组合物包括的磷酸盐源的量可以为55重量％或更少，如50重量％或更少，或45重量％或更少，或40重量％或更少，或35重量％或更少。涂料组合物包括的磷酸盐源的量可以在上述任何值之间的范围内，如20至55重量％，例如25至40重量％，或40至55重量％。本文报道的重量％各自基于组合物的总固体重量。据信，磷在膨胀型组合物中起到焦炭促进剂的作用。

本发明的涂料组合物进一步包括硼酸盐源、铝源和/或二氧化硅源中的至少一种。本发明的涂料组合物因此可以例如含有硼酸盐源、铝源或二氧化硅源中的一种。例如，涂料组合物可以包括硼酸盐源作为组分c。可替代地，涂料组合物可以包括铝源或二氧化硅源作为组分c。另一方面，涂料组合物还可以包括硼酸盐源、铝源和/或二氧化硅源中的两种或更多种的组合。例如，根据本发明的涂料组合物可以包括铝源和二氧化硅源。本文所用的硼酸盐源意指任何含硼材料，其含有硼酸，或其缩合或脱水产物(包含氧化物)，或前述任何一者的盐或酯。合适的硼酸盐源包含，例如，五硼酸铵、硼酸、金属硼酸盐(如硼酸锌)、氧化硼、硼酸盐(如硼酸钠、硼酸钾和硼酸铵)、硼酸酯(如硼酸丁酯或硼酸苯基酯)及其组合。本文所用的铝源是指任何含铝材料。通常，铝源可以是铝化合物，具体地说，无机铝化合物。合适的铝源包含，例如，氢氧化铝、氧化铝(氧化铝)、氯化铝、铝盐及其组合。例如，铝源可以包括氢氧化铝和/或氧化铝。本文所用的二氧化硅源意指任何含硅材料，其含有聚硅氧烷、硅烷、硅酸，或其缩合或脱水产物(包含氧化物)，或前述任何一者的盐或酯。合适的二氧化硅源包含，例如，气相二氧化硅或石英，如具有小于150μm的粒度的那些，或含有二氧化硅的物质，如膨润土或高岭土。

本发明的膨胀型组合物可以含有硼酸盐源，如果使用的话，其量为5重量％或更大，如6重量％或更大，如7重量％或更大，如8重量％或更大，如9重量％或更大，如10重量％或更大。涂料组合物包括的硼酸盐源的量可以为20重量％或更少，如19重量％或更少，或18重量％或更少，或15重量％或更少。涂料组合物包括的硼酸盐源的量可以在上述任何值之间的范围内，如5重量％至20重量％、或6重量％至15重量％，或9重量％至15重量％。本发明的膨胀型组合物可以含有铝源，如果使用的话，其量为0.1重量％或更大，如0.2重量％或更大，或0.3重量％或更大，或0.5重量％或更大，或1重量％或更大，或3重量％或更大，或5重量％或更大。涂料组合物包括的铝源的量可以为10重量％或更少，如9重量％或更少，或8重量％或更少，或5重量％或更少，或3重量％或更少，或1重量％或更少，或0.7重量％或更少。涂料组合物包括的铝源的量可以在上述任何值之间的范围内，如0.1至10重量％，如0.2至8重量％或0.3重量％至1重量％。本发明的膨胀型组合物可以含有二氧化硅源，如果使用的话，其量为0.1重量％或更大，如0.2重量％或更大，或0.3重量％或更大，或0.4重量％或更大，或0.5重量％或更大。涂料组合物包括的二氧化硅源的量可以为5重量％或更少，如3重量％或更少，或2重量％或更少，或1重量％或更少，或0.8重量％或更少。所述组合物包括的二氧化硅源的量可以在上述任何值之间的范围内，如0.1至5重量％，如0.4至1重量％。上面报道的重量％各自基于组合物的总固体重量。

本发明的组合物进一步包括二氧化钛(TiO₂)。根据本发明的组合物包括的TiO₂的量可以为5重量％或更大，如6重量％或更大，或7重量％或更大，或8重量％或更大，或9重量％或更大，或10重量％或更大。涂料组合物包括的TiO₂的量可以为20重量％或更少，如19重量％或更少，或18重量％或更少，或17重量％或更少，或15重量％或更少，或13重量％或更少，或10重量％或更少。所述组合物包括的TiO₂的量可以在上述任何值之间的范围内，如5至20重量％、如5至10重量％或10重量％至18重量％。上面报道的重量％各自基于组合物的总固体重量。

如上所述，本发明人已经发现，在上述范围内，硼酸盐源、铝源和/或二氧化硅源与TiO₂和磷酸盐源的结合使用，给出了具有理想的焦炭形成以及对基材的理想附着力的膨胀型涂料。因此，与缺少一个或多个所列元素和/或所述一个或多个所列元素在所列范围之外使用的类似组合物相比，本组合物具有优势。

