CN117882233A - 坚硬的硅橡胶泡沫绝热材料 - Google Patents

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罗曼·科涅兹尼
汤姆·盖德
迈克尔·肯普夫
克雷格·W·林塞
托马斯·阿珀尔多恩
西蒙·普卢格
杰弗里·P·卡利什
玛格丽特·M·沃格尔-马丁
水野一彦
贝恩德·迪佩尔
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Abstract

一种绝热/保护阻隔层，该绝热/保护阻隔层为电池组件的电池单元提供绝热和保护。该阻隔层包括固化后的硅橡胶泡沫层，该硅橡胶泡沫层包含设置在该硅橡胶泡沫层内的多个加固颗粒，该多个加固颗粒的量足以赋予该硅橡胶泡沫层附加的坚硬度，使得与没有加固颗粒的相同硅橡胶泡沫层相比，需要更大的压缩力来将该泡沫层压缩至期望的压缩值。

Description

坚硬的硅橡胶泡沫绝热材料
技术领域
本公开整体涉及硅橡胶泡沫领域，更具体地说，涉及绝热硅橡胶泡沫(例如，呈片材形式)领域，该绝热硅橡胶泡沫已经被制造得更坚硬，从而表现出改善的保护特性。本公开还涉及制造此类硅橡胶泡沫的方法以及其用于工业应用，特别是用于(例如，汽车电动车工业中)电池热管理应用的用途。
背景技术
当前，汽车电气化是汽车工业中的最大趋势之一。对于电动车，电能源由以电池组件(例如模块、组等)的形式的电池单元供应。在此类组件中，电池单元通常彼此相邻设置并由间隙分开。电动车电池用于给电池电动车(BEV)和混合电动车(HEV)的推进系统供电。这些电池(其通常是锂离子电池)被设计为具有高安培小时容量。电动车电池开发的趋势转向电池中的更高能量密度(kWh/kg)以允许覆盖更长的里程并减少电池的充电时间。
由于电动车电池的高能量密度及电池充电或放电期间的高能量流，存在形成热点和热失控事件的风险，在这种情况下，由分解或以其他方式损坏的电池单元所生成的热量非常迅速地传播到邻近单元。此类热点和热失控事件还可导致受影响的电池单元膨胀，从而减小受影响的电池单元和相邻电池单元之间的距离。该链式反应可能导致爆炸或火势蔓延到整台电动车。
在这样的背景下，热管理解决方案的使用已迅速成为一种减轻电池组件中的温升的方式。US-Al-2007/0259258(Buck)中公开了一种部分解决方案，该专利描述了使用吸热材料来吸收电池组组件的电池单元所生成的热量并且将热量传递到该组件的壳体之外，从而在每个电池组和总电池组件内保持较低温度。US-Al-2019393574(Goeb等人)中描述了另一种部分解决方案，该专利公开了使用包含导热填料材料的导热间隙填料组合物来冷却电池组件。
发明内容
为了延迟或防止此类热失控事件，并由此保护附近的结构(例如，剩余的电池单元、车辆结构、建筑结构等)和人员，已经开发了用于电池组件内的绝热/保护阻隔层(例如，在相邻电池单元之间的间隙中)。本发明阻隔层能够承受与电池单元分解或以其他方式损坏相关联的非常高的温度，该电池单元分解或以其他方式损坏导致电池热点和热失控事件。当在相邻电池单元之间使用时，本发明阻隔层可显著减缓并甚至阻止热失控事件，因为其抗压缩性，从而有助于在受影响的电池单元和相邻电池单元之间保持期望的保护距离或间隙。相邻电池单元之间的期望的保护距离或间隙(即间隙尺寸)是保持阻隔层材料厚度的间隙尺寸，该阻隔层材料厚度足以抑制相邻电池单元之间的热传递，以在期望的时间段内减缓热失控事件(例如，附近的人员有足够的时间逃脱伤害、附近的结构避免损坏等)或防止热失控事件。如果损坏包含在容纳电池单元的电池组件内和/或电池组件中的剩余电池单元的至少一些、大多数(大于50％)或全部保持可用，则认为防止了热失控事件。剩余电池单元不是本发明阻隔层的初始源或起始电池单元，但可能已经导致了热失控事件。优选地，剩余电池单元都不需要进行更换。优选地，仅初始源电池单元损坏到需要更换的程度。
根据一个方面，本公开涉及一种可操作地适于(即，构造、尺寸被设定成和/或设计)设置在电池组件的相邻电池单元之间的绝热/保护阻隔层，以便为其提供绝热和保护，其中该阻隔层包含固化后的硅橡胶泡沫层。该硅橡胶泡沫层包含设置在该硅橡胶泡沫层内并且优选地均匀地设置在整个该硅橡胶泡沫层中的多个加固颗粒，该多个加固颗粒的量足以赋予该硅橡胶泡沫层附加的坚硬度，使得与没有这些加固颗粒的相同硅橡胶泡沫层相比，需要更大的压缩力来将该泡沫层压缩至期望的压缩值。
这些泡沫的压缩行为是在延迟或甚至防止热失控事件方面的关键特性。如果单个电池单元分解或以其他方式损坏，其可变热并膨胀。这可导致绝热/保护阻隔层，并且特别是硅橡胶泡沫层的显著压缩，并导致受损电池与其邻近单元之间的减小的间隙。已经发现，在操作条件下，邻近单元的温度强烈依赖于基本上保持间隙尺寸(即相邻单元之间的距离)。已经发现，在此类热失控事件期间，随着泡沫坚硬度的增加，可显著保持期望的间隙尺寸，或至少显著最小化间隙尺寸的减小。因此，开发更坚硬的泡沫有助于延迟或甚至防止热失控事件。