本发明的涂料组合物进一步包括气体源。“气体源”是指在热分解时提供膨胀气体的化合物。膨胀气体用于使膨胀型组合物在暴露于高温或火焰时起泡和膨胀。由于这种膨胀，形成的焦炭是一种厚厚的多细胞材料，用于绝缘和保护底层基材。任何合适的膨胀气体源都可用于本发明的膨胀型组合物，如含氮材料。合适的含氮材料的实例包含三聚氰胺、磷酸盐、胍盐、羟甲基化三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺、尿素、二甲基脲、焦磷酸三聚氰胺、双氰胺、磷酸胍基脲和甘氨酸。也可以使用其它常规的膨胀气体来源，如那些释放二氧化碳的材料。实例是碱土金属，如碳酸钙或碳酸镁。也可以使用在加热时分解时释放水蒸气的化合物，例如氢氧化钙、氢氧化镁或氢氧化铝，也可以使用可膨胀石墨。这种化合物的其它实例也是硼酸盐源，如硼酸和硼酸衍生物，如硼酸酯和金属硼酸盐。所述气体源，如三聚氰胺，可以以1重量％或更大(如2重量％或更大，或3重量％或更大)的量用于本发明的膨胀型组合物中。根据本发明的组合物包括的气体源的量例如可以为10重量％或更少，或8重量％或更少，或7重量％或更少，或5重量％或更少。所述组合物包括的气体源的量可以在上述任何值之间的范围内，如1至10重量％，如3至7重量％。所报道的重量％各自基于组合物的总固体重量。

本发明的涂料可以含有一种或多种适合于膨胀型涂料的附加添加剂。这种添加剂的实例包含锌源、酸源、金属氧化物，例如预水解的四乙基硅酸盐、异丙醇钛、碳源、无机填料、玻璃纤维和/或矿物纤维，例如来自PPG的CHOPVANTAGE、来自Lapinus的Coupforce或Roxul纤维、流变助剂、有机溶剂、颜料、泡沫稳定剂及其组合。

任选的锌源可以包括多种材料。据信，锌材料可能有助于在焦炭中形成小细胞结构。焦炭的小细胞可以更好地绝缘基材，并且能够更好地保持焦炭的完整性并粘附在基材上。因此，焦炭的开裂及其从基材上的断裂被最小化，并且为底层基材提供了更大的保护措施。作为锌来源的合适材料的实例包含氧化锌、锌盐(如硼酸锌和磷酸锌)、碳酸锌；也可以使用锌金属。

所述酸源可以选自磷酸铵、聚磷酸铵、二磷酸二铵、五硼酸二铵、磷酸生成材料、硼酸、金属或有机硼酸盐及其组合。

应当理解，本组合物的许多组分可以在组合物中发挥一种以上的功能。例如，磷、锌、硼和膨胀气体中的每一种都可以由单独的源材料提供，或者，可替代地，单个材料可以是这些组分中的一个以上组分的来源。例如，焦磷酸三聚氰胺既可以提供磷源又能提供膨胀气体源，硼酸锌可以提供锌源和硼酸盐源；磷酸锌可以提供锌源和磷酸盐源等。

任选的增强填料可以从大量常规利用的材料中选择，包含纤维增强物和薄片增强物，其可能比其它填料更合适。纤维增强物的实例包含玻璃纤维、陶瓷纤维，例如氧化铝/氧化硅、石墨纤维、矿物纤维和玄武岩纤维。薄片增强物包含锤磨式玻璃片、云母和硅灰石。其它合适的填料包含金属氧化物、粘土、滑石粉、二氧化硅、硅藻土、LAPINUS纤维和各种颜料。增强填料被认为有助于在焦炭形成之前和期间控制防火组合物的膨胀，从而使产生的焦炭坚硬且均匀。基于膨胀型组合物的总固体重量，当存在时，增强填料，如玻璃纤维和/或矿物纤维，通常以5.0重量％或更少(如4重量％或更少，如3重量％或更少)的量存在于组合物中。根据本发明的组合物包括的增强填料的量例如可以为0.1重量％或更大，如0.2重量％或更大，0.5重量％或更大，或1重量％或更大。所述组合物包括的增强填料的量可以在上述任何值之间的范围内，如0.1重量％至5.0重量％或1重量％至4重量％。所报道的重量％各自基于组合物的总固体重量。

本发明的膨胀型组合物还可以含有多种常规添加剂，如流变助剂、有机溶剂、泡沫稳定剂、颜料、火焰蔓延控制剂等。这些成分是任选的，并且可以以不同的量添加。通常，如果使用附加添加剂，则所述附加添加剂以1重量％或更大(如2重量％或更大，或5重量％或更大，或10重量％或更大)的总量存在。附加添加剂，如果使用的话，可以例如以20重量％或更少(如15重量％或更少，或12重量％或更少)的量存在于根据本发明的组合物中。所述组合物包括的任选附加添加剂的量可以在上述任何值之间的范围内，如1至20重量％，如2至20重量％或5-15重量％。所报道的重量％各自基于组合物的总固体重量。

膨胀型组合物可以是一种组分(“1K”)，也可以是多组分组合物，如两组分(“2K”)或更多组分。“1K”组合物将被理解为是指其中所有涂料组分在制造之后、在储存期间等保持在同一容器中的组合物。1K组合物可以施涂到基材上并通过任何常规方法固化，如通过加热，强制空气等。本组合物也可以是多组分的，其将被理解为其中各种组分被单独维持直到施涂之前的组合物。本组合物可以是热塑性的或热固性的。例如，本组合物可以被包装为2K体系，其中成膜树脂在第一包(A)中并且固化剂在第二包(B)中，从而将涂料组合物中使用的所有其它组分以任何组合形式用于包(A)或包(B)或两者中，或者一些或全部组分可能位于一个或多个另外的包(C)中。在使用膨胀型组合物之前，将各个包混合在一起。

本发明的可固化膨胀型组合物可以呈如乳香等厚材料的形式。特别合适的是，该组合物不含溶剂并且被喷涂。如果需要的话，可以使用各种常规溶剂(如二甲苯，二氯甲烷或1,1,1-三氯乙烷)进行稀释。

本发明的可固化膨胀型涂料组合物可根据需要施涂以提供各种厚度的干膜。合适的干膜厚度范围为10至20,000微米，如50至5000微米，如100–2000微米。所需的干膜厚度(“DFT”)可能因应用而异。对于建筑结构组件的使用，200至20,000微米(如300至1000微米或3000至15000微米)的DFT范围可能是合适的。对于锂电池，200至5000微米(如200至1000或1000至5000)的DFT范围可能是合适的。

任选地，本发明的膨胀型组合物可以被形成为自支撑膜或片材。自支撑膜或片材随后可以被固化以形成交联的膨胀型自支撑膜或片材。一般而言，本发明的可固化膨胀型组合物可以通过本领域技术人员熟知的任何技术，例如浇注成型工艺，通过用涂料浸渍网状物等方式形成膜或片材。在将所述交联的膨胀型自支撑膜或片材施涂到基材上之前，可以将膜或片材固化以形成交联的膨胀型自支撑膜或片材。在本发明的范围内，在形成步骤之后，将未固化的膜或片材施涂到基材上，然后随后固化以获得根据本发明的交联膨胀层。膜或片材可以通过粘合剂施涂到基材上。

本组合物和自支撑片材或膜可施涂于本领域已知的任何基材，例如，汽车基材、船用基材、工业基材、重型设备、包装基材、木材、木地板和家具、服装、电子产品(包含外壳和电路板)以及消费类电子产品，如计算机外壳、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、电视、游戏设备、计算机设备、计算机配件、MP3播放器等、玻璃和透明胶片、运动器材(包含高尔夫球)等。这些基材可以是例如金属的或非金属的。金属基材包含锡、钢、镀锡钢、铬钝化钢、镀锌钢、铝和铝箔。如本文所使用的，金属片材是指平坦的金属片材和卷绕的金属片材，所述金属片材被卷绕、展开以进行涂覆并且然后再卷绕以运送到制造商。非金属基材包含聚合物、塑料、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、纤维素、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、EVOH、聚乳酸、其它“绿色”聚合物基材、聚(对苯二甲酸乙二酯)(“PET”)、聚碳酸酯、聚碳酸酯丙烯丁二烯苯乙烯(“PC/ABS”)、SMC、碳纤维、聚酰胺、木材、薄板、木材复合物、颗粒板、中密度纤维板、水泥、石材、玻璃、纸、硬纸板、纺织品、合成和天然皮革等。基材可以是结构的一部分，也可以是运载工具的一部分。如本文所使用的，“结构”是指建筑物、桥梁、运输基础设施、石油钻井平台、石油平台、水塔、电力线塔、支撑结构、风力涡轮机、墙壁、桥墩、码头、堤坝、水坝、集装箱、拖车以及暴露于腐蚀性环境的任何金属结构的任何部分。如本文所使用的，“运载工具”在其最广义上是指所有类型的运载工具，如但不限于汽车、卡车、公共汽车、拖拉机、收割机、重型设备、货车、高尔夫球车、摩托车、自行车、有轨电车、地铁车厢、飞机、直升机、各种尺寸的船只等。

基材可以是已经以某种方式处理的基材，如赋予视觉和/或颜色效果。例如，在施涂涂料组合物之前，可以对基材进行碱性清洁、脱氧、机械清洁、超声清洁、溶剂擦拭、粗糙化、等离子体清洁或蚀刻、暴露于化学气相沉积、用助粘剂处理、镀覆、阳极氧化、退火、包覆或其任何组合。可以在施涂涂料组合物之前使用先前所描述的方法中的任何方法来处理基材，如通过在施涂涂料组合物之前将基材浸入清洁剂和/或脱氧剂浴中。还可以在施涂涂料组合物之前对基材进行镀覆。如本文所使用的，“镀覆”是指在基材的表面之上沉积金属。基材还可以被3D打印。