在一个实施方案中，该硅橡胶泡沫层由该硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体形成，该前体包括：至少一种有机聚硅氧烷化合物A，每分子包含至少两个或三个氢原子的至少一种有机氢聚硅氧烷化合物B，至少一种含羟基的化合物C，有效量的固化催化剂D(例如，铂基固化催化剂)和设置在该硅橡胶泡沫层内的多个加固颗粒，该多个加固颗粒的量足以使该硅橡胶泡沫层在经受超过100kPa的压缩力时表现出不超过约50％的压缩值。
根据一个方面，本公开涉及硅橡胶泡沫层，其可通过包括以下步骤的方法获得：提供基底；提供第一固体膜并且将该第一固体膜施加到该基底上；提供设置有上游侧和下游侧的涂覆工具，其中该涂覆工具从该基底偏移以形成与该基底的表面垂直的间隙；使该第一固体膜在下游方向上相对于该涂覆工具移动；向该涂覆工具的该上游侧提供该硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体，从而通过该间隙将该硅橡胶泡沫的该前体作为层涂覆到设置有该第一固体膜的该基底上；提供第二固体膜并且沿着该涂覆工具的该上游侧施加该第二固体膜，使得在形成该硅橡胶泡沫的该前体的该层的同时施加该第一固体膜和该第二固体膜；使该硅橡胶泡沫的该前体发泡或允许该前体发泡；使该硅橡胶泡沫的该前体的该层固化或允许该层固化，从而形成该硅橡胶泡沫层；任选地，使该硅橡胶泡沫的该前体的该层暴露于热处理；以及任选地，从该硅橡胶泡沫层去除该第一固体膜和/或该第二固体膜。
根据另一个方面，本公开涉及用于制造硅橡胶泡沫层的方法，其中该方法包括提供基底；提供第一固体膜并且将该第一固体膜施加到该基底上；提供设置有上游侧和下游侧的涂覆工具，其中该涂覆工具从该基底偏移以形成与该基底的表面垂直的间隙；使该第一固体膜在下游方向上相对于该涂覆工具移动；向该涂覆工具的该上游侧提供该硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体，从而通过该间隙将该硅橡胶泡沫的该前体作为层涂覆到设置有该第一固体膜的该基底上；提供第二固体膜并且沿着该涂覆工具的该上游侧施加该第二固体膜，使得在形成该硅橡胶泡沫的该前体的该层的同时施加该第一固体膜和该第二固体膜；使该硅橡胶泡沫的该前体发泡或允许该前体发泡；使该硅橡胶泡沫的该前体的该层固化或允许该层固化，从而形成该硅橡胶泡沫层；任选地，使该硅橡胶泡沫的该前体的该层暴露于热处理；以及任选地，从该硅橡胶泡沫层去除该第一固体膜和/或该第二固体膜。
根据又一个方面，本公开涉及如上所述的硅橡胶泡沫层用于工业应用，特别是用于汽车工业中的热管理应用的用途。
附图说明
图1是根据本公开的一个示例性方面的一个示例性涂覆设备和制造硅橡胶泡沫层的方法的示意图。
图2是可用于本公开的一个示例性涂覆工具的示意性剖视图。
图3是根据本公开的一个方面的示例性硅橡胶泡沫层的剖面的扫描电子显微镜图像。
图4示出了根据本公开的一个方面的示例性电池模块组件。
图5示出了在热侧/冷侧测试中使用的示例性仪器。
图6是示出HCST中间隙随温度变化的图。
图7是示出的图
图8是示出Ex 14A的HCST结果的图。
图9是示出Ex 25的HCST结果的图。
图10是示出Ex 21的HCST结果的图。
图11示出了HCST后2层Ex 21的照片(左：热侧，右：冷侧)。
图12示出了热重量分析的结果。
具体实施方式
根据一个方面，本公开涉及一种绝热/保护阻隔层，该绝热/保护阻隔层包含固化后的硅橡胶泡沫(优选地非复合硅橡胶泡沫)层，并且可操作地适于(即，构造、尺寸被设定成和/或设计)设置在电池组件内提供绝热和保护。更具体地，绝热/保护阻隔层可操作地适于设置在电池组件中的相邻电池单元之间，从而为其提供绝热和保护。硅橡胶泡沫层包含设置在硅橡胶泡沫层内并且优选地均匀地设置在整个该硅橡胶泡沫层中的加固材料(诸如多个加固颗粒)，该多个加固颗粒的量足以赋予硅橡胶泡沫层附加的坚硬度，使得与没有加固颗粒的相同硅橡胶泡沫层相比，需要更大的压缩力来将泡沫层压缩至期望的压缩值。
根据更具体的方面，本公开涉及由硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体形成的硅橡胶泡沫(优选地非复合硅橡胶泡沫)层，该前体包括：至少一种有机聚硅氧烷化合物A，每分子包含至少两个或三个氢原子的至少一种有机氢聚硅氧烷化合物B，至少一种含羟基的化合物C，有效量的固化催化剂D(例如，铂基固化催化剂)和设置在硅橡胶泡沫层内的多个加固颗粒，该多个加固颗粒的量足以使硅橡胶泡沫层表现出期望的压缩特性。
示例性加固填料材料包括由以下材料制成的加固颗粒：氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MDH)、碳酸钙、矿物纤维和其他陶瓷纤维、二氧化钛(例如，热解二氧化钛)及它们的任何组合或混合物。这些加固颗粒可经表面处理并且具有低吸水性。优选地，加固颗粒表现出其他期望的特性，诸如有机硅泡沫前体增粘剂、相对较低成本、吸热和阻燃剂(例如，颗粒，诸如氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MDH)和碳酸钙)中的任何一者或组合。其他期望的颗粒特性包括泡沫基体的结构增强，包括在硅橡胶经历陶瓷化过程之后(即在有机硅已暴露于高温下并持续一段时间以转化为二氧化硅基陶瓷之后)。