如上所述，基材可以包括电池或电池组件。例如，电池可以是电动运载工具电池，并且电池组件可以是电动运载工具电池组件。“电池组件”可以是电池(如锂离子电池)中的任何组件。电池组件可以包括，例如，电极、电芯、电池壳、电池模块、电池组、电池箱、电芯壳体、电池组壳、电池盖和托盘、热管理系统、电池外壳、模块外壳、模块支架、电池侧板、电芯包壳、冷却模块、冷却管、冷却翅片、冷却板、汇流条、电池框架、电连接件、金属丝、或铜或铝导体或电缆。

因此，本发明进一步涉及一种至少部分地涂有本发明的涂料组合物的制品。本发明的涂料组合物可以以任何形式应施涂于制品，如涂料组合物或交联的膨胀型自支撑膜或片材。当膜或片材“施涂于”及其任何变体时，意指所述膜/片材可以贴在制品上，如借助于粘合剂层，或定位在制品内或放置在制品内，如与制品的固定或可移动元件相邻。所述制品可以是结构。所述制品可以是运载工具。所述制品可以是电池组件或电池，如锂离子电池。例如，本发明的涂料组合物或交联的自支撑膜或片材可以施涂于电池(具体地说，锂离子电池)的任何结构元件，以获得根据本发明的电池。电池可以包括限定外壳的外壁元件和任选的内壁元件，其中交联的膨胀型涂料或交联的膨胀型自支撑膜或片材至少部分地施涂于任何外壁元件的外侧和/或内侧和/或施涂于任何内壁元件的任何一侧，如果存在的话。外壁和/或内壁元件可以包括复合材料、钢、铝和/或聚碳酸酯。本涂料组合物可能特别适合在电池上使用，因为它形成具有相对较小膨胀的强焦炭，使其适用于电池模块与外壳之间的有限间隙空间。

电池，具体地说，锂离子电池，可以是包括多个单独电芯的电池组，其中本涂料或交联的膨胀型自支撑膜或片材被定位成在膨胀和任选的烧焦状态下，将所述单独电芯中的至少一些电芯彼此隔热，如在两个电芯之间。此外，可固化膨胀型涂料组合物或交联的膨胀型自支撑膜或片材可以施涂于或放置在如上所述的电池组的外壳壁和内部分隔壁附近。

可能期望的是，在电池内部和/或周围使用一种或多种附加的阻燃材料和/或火灾缓解装置。例如，隔热材料或高强度材料等可以包裹在电芯周围或以其它方式定位在电芯之间，或者围绕电池外壳的周边或内部。这种材料的实例包含玻璃纤维、矿棉、二氧化硅/二氧化硅纤维、氧化铝、Kevlar、Nomex、硅酸钙或硅酸钙纤维；例如，这些材料可以呈片材或其它自支撑形式。也可以使用泡沫，如带有阻燃剂的聚氨酯/聚脲泡沫。还可以使用物理屏障，如插入电芯、云母板、气凝胶毯和/或矿物/玻璃/碳纤维毯之间的冷却翅片。

为了向包括电池的制品及其用户提供防火保护，还可以在本发明的范围内将可固化膨胀型涂料组合物或交联的膨胀型自支撑膜或片材施涂到电池与制品之间与电池相邻的制品的一部分上，以使该制品与电池绝缘。在这种情况下，可以采用常规电池或根据本发明的电池。例如，制品可以是手机、平板电脑或笔记本电脑。

任选地，所述制品可以是如混合动力或电动汽车、公共汽车或卡车等运载工具。在此类运载工具中，电池(尤其是锂离子电池)通常由于其重量而被定位为运载工具主体(例如车身)地板部分下方的扁平电池组。在这种情况下，本发明的涂料或交联的膨胀型自支撑膜或片材可以施涂到电池与运载工具主体之间与电池相邻的运载工具的地板部分。因此，在电池热失控或电池火灾的情况下，运载工具主体(尤其是客舱)受到本发明的涂层/膜的保护，因此火灾不会蔓延到客舱中，并且在此类事件的情况下，客舱的升温将受到长时间的限制，以便乘客有足够的时间安全地逃离运载工具。

本发明的组合物可以以本领域的任何标准方式施涂，所述标准方式如电镀、喷涂、静电喷涂、浸渍、滚涂、刷涂等，包含通过机器人施涂。

如本文所使用的，除非另有明确说明，否则如表示值、范围、量或百分比的那些数字等所有数字，即使术语没有明确出现，也可以解读为以词语“约(about)”开头。而且，本文中所述的所有数值范围旨在包含本文中所述的所有子范围。单数涵盖复数，并且反之亦然。例如，尽管本文提及“一个/种”成膜组分、“一个/种”成膜树脂、“一个/种”磷酸盐源、“一个/种”硼酸盐源、“一个/种”二氧化硅源、“一个/种”铝源、“一个/种”气体源等，但可以使用这些组分中的每一种和任何其它组分。同样，如本文所使用的，术语“聚合物”意指预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物两者；前缀“聚(poly)”是指两种或更多种。当给出范围时，这些范围内的任何端点和/或这些范围内的数字都可以与本发明的范围相结合。“包含”、“如”、“例如”和类似术语意指“包含/如/例如但不限于”。除非另有明确说明，否则术语“丙烯酸”和“丙烯酸酯”可互换使用(除非这样做会改变预期含义)，并且包含丙烯酸、酸酐及其衍生物、低级烷基取代的丙烯酸，例如C₁-C₂取代的丙烯酸，如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸等，以及它们的C₁-C₆烷基酯和羟烷基酯。

鉴于前述内容，本公开尤其涉及但不限于以下方面：

在第一方面，公开了一种涂料组合物，所述涂料组合物包括：

a)成膜组分；

b)磷酸盐源；

c)硼酸盐源、铝源和/或二氧化硅源中的至少一者；

d)TiO₂；以及

e)气体源；

其中所述TiO₂的存在量为5至20重量％，所述磷酸盐源的存在量为20至55重量％，并且其中如果组分c包括硼酸盐源，则其存在量为5至20重量％，如果组分c包括铝源，则其存在量为0.1至10重量％，而如果组分c包括二氧化硅源，则其存在量为0.1至5重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

第二方面涉及根据前述第一方面所述的涂料组合物，其中基于所述组合物的总固体重量，所述TiO₂的存在量为9至15重量％。

第三方面涉及根据前述第一方面或第二方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述磷酸盐源的存在量为25至40重量％。

第四方面涉及根据前述第一方面或第二方面中任一项所述的涂料组合物，其中基于所述组合物的总固体重量，所述磷酸盐源的存在量为40至55重量％。

第五方面涉及根据前述第一至第四方面中任一项所述的涂料组合物，其中组分c包括硼酸盐源，其中基于所述组合物的总固体重量，所述硼酸盐源的存在量优选地为9至15重量％。

第六方面涉及根据前述第一至第五方面中任一项所述的涂料组合物，其中组分c包括铝源，其中基于所述组合物的总固体重量，所述铝源的存在量优选地为0.2至8重量％。

第七方面涉及根据前述第一至第六方面中任一项所述的涂料组合物，其中组分c包括二氧化硅源，其中基于所述组合物的总固体重量，所述二氧化硅源的存在量优选地为0.4至1重量％。

第八方面涉及根据前述第一至第七方面中任一项所述的涂料组合物，其中基于所述组合物的总固体重量，所述成膜组分的存在量为20-60重量％。

第九方面涉及根据前述第一至第八方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述气体源的存在量为1-10重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

第十方面涉及根据前述第一至第九方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物进一步包括纤维，如玻璃纤维和/或矿物纤维，基于所述组合物的总固体重量，所述纤维的量为至多4重量％。

第十一方面涉及根据前述第一至第十方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物进一步包括一种或多种添加剂，所述一种或多种添加剂的总量为2-20重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

第十二方面涉及根据前述第一至第十一方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述成膜组分包括成膜树脂和任选的交联剂，如环氧树脂和胺交联剂。

第十三方面涉及根据前述第一至第十二方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述磷酸盐源包括磷酸铵、磷酸三苯酯和/或三(2-氯异丙基)磷酸酯，优选地包括聚磷酸铵。

第十四方面涉及根据前述第一至第十三方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述硼酸盐源，如果使用的话，包括金属硼酸盐五硼酸铵和/或硼酸。

第十五方面涉及根据前述第一至第十四方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述铝源，如果使用的话，包括氢氧化铝和/或氧化铝。

第十六方面涉及根据前述第一至第十五方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述二氧化硅源，如果使用的话，包括气相二氧化硅。

第十七方面涉及根据前述第一至第十六方面中任一项所述的涂料组合物，其中所述气体源包括三聚氰胺、尿素和/或可膨胀石墨。

第十八方面涉及一种自支撑膜或片材，其由根据前述第一至第十七方面中任一项所述的涂料组合物形成。

在第十九方面中，进一步公开了一种用于涂覆基材的方法，所述方法包括向所述基材的至少一部分施涂根据前述第一至第十七方面中任一项所述的涂料组合物或根据前述第十八方面所述的膜或片材。

第二十方面涉及根据前述第十九方面所述的方法，其中所述基材包括金属，如铝或钢，或塑料，如聚碳酸酯。

在二十一方面中，公开了一种基材，其根据前述第十九方面或第二十方面中任一项所述的方法进行涂覆。

第二十二方面还涉及一种制品，其包括根据前述第二十一方面所述基材。

第二十三方面涉及根据前述第二十二方面所述的制品，其中所述制品包括运载工具或结构。

第二十四方面涉及根据前述第二十二方面所述的制品，其中所述制品包括锂离子电池。

第二十五方面涉及根据前述第二十四方面所述的制品，其中所述电池组括限定外壳的外壁元件和任选的内壁元件，其中所述涂料组合物或膜或片材至少部分地施涂于任何外壁元件的外侧和/或内侧和/或施涂于任何内壁元件的任何一侧，如果存在的话。