示例性阻隔层实施方案
1.一种可操作地适于设置在电池组或模块的相邻电池单元(例如，用于圆柱形电池单元或棱柱或袋状电池单元的一侧)之间的绝热/保护阻隔层。所述绝热/保护阻隔层包含具有至少一个主表面或相对的主表面的固化后的硅橡胶泡沫(优选地非复合硅橡胶泡沫)层和至少一个任选的固体膜，其中所述固体膜被设置在所述硅橡胶泡沫层的所述至少一个主表面或两个相对的主表面上或以其他方式覆盖所述至少一个主表面或所述两个相对的主表面(例如，所述泡沫层能够夹置在折叠固体膜的两个部分之间或第一固体膜和第二固体膜之间)，并且所述硅橡胶泡沫层包含设置在所述硅橡胶泡沫层内的多个加固颗粒，所述多个加固颗粒的量足以赋予所述硅橡胶泡沫层附加的坚硬度，使得与没有所述加固颗粒的相同硅橡胶泡沫层相比，需要更大的压缩力来将所述泡沫层压缩至期望的压缩值。
2.根据实施方案1所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层由硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体形成，所述前体包括：
至少一种有机聚硅氧烷化合物A；
每分子包含至少两个或三个氢原子的至少一种有机氢聚硅氧烷化合物B；
至少一种含羟基的化合物C；以及
有效量的固化催化剂D(例如，铂基固化催化剂)。
3.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述多个加固颗粒均匀地设置在整个所述硅橡胶泡沫层中。
4.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述多个加固颗粒的量足以使所述硅橡胶泡沫层在经受至少100kPa、150kPa、200kPa、250kPa、300kPa、350kPa、400kPa、450kPa或500kPa的压缩力时表现出不超过约30％、35％、40％、45％或50％的压缩值。
5.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述多个加固颗粒的量足以使所述硅橡胶泡沫层在经受超过100kPa的压缩力时表现出不超过50％的压缩值。
6.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒的量在约10重量％到约60重量％并包括约60重量％的范围内，或在约5体积％到约30体积％并包括约30体积％的范围内。
7.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒的量为约40重量％或约20体积％。
8.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒是以下材料颗粒中的任何一者或组合：氢氧化铝(ATH)颗粒、氢氧化镁(MDH)颗粒、碳酸钙颗粒、氧化钛颗粒和矿物纤维。
9.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒具有在至少约0.5μm到约3μm、5μm或10μm并包括约3μm、5μm或10μm的范围内的尺寸(即长轴尺寸)。
10.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒具有约2.0μm的尺寸(即长轴尺寸)。
11.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒包括非金属无机纤维，例如矿物纤维，所述非金属无机纤维具有在至少约200μm到约1000μm并包括约1000μm的范围内、或在至少约250μm到约750μm并包括约750μm的范围内的长度。例如，期望的是纤维长度为约500μm。所述纤维还具有在至少约3.0μm到约6.0μm并包括约6.0μm的范围内的直径。例如，期望的是纤维直径为约4.5μm。
12.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒的量足以使所述硅橡胶泡沫层在经受超过100kPa、200kPa、300kPa、400kPa、500kPa、600kPa、700kPa、800kPa、900kPa、1000kPa、1100kPa、1200kPa的压缩力时表现出不超过约25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、或60％的压缩值。
13.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受至少200kPa的压缩力时表现出不超过约50％的压缩值。
14.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受超过1200kPa的压缩力时表现出不超过约50％的压缩值。
15.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受超过200kPa的压缩力时表现出不超过约30％的压缩值。
16.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受超过400kPa的压缩力时表现出不超过约30％的压缩值。
17.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受约200kPa到不大于约1000kPa的范围内的压缩力时表现出在约30％到最大约50％的范围内的压缩值。
18.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在约300kPa到不大于约800kPa的范围内的压缩力时表现出在约30％到最大约50％的范围内的压缩值。
19.根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒单独地或一起表现出选自以下各项的特性中的任何一者或组合：有机硅泡沫前体增粘剂或增稠剂、泡沫基体增强、相对较低成本、吸热和阻燃剂。由诸如氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MDH)和碳酸钙等材料制成的颗粒表现出大多数或全部这些特性。由相对较短的陶瓷增强颗粒制成的颗粒(例如矿物颗粒等)可提供泡沫基体的结构增强，包括在硅橡胶经历陶瓷化过程之后(即在有机硅已暴露于高温下并持续一段时间以转化为二氧化硅基陶瓷之后)。由二氧化钛(例如热解二氧化钛)制成的颗粒可有助于有机硅泡沫前体的增稠或粘度增加。在组分A和B已经混合后，或在所有前体成分已经组合后，可将加固颗粒添加到有机硅泡沫前体组分A、组分B、组分A和B两者中。
20.一种在电池组件的相邻电池单元之间使用根据前述实施方案中任一项所述的绝热/保护阻隔层的方法。
根据另一个方面，本公开涉及用于获得硅橡胶(非复合)泡沫层的方法，其中该方法包括以下步骤：提供基底；提供第一固体膜并且将该第一固体膜施加到该基底上；提供设置有上游侧和下游侧的涂覆工具，其中该涂覆工具从该基底偏移以形成与该基底的表面(基本上)垂直的间隙；使该第一固体膜在下游方向上相对于该涂覆工具移动；向该涂覆工具的该上游侧提供该硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体，从而通过该间隙将该硅橡胶泡沫的该前体作为层涂覆到设置有该第一固体膜的该基底上；提供第二固体膜并且(至少部分地)沿着该涂覆工具的该上游侧施加该第二固体膜，使得在形成该硅橡胶泡沫的该前体的该(相邻)层的(基本上)同时施加该第一固体膜和该第二固体膜；使该硅橡胶泡沫的该前体发泡或允许该前体发泡；使该硅橡胶泡沫的该前体的该层固化或允许该层固化，从而形成该硅橡胶泡沫层；任选地，使该硅橡胶泡沫的该前体的该层暴露于热处理；以及任选地，从该硅橡胶泡沫层去除该第一固体膜和/或该第二固体膜。
在本公开的上下文中，已令人惊讶地发现，可通过如上所述的方法获得的硅橡胶泡沫层具有优异的绝热特性；即使在高达600℃下并且长时间暴露于热量，也具有优异的耐热性和热稳定性；优异的绝热/保护阻隔层性能(例如，在多电池单元模块应用的上下文中的热失控阻隔层性能)、优异的可压缩性和低密度特性。所述硅橡胶泡沫层进一步由以下有利益处中的一个或多个有利益处表征：a)在用于电池组件中时对于各个电池单元的优异缓冲性能；b)简单又有成本效益的制造方法，这以原料容易获得及制造步骤的减至最少为依据；c)制剂简单且通用；d)有效地固化但不需要任何显著的能量输入，诸如升高的温度或光化辐射的能力；e)由于不使用对人体具有有害影响的材料或产品而得以安全处理泡沫层；f)制成各种形式、尺寸和形状的优异可加工性和转换特性；g)以相对较低的厚度制备的能力；h)特别是用于热管理应用的即用型泡沫层；以及i)在不需要粘附促进加工步骤或组合物的情况下粘附到各种基底，诸如金属或聚合物表面的能力。
在一个有利方面，本文所述的硅橡胶泡沫层还具有优异的阻燃特性，以及即使长时间暴露于高达600℃的温度之后，也具有优异的对表面开裂和表面脆性的抗性。
不希望受理论的束缚，据信这些优异的特性和性能属性特别是由于以下技术特征的组合：a)硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体的使用；b)涂覆工具的使用；以及c)由如下过程组成的具体加工步骤：提供第二固体膜并且沿着涂覆工具的上游侧施加该第二固体膜，使得在形成硅橡胶泡沫的前体的层的同时，特别是在发泡和固化步骤已(基本上)开始之前施加第一固体膜和第二固体膜。
仍然不希望受理论的束缚，据信技术特征的该组合及特别是在形成硅橡胶泡沫的前体的层的同时施加第一固体膜和第二固体膜的步骤直接产生设置有有利多孔结构和泡沫形态的有机硅发泡层，这转换成提供上文详述的有利特性和性能属性。更具体地，据信技术特征的该组合允许发泡方法以相对受控的方式进行，由此允许气腔(或泡沫孔)在泡沫层厚度的方向上(即，在与泡沫层所形成的平面垂直的方向上)膨胀，从而使得气腔在层厚度的方向上具有长方形形状并且均匀分布于所得泡沫层中。