第二十六方面涉及根据前述第二十五方面所述的制品，其中任何外壁和/或内壁元件包括复合材料、钢、铝和/或聚碳酸酯。

第二十七方面涉及根据前述第二十四方面至第二十六方面中任一项所述的制品，其中所述电池是包括多个单独电芯的电池组，其中所述涂料组合物或膜或片材被定位成在膨胀和任选的烧焦状态下，将所述单独电芯中的至少两个电芯彼此热绝缘；并且其中所述电池任选地包括一种或多种附加的阻燃材料和/或火灾缓解装置。

在第二十八方面中，公开了一种电池组件，其中所述电池组件至少部分地涂有根据前述第一至第十七方面中任一项所述的涂料组合物，或者已经施涂了根据前述第十八方面所述的膜或片材。

第二十九方面涉及根据前述第二十八方面所述的电池组件，其中所述电池组件包括电动运载工具电池组件。

另外的方面涉及根据前述第二十八方面或第二十九方面中任一项所述的电池组件，其中所述电池组件包括电芯、电池壳、电池模块、电池组、电池箱、电芯壳体、电池组壳、电池盖和托盘、热管理系统、电池外壳、模块外壳、模块支架、电池侧板、电芯包壳、冷却模块、冷却管、冷却翅片、冷却板、汇流条、电池框架、电连接件、金属丝、铜或铝导体或电缆或其任何组合。

实例

以下实例旨在说明本发明，并且不应被解释为以任何方式限制本发明。

实例

使用如下所示的成分制备多种涂料调配物(调配物1-13)。通过在分散机下以高转速分散所有组分，直到调配物中的颗粒尺寸低于100微米来制备每种涂料调配物的基料。通过在分散机下以高转速分散所有组分，直到调配物中的颗粒尺寸低于100微米来制备每种涂料调配物的硬化剂。分散速度和分散板尺寸分别为2000rpm和80mm，容器直径为180mm。在施涂之前，将基料和硬化剂按下表所示的相对量混合。通过混合器或刮刀将基料和硬化剂混合，直到混合物的颜色变得均匀且无结块。将涂料调配物通过无气喷涂各自施涂在150x75x 1.2mm铝板上，并针对1200±50℃火炬火烧测试所形成的涂料，其中气体压力为2巴并且燃烧器直径为30mm的，持续10分钟。监测铝板背面的温度。对涂料的膨胀系数(其被定义为膨胀涂料与原始涂料的厚度之间的比率)、形成的焦炭及其对基材的附着力进行评估。结果总结在下表1中。

调配物1：(APP:硼酸盐:TiO₂＝15.2:31.2:0)–比较性实例

调配物1-基料(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 8621	21.1
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	3.2
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 31563	4.1
蓖麻油衍生物	THIXATROL ST4	0.2
			聚磷酸铵	EXOLIT AP 4225	15.2
硼酸锌	C-TEC CT-ZB 4006	31.2

¹瀚森公司

²加布里埃尔性能产品公司(Gabriel performance products)

³日本电气玻璃公司(Nippon Electric Glass)

⁴海明斯特殊化学品公司(Elementis Specialties)

⁵科莱恩公司(Clariant AG)

⁶R J Marshall Co

调配物1-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-17	1.7
聚酰胺胺	Aradur 1408	18.7
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
凹凸棒石	ATTAGEL 509	1.9
			三聚氰胺	重结晶三聚氰胺10	2.6

⁷亨斯迈公司

⁸亨斯迈公司

⁹巴斯夫公司

¹⁰湛新公司

调配物2：(APP:硼酸盐:TiO₂＝15.2:29.4:2.7)–比较性实例

调配物2-基料(基料:硬化剂＝3:1)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 862	21.1
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	3.2
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 3156	3.2
蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.2
			聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	15.2
硼酸锌	C-TEC CT ZB 400	29.4
			二氧化钛	TI-PURE R-70611	2.7

¹¹科慕公司(The Chemours Company LLC)

调配物2-硬化剂(基料:硬化剂＝3:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.7
聚酰胺胺	Aradur 140	18.7
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
凹凸棒石	ATTAGEL 50	1.9
			三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	2.6

调配物3：(APP:硼酸盐:TiO₂＝15.2:27.5:4.6)–比较性实例

调配物3-基料(基料:硬化剂＝3:1)

调配物3-硬化剂(基料:硬化剂＝3:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.7
聚酰胺胺	Aradur 140	18.7
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
凹凸棒石	ATTAGEL 50	1.9
			三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	2.5

调配物4：(APP:硼酸盐:TiO₂＝15.7:18.5:5.9)-比较性实例

调配物4-基料(基料:硬化剂＝7:3)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 862	25.2
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	3.5
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 3156	1.4
蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.2
			聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	15.7
硼酸锌	C-TEC CT ZB 400	18.5
			二氧化钛	TI-PURE R-706	5.9

调配物4-硬化剂(基料:硬化剂＝7:3)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.9
聚酰胺胺	Aradur 140	23.0
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
凹凸棒石	ATTAGEL 50	1.9
			三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	2.7

调配物5：(APP:硼酸盐:TiO₂＝29.3:19.6:5.9)