因此，本公开的硅橡胶泡沫层适用于各种工业应用，特别是热管理应用。本公开的硅橡胶泡沫层特别适用于汽车工业中的热管理应用，特别是作为绝热/保护阻隔层(例如，作为电动车电池模块中相邻电池单元之间的热失控阻隔层)。如本文所述的硅橡胶泡沫层具有热失控阻隔层特性，适合用作相邻电池单元之间或以其他方式可充电电能储存系统(诸如电池模块)内的隔片，以及适用于此类储存系统(例如相邻电池模块)之间。还有利地，本公开的硅橡胶泡沫层可用于制造电池模块，特别是电动车电池模块和组件。在一个有益方面，如本文所述的硅橡胶泡沫层适用于手动或自动处理和施加(特别是通过快速机器人设备)，这特别是由于其优异的尺寸稳定性和处理特性。所述硅橡胶泡沫层由于具有出色的易燃性和热稳定性特性，还能够满足最具挑战性的防火规范。
在本公开的上下文中，术语“相邻”意在表示彼此直接紧邻布置(即彼此邻接)的两个结构(例如，电池单元、电池模块、叠加的膜或层等)。术语顶层和底层或顶膜和底膜在本文中分别用于表示在形成硅橡胶泡沫层的过程中，层或膜相对于承载此类层或膜的基底的表面的位置。基底移动的方向在本文中称为下游方向。相关的术语上游和下游描述沿着基底的延伸的位置。
图1中示出了制造硅橡胶泡沫层的示例性方法和适用于该制造方法的涂覆设备的示意图。涂覆设备1包括基底2、涂覆刀形式的涂覆工具7、用于第一固体膜5的退绕辊11和卷绕辊12、用于第二固体膜6的退绕辊9和卷绕辊10。设置有第一固体膜5的基底2相对于涂覆工具7移动的下游方向8用带有对应附图标号的箭头表示。
在本公开的一个典型方面，向涂覆工具7的上游侧提供硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体3，从而通过间隙将硅橡胶泡沫的前体3作为层涂覆到设置有第一固体膜5的基底2上。在图1中，硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体3被表示为在涂覆工具7的上游侧处形成所谓的“滚动料珠”。(至少部分地)沿着涂覆工具7的上游侧施加第二固体膜6，使得在形成硅橡胶泡沫的前体3的层的同时施加第一固体膜5和第二固体膜6。之后允许硅橡胶泡沫的前体3的层发泡和固化，从而产生硅橡胶泡沫层4，该硅橡胶泡沫层通常设置有其底表面上的第一固体膜5和其顶表面上的第二固体膜6。任选地，硅橡胶泡沫的前体3的层可暴露于通常在烘箱(未示出)中进行的热处理。在一个典型方面，硅橡胶泡沫的前体3的层的发泡所产生的硅橡胶泡沫层4的厚度高于硅橡胶泡沫的前体3的初始层。加工后，可从硅橡胶泡沫层4去除第一固体膜5和/或第二固体膜6。
用于本文的基底不受特别限制。按照本公开，本领域的技术人员可容易识别用于本文的合适的基底。
在本公开的一个典型方面，用于本文的基底是用于制造目的并且在发泡和固化之后从其分离和去除硅橡胶泡沫层的临时支撑件。基底可任选地设置有表面处理剂，该表面处理剂适于允许从基底(通过第一固体膜)干净去除硅橡胶泡沫层。有利地，用于本文并且提供临时支撑件的基底可以以环形带的形式提供。另选地，用于本文的基底可以是静止(静态)临时支撑件。
在本公开的一个特定方面，发泡和固化后获得的硅橡胶泡沫层从基底分离并且可卷绕成例如卷。
根据本公开的一个有利方面，用于本文的基底包含选自由聚合物、金属、陶瓷、复合材料以及它们的任何组合或混合物组成的组的材料。
本公开的硅橡胶泡沫层可通过使用设置有上游侧和下游侧的涂覆工具的方法获得。涂覆工具从基底偏移以形成与基底的表面垂直的间隙。
用于本文的涂覆工具不受特别限制。在本领域中通常已知的任何涂覆工具可在本公开的上下文中使用。按照本公开，本领域的技术人员可容易识别用于本文的合适的涂覆工具。
可用于本公开的涂覆工具各自具有上游侧(或表面)和下游侧(或表面)。在一个典型方面，用于本文的涂覆工具还设置有底部部分，该底部部分面向基底的接收硅橡胶泡沫的前体的表面。间隙被测量为涂覆工具的底部部分与基底的暴露表面之间的最小距离。所述间隙可分别地在横向上(即在垂直于下游方向的方向上)为基本上均匀的，或者其可在横向上连续或不连续变化。通常调节涂覆工具与基底的表面之间的间隙以调控相应涂层的厚度以及其他参数，包括例如基底在下游方向上的速度、涂覆工具的类型、涂覆工具相对于基底的法线所取向的角度以及基底的种类。
在本公开的一个有利方面，涂覆工具所形成的与基底的间隙(涂覆工具间隙)在10微米至3000微米、50微米至2500微米、50微米至2000微米、50微米至1500微米、100微米至1500微米、100微米至1000微米、200微米至1000微米、200微米至800微米或甚至200微米至600微米的范围内。
用于本文的涂覆工具可被布置成基本上垂直于基底的表面，或其可倾斜，由此基底表面与涂覆工具的下游侧(或表面)之间的角度在50°至130°或甚至80°至100°的范围内。可用于本公开的涂覆工具通常为实心的并且可为刚性或柔性的。用于本文的涂覆工具可呈现各种形状、形式和尺寸，这取决于硅橡胶泡沫层的目标应用和预期特性。
在一个有利方面，用于本文的涂覆工具包含选自由聚合物、金属、陶瓷、复合材料、玻璃以及它们的任何组合或混合物组成的组的材料。更有利地，用于本文的涂覆工具包含选自由金属，特别是铝、不锈钢以及它们的任何组合组成的组的材料。用于本文的柔性涂覆工具通常相对较薄并且特别是在下游方向上具有0.1mm至0.75mm范围内的厚度。用于本文的刚性涂覆工具通常为至少1mm或甚至至少3mm厚。
根据本公开的一个典型方面，用于本文的涂覆工具选自由涂覆刀、涂覆刀片、涂覆辊、涂覆辊刀片以及它们的任何组合组成的组。
在一个有利方面，用于本文的涂覆工具选自涂覆刀。实际上已发现，使用涂覆刀形式的涂覆工具提供了更可再现的涂覆方法和更好质量的涂层，这转换成具有有利特性的硅橡胶泡沫层。
根据另一个有利方面，在纵向上涂覆工具(特别是涂覆刀)的底部部分的横截面外形设计为使得前体层形成，且过量的前体被刮掉。通常，涂覆工具在其面向基底的横向延伸边缘处表现出的底部部分的横截面外形为基本上平面的、弯曲的、凹形的或凸形的。
涂覆刀形式的示例性涂覆工具在图2中以剖视图的形式示意性地表示，其中涂覆工具7设置有上游侧13和下游侧14。
用于本文的硅橡胶泡沫的前体不受特别限制，只要它们可固化且可发泡即可。在本领域中通常已知的硅橡胶泡沫的任何可固化且可发泡的前体可在本公开的上下文中正式地使用。按照本公开，本领域的技术人员可容易识别用于本文的合适的硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体。
根据一个有利方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体是可原位发泡的组合物，这意味着在不需要任何附加化合物，特别是外部化合物的情况下发生前体的发泡。
根据另一个有利方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体的发泡使用气体化合物，特别是氢气来进行。
在一个更有利的方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体的发泡通过气体生成或气体注入中的任何一者来进行。
根据一个优选方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体的发泡通过气体生成，特别是原位气体生成来进行。
在一个另选且不太有利的方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体还包含任选的起泡剂。
根据一个有益方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体是双组分组合物。通常，硅橡胶泡沫的前体可选自由加成固化型双组分有机硅组合物、缩合固化型双组分有机硅组合物以及它们的任何组合或混合物组成的组。
在本公开的另一个有益方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体包含有机聚硅氧烷组合物。
在一个优选方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体包含加成固化型双组分有机硅组合物，特别是加成固化型双组分有机聚硅氧烷组合物。
本领域的技术人员可容易识别在本文中用作硅橡胶泡沫的前体的合适加成固化型双组分有机聚硅氧烷组合物。用于本文的示例性加成固化型双组分有机聚硅氧烷组合物描述于例如美国专利No.4,593,049(Bauman等人)中。
根据本公开的一个特别有利的方面，用于本文的硅橡胶泡沫的前体包含：
a)至少一种有机聚硅氧烷化合物A；
b)每分子包含至少两个，特别是至少三个氢原子的至少一种有机氢聚硅氧烷化合物B；
c)至少一种含羟基化合物C；
d)有效量的固化催化剂D，特别是铂基固化催化剂；以及
e)任选的发泡剂。
在一个示例性方面，用于本文的至少一种有机聚硅氧烷化合物A具有下式：
其中：
R和R”独立地选自由C1至C30烃基团组成的组，并且特别地，R是选自由甲基、乙基、丙基、三氟丙基和苯基组成的组的烷基基团，并且任选地，R是甲基基团；
R’是C1至C20烯基基团，并且特别地，R’选自由乙烯基、烯丙基、己烯基、癸烯基和十四烯基组成的组，并且更特别地，R’是乙烯基基团；
R”特别是烷基基团，诸如甲基、乙基、丙基、三氟丙基、苯基，并且特别地，R”是甲基基团；以及
n是具有5至1000，特别是5至100的范围内的值的整数。
在另一个示例性方面，用于本文的至少一种含羟基化合物C选自由醇；多元醇，特别是具有3至12个碳原子并且平均每分子具有至少两个羟基基团的多元醇；硅烷醇；含硅烷醇的有机聚硅氧烷；含硅烷醇的硅烷；水；以及它们的任何组合或混合物组成的组。
在又一个示例性方面，用于本文的至少一种含羟基化合物C选自由含硅烷醇的有机聚硅氧烷组成的组。
根据本公开的一个有利方面，本公开的硅橡胶泡沫层可通过一种方法获得，其中向涂覆工具的上游侧提供硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体的步骤紧接在提供第二固体膜并且沿着涂覆工具的上游侧施加该第二固体膜，使得在形成硅橡胶泡沫的前体的(相邻)层的(基本上)同时施加第一固体膜和第二固体膜的步骤之前执行。
根据本公开的另一个有利方面，使硅橡胶泡沫的前体发泡或允许该前体发泡的步骤以及使硅橡胶泡沫的前体的层固化或允许该层固化从而形成硅橡胶泡沫层的步骤(基本上)同时执行。