调配物5-基料(基料:硬化剂＝4:1)

调配物5-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.1
聚酰胺胺	Aradur 140	16.3
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
凹凸棒石	ATTAGEL 50	1.9
			三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	2.5

调配物6：(APP:硼酸盐:TiO₂＝35.3:10.3:9.2)

调配物6-基料(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 862	18.6
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	3.2
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 3156	1.4
蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.2
			聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	35.3
硼酸锌	C-TEC CT ZB 400	10.3
			二氧化钛	TI-PURE R-706	9.2

调配物6-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.0
聚酰胺胺	Aradur 140	18.2
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	2.5

调配物7：(APP:硼酸盐:TiO₂＝40.7:14.5:13.3)

调配物7-基料(基料:硬化剂＝2:1)

调配物7-硬化剂(基料:硬化剂＝2:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.1
聚酰胺胺	Aradur 140	10.2
			聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	20.0
蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
			三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	3.9

调配物8：(APP:硼酸盐:TiO₂＝52.1:0:7.2)–比较性实例

调配物8-基料(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 862	14.2
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	2.7
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 3156	1.7
蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.2
			聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	52.1
二氧化钛	TI-PURE R-706	7.2

调配物8-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.1
聚酰胺胺	Aradur 140	12.2
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	8.5

调配物9：(APP:Al(OH)₃:TiO₂＝51.9:0.2:7.2)

调配物9-基料(基料:硬化剂＝4:1)

¹¹Bisley&Company Pty Ltd

调配物9-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.1
聚酰胺胺	Aradur 140	12.2
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	8.5

调配物10：(APP:Al(OH)₃:TiO₂＝42.6:9.5:7.2)

调配物10-基料(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 862	14.2
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	2.7
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 3156	1.7
氢氧化铝	氢氧化铝	9.5
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.2
聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	42.6
			二氧化钛	TI-PURE R-706	7.2

调配物10-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.1
聚酰胺胺	Aradur 140	12.2
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	8.5

调配物11：(APP:Al₂O₃:TiO₂＝51.9:0.2:7.2)

调配物11-基料(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 862	14.2
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	2.7
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 3156	1.7
氧化铝	煅烧氧化铝12	0.2
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.2
聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	51.9
			二氧化钛	TI-PURE R-706	7.2

¹²Bisley&Company Pty Ltd

调配物11-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.1
聚酰胺胺	Aradur 140	12.2
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	8.5

调配物12：(APP:SiO₂:TiO₂＝51.6:0.5:7.2)

调配物12-基料(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 862	14.2
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	2.7
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 3156	1.7
二氧化硅	FUMED SILICA13	0.5
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.2
聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	51.6
			二氧化钛	TI-PURE R-706	7.2

¹³布伦塔格公司(Brenntag)

调配物12-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.1
聚酰胺胺	Aradur 140	12.2
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	8.5

调配物13：(APP:SiO₂:Al₂O₃:TiO₂＝51.1:0.5:0.5:7.2)

调配物13-基料(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			双酚F二缩水甘油醚	EPIKOTE 862	14.2
腰果壳液	ROYOXY RAD-913	2.7
			玻璃纤维	CHOPVANTAGE 3156	1.7
二氧化硅	FUMED SILICA	0.5
			氧化铝	煅烧氧化铝	0.5
蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.2
			聚磷酸铵	EXOLIT AP 422	51.1
二氧化钛	TI-PURE R-706	7.2

调配物13-硬化剂(基料:硬化剂＝4:1)

组分	商品名	组中的重量％
			(三-2,4,6-二甲氨基甲基苯酚)	Accelerator 960-1	1.1
聚酰胺胺	Aradur 140	12.2
			蓖麻油衍生物	THIXATROL ST	0.1
三聚氰胺	重结晶三聚氰胺	8.5

表1

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从上述结果可以看出，具有硼酸盐但没有TiO₂且APP少于20重量％的调配物1给出了不可接受的焦炭，该焦炭没有充分膨胀并且膨胀后没有粘附在基材上。调配物2、3和4也出现了类似的结果，其中使用了少于5重量％的TiO₂和/或少于20重量％的APP；那里的焦炭未能具有足够的膨胀，并且在暴露的基材上没有发现残留的焦炭，这表明焦炭的基材附着力差。具有TiO₂但没有硼酸盐的调配物8也给出了不可接受的结果，即膨胀范围过广，从而导致焦炭密度低，并因此通过火炬火焰吹扫去除焦炭层。即使在2巴的火焰吹扫压力下，在15mm火炬直径下，调配物5、6和7(其中基于总固体重量，TiO₂和硼酸盐的量分别在5-20重量％的范围内，并且APP在20-55重量％的范围内)也给出了可接受的焦炭和可接受的附着力。“良好附着力”的一个明显实例可以在调配物6的第二张图片中，其中示出了焦炭的横截面；焦炭很密集，并且看不到与基材的明显分离。具有所列量的TiO₂、APP、铝源和/或二氧化硅源的调配物9至13也给出了可接受的焦炭和附着力结果。

尽管出于说明的目的已经在上文描述了本发明的特定实例，但是对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所定义的本发明的情况下可以对本发明做出许多细节变化。

Claims (30)

1.一种涂料组合物，所述涂料组合物包括：

a)成膜组分，所述成膜组分包括环氧树脂和胺交联剂；

b)磷酸盐源；

c)硼酸盐源；铝源；和/或二氧化硅源；

d)TiO₂；以及

e)气体源；

其中所述TiO₂的存在量为5至20重量％，所述磷酸盐源的存在量为20至55重量％，并且其中如果组分c包括硼酸盐源，则其存在量为5至20重量％，如果组分c包括铝源，则其存在量为0.1至10重量％，而如果组分c包括二氧化硅源，则其存在量为0.1至5重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量，

其中所述涂料组合物进一步包括纤维，所述纤维的量为至多4重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量，

其中所述磷酸盐源包括磷酸铵、磷酸三苯酯和/或三(2-氯异丙基)磷酸酯，所述硼酸盐源，如果使用的话，包括金属硼酸盐、五硼酸铵和/或硼酸，并且所述气体源包括三聚氰胺、尿素和/或可膨胀石墨，所述铝源，如果使用的话，包括氢氧化铝和/或氧化铝，并且

所述二氧化硅源，如果使用的话，包括气相二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述TiO₂的存在量为9至15重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

3.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述磷酸盐源的存在量为25至40重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

4.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述磷酸盐源的存在量为40至55重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

5.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中如果组分c包括硼酸盐源，则其存在量为9至15重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

6.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中如果组分c包括铝源，则其存在量为0.2至8重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

7.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中如果组分c包括二氧化硅源，则其存在量为0.4至1重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

8.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述成膜组分的存在量为20至60重量％和/或所述气体源的存在量为1至10重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

9.根据权利要求中1至8中任一项所述的涂料组合物，其中所述纤维包含玻璃纤维和/或矿物纤维。

10.根据权利要求中1至8中任一项所述的涂料组合物，其进一步包括一种或多种添加剂，所述一种或多种添加剂的总量为2至20重量％，其中重量％基于所述组合物的总固体重量。

11.一种自支撑膜或片材，所述自支撑膜或片材由根据前述权利要求中任一项所述的涂料组合物形成。

12.一种用于涂覆基材的方法，所述方法包括向所述基材的至少一部分施加根据权利要求1至10中任一项所述的涂料组合物或根据权利要求11所述的膜或片材。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述基材包括金属或塑料。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述金属包括铝或钢。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述塑料包括聚碳酸酯。

16.一种基材，所述基材根据权利要求12至15中任一项所述的方法进行涂覆。

17.一种制品，所述制品包括根据权利要求16所述的基材。

18.根据权利要求17所述的制品，其中所述制品包括锂离子电池。

19.根据权利要求18所述的制品，其中所述电池包括限定外壳的外壁元件和任选的内壁元件，其中所述涂料组合物或膜或片材至少部分地施加于任何所述外壁元件的外侧和/或内侧和/或施加于任何所述内壁元件的任何一侧，如果存在的话。

20.根据权利要求19所述的制品，其中任何所述外壁和/或所述内壁元件包括复合材料、钢、铝和/或聚碳酸酯。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的制品，其中所述电池是包括多个单独电芯的电池组，其中所述涂料组合物或膜或片材被定位成在膨胀和任选的烧焦状态下，将所述单独电芯中的至少两个电芯彼此热绝缘；并且其中所述电池任选地包括一种或多种附加的阻燃材料和/或火灾缓解装置。

22.根据权利要求17所述的制品，其中所述制品包括运载工具。

23.根据权利要求17所述的制品，其中所述制品包括结构，其中“结构”是指建筑物、桥梁、运输基础设施、石油钻井平台、石油平台、水塔、电力线塔、支撑结构、风力涡轮机、墙壁、桥墩、码头、堤坝、水坝、集装箱、拖车以及暴露于腐蚀性环境的任何金属结构的任何部分。

24.根据权利要求17所述的制品，其中所述制品是电池组件，所述电池组件至少部分地涂有根据权利要求1至10中任一项所述的涂料组合物，或者已经施加了根据权利要求11所述的膜或片材。

25.根据权利要求24所述的制品，其中所述电池组件包括电动运载工具电池组件。

26.根据权利要求24或25所述的制品，其中所述电池组件包括电池壳、电池模块、电池盖和托盘、热管理系统、模块外壳、模块支架、电池侧板、电连接件、金属线、铜或铝导体或电缆或其任何组合。

27.根据权利要求26所述的制品，其中所述电池模块包括电池组、电池箱、电芯壳体、电池架或其任何组合。

28.根据权利要求27所述的制品，其中所述电池组包括电芯壳体、电芯或其任何组合。

29.根据权利要求26所述的制品，其中所述热管理系统包括冷却模块。

30.根据权利要求29所述的制品，其中所述冷却模块包括冷却管、冷却翅片、冷却板、汇流条或其任何组合。