在本文中用作第一固体膜和第二固体膜的固体膜不受特别限制。在本领域中通常已知的任何固体膜可在本公开的上下文中正式地使用。按照本公开，本领域的技术人员可容易识别用于本文的合适的固体膜。
根据一个有利方面，用于本公开的第一固体膜和/或第二固体膜是不可渗透性膜，特别是不可渗透性柔性膜。如本文所用，术语“不可渗透性的”意在指对液体和气体化合物，特别是对气体化合物的不可渗透性。
根据本公开的另一个有利方面，用于本文的第一固体膜和/或第二固体膜选自由聚合物膜、金属膜、复合膜以及它们的任何组合组成的组。
在本公开的一个更有利的方面，用于本文的第一固体膜和/或第二固体膜选自由聚合物膜组成的组，所述聚合物膜特别是包含选自由热塑性聚合物组成的组的聚合物材料。
在本公开的再一个更有利的方面，用于本文的第一固体膜和/或第二固体膜是聚合物膜，其中聚合物材料选自由聚酯、聚醚、聚烯烃、聚酰胺、聚苯并咪唑、聚碳酸酯、聚醚砜、聚甲醛、聚醚酰亚胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯以及它们的任何混合物或组合组成的组。
在本公开的再一个更有利的方面，用于本文的第一固体膜和/或第二固体膜是聚合物膜，所述聚合物膜包含选自由聚酯、聚烯烃、聚醚酰亚胺以及它们的任何混合物或组合组成的组的聚合物材料。
在一个特别有利的方面，用于本公开的第一固体膜和/或第二固体膜是聚合物膜，所述聚合物膜包含选自由聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯组成的组的聚合物材料。
根据本公开的一个有利方面，本公开的硅橡胶泡沫层可通过一种方法获得，其中将第一固体膜施加到硅橡胶泡沫的前体的层的底表面，并且将第二固体膜施加到硅橡胶泡沫的前体的层的顶(暴露)表面。
在本公开的一个典型方面，第一固体膜和/或第二固体膜与相邻硅橡胶泡沫层直接接触。
在本公开的另一个有利方面，硅橡胶泡沫层的第一主(顶)表面和第二(相对)主(底)表面和/或第一固体膜和/或第二固体膜(基本上)不含任何粘附促进组合物或处理剂，特别是不含底漆组合物、粘合剂组合物和物理表面处理剂。
在本公开的再一个有利方面，硅橡胶泡沫层的第一主(顶)表面或第二(相对)主(底)表面与第一固体膜和/或第二固体膜之间不包含任何种类的中间层。
在本公开的一个典型方面，第一固体膜和第二固体膜以适贴配合的方式与硅橡胶泡沫层的对应表面平滑接触，从而基本上避免(或至少基本上减少)在固体膜与硅橡胶泡沫层的对应表面之间包含空气。
根据一个有利方面，本公开的硅橡胶泡沫层包括气腔，特别是氢气气腔、空气气腔以及它们的任何混合物。
根据一个有利方面，本公开的硅橡胶泡沫层包括在层厚度的方向上(即，在与泡沫层所形成的平面垂直的方向上)具有(基本上)长方形形状的气腔。
根据一个更有利的方面，可存在于硅橡胶泡沫层中的气腔在层厚度的方向上具有细长椭圆形状。图3中示出了在层厚度的方向上具有细长椭圆形状的示例性气腔，该图是根据本公开的示例性硅橡胶泡沫层的剖面的扫描电子显微镜图像。
还有利地，用于本文的气腔不由任何陶瓷或聚合物壳(除了周围的有机硅聚合物基体之外)围绕。
在一个特定方面，用于本文的气腔的(最大尺度的)均值平均尺寸不大于150微米、不大于120微米、不大于100微米、不大于80微米、不大于60微米、不大于50微米、不大于40微米、不大于30微米或甚至大于20微米(当从SEM显微图计算时)。
在另一个特定方面，用于本文的气腔的(最大尺度的)的均值平均尺寸在5微米至3000微米、5微米至2000微米、10微米至1500微米、20微米至1500微米、20微米至1000微米、20微米至800微米、20微米至600微米、20微米至500微米或甚至20微米至400微米的范围内(当从SEM显微图计算时)。
根据一个典型方面，本公开的硅橡胶泡沫层(基本上)不含中空腔，这些中空腔选自由中空微球、玻璃气泡、可膨胀微球(特别是烃填充的可膨胀微球)、中空无机颗粒、膨胀无机颗粒以及它们的任何组合或混合物组成的组。
本公开的硅橡胶泡沫层可包含附加(任选)成分或添加剂，这取决于目标应用。
在本公开的一个特定方面，硅橡胶泡沫层还可包含添加剂，该添加剂特别是选自由阻燃剂、软化剂、硬化剂、填料材料、增粘剂、成核剂、着色剂、颜料、防腐剂、流变改性剂、紫外稳定剂、触变剂、表面添加剂、流动添加剂、纳米颗粒、抗氧化剂、增强剂、增韧剂、二氧化硅颗粒、碳酸钙、玻璃或合成纤维、绝热颗粒、导电颗粒、绝电颗粒以及它们的任何组合或混合物组成的组。示例性填料添加剂包括氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MDH)、高镁白云石-水菱镁石、滑石、粘土、硼基阻燃剂、钼化合物、锡化合物、锑化合物、可膨胀石墨、石膏、碳酸钙以及它们的任何组合或混合物。在本公开的一个特定方面，这些填料可经表面处理并且具有低吸水性。
在一个有益方面，硅橡胶泡沫层还包含不易燃(或不燃烧)填料材料。在一个更有益的方面，用于本文的不易燃填料材料选自无机纤维，特别是选自由矿物纤维、矿物棉、硅酸盐纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、石棉纤维、芳纶纤维以及任何组合或混合物组成的组。
根据一个更有利的方面，用于本文的不易燃填料材料选自由矿物纤维、硅酸盐纤维、陶瓷纤维、石棉纤维、芳纶纤维以及任何组合或混合物组成的组。
根据一个特别有益的方面，用于本文的不易燃填料材料选自由矿物纤维组成的组。在本公开的上下文中，实际上已令人惊讶地发现，还包含矿物纤维的硅橡胶泡沫具有优异的耐热性和热稳定性特性，以及即使长时间暴露于高达600℃的温度之后，也具有改善的对表面开裂和表面脆性的抗性。不希望受理论的束缚，据信这些有益特性特别是归因于矿物纤维(特别是硅酸盐纤维)与周围有机硅聚合物基体的优异相容性，该周围有机硅聚合物基体参与使所得基体致密化和机械稳定。
在一个特定方面，基于硅橡胶泡沫的前体组合物的总重量计，用于本文的不易燃填料材料以范围为0.5重量％至40重量％、1重量％至30重量％、1重量％至20重量％、1重量％至10重量％、1重量％至8重量％、2重量％至8重量％、2重量％至6重量％或甚至3重量％至6重量％的量包含于硅橡胶泡沫中。
在另一个典型方面，本公开的硅橡胶泡沫层(基本上)不含导热填料。
根据本公开的一个有利方面，当根据实验部分中所述的方法测量时，硅橡胶泡沫层的密度不大于500kg/m3、不大于450kg/m3、不大于400kg/m3、不大于380kg/m3、不大于350kg/m3、不大于320kg/m3、不大于300kg/m3、不大于280kg/m3、不大于250kg/m3、不大于220kg/m3或甚至不大于200kg/m3。
根据本公开的另一个有利方面，当根据实验部分中所述的方法测量时，硅橡胶泡沫层的密度在200kg/m3至500kg/m3、200kg/m3至450kg/m3、200kg/m3至400kg/m3、200kg/m3至380kg/m3、200kg/m3至350kg/m3、200kg/m3至320kg/m3、200kg/m3至300kg/m3、200kg/m3至280kg/m3或甚至200kg/m3至250kg/m3的范围内。
根据本公开的再一个有利方面，硅橡胶泡沫层具有大于10、大于15、大于20、大于25或甚至大于30的硬度(肖氏00)。
根据本公开的再一个有利方面，硅橡胶泡沫层具有10至80、10至70、20至70、25至60、25至55、30至55、30至50、30至45或甚至30至40的范围内的硬度(肖氏00)。
当根据实验部分中所述的测试方法测量时，硅橡胶泡沫层可具有60％的压缩值，其中压缩力不大于250kPa、不大于200kPa、不大于150kPa或甚至不大于100kPa。
根据本公开的再一个有利方面，当根据实验部分中所述的测试方法测量时，硅橡胶泡沫层具有大于20秒、大于40秒、大于60秒、大于80秒、大于100秒、大于120秒、大于140秒、大于150秒、大于160秒、大于170秒或甚至大于180秒的达150℃的传热时间。
根据本公开的再一个有利方面，当根据实验部分中所述的测试方法测量时，硅橡胶泡沫层具有20秒至600秒、40秒至600秒、60秒至500秒、100秒至500秒、120秒至400秒、140秒至300秒、160秒至200秒或甚至160秒至180秒的范围内的达150℃的传热时间。
根据本公开的又一个有利方面，当根据实验部分中所述的测试方法测量时，硅橡胶泡沫层具有不大于1W/m·K、不大于0.8W/m·K、不大于0.6W/m·K、不大于0.5W/m·K、不大于0.4W/m·K、不大于0.3W/m·K、不大于0.2W/m·K或甚至不大于0.1W/m·K的热导率。
根据本公开的又一个有利方面，当根据实验部分中所述的测试方法测量时，硅橡胶泡沫层具有0.005W/m·K至1W/m.K、0.01W/m·K至1W/m·K、0.02W/m·K至1W/m·K或甚至0.02W/m·K至0.8W/m·K的范围内的热导率。
根据本公开的又一个有利方面，硅橡胶泡沫层在不大于500℃、不大于450℃、不大于400℃、不大于350℃、不大于300℃或甚至不大于250℃的温度下(基本上)经历陶瓷化过程。
根据本公开的又一个有利方面，硅橡胶泡沫层在200℃至450℃、200℃至400℃、200℃至350℃、250℃至350℃或甚至250℃至300℃的范围内的温度下(基本上)经历陶瓷化过程。
在本公开的上下文中，实际上已令人惊讶地发现，能够特别是在相对较低的温度下经历陶瓷化过程的硅橡胶泡沫层具有优异的耐热性和热稳定性特性。
根据本公开的再一个有利方面，当根据UL-94标准易燃性测试方法测量时，硅橡胶泡沫层具有V-0分类。
在一个有利方面，本公开的硅橡胶泡沫层具有不大于6000微米、不大于5000微米、不大于4000微米、不大于3000微米、不大于2500微米、不大于2000微米或甚至不大于1500微米的厚度。
在另一个有利方面，本公开的硅橡胶泡沫层具有100微米至6000微米、200微米至5000微米、300微米至5000微米、300微米至4500微米、300微米至4000微米、500微米至4000微米、500微米至3000微米、500微米至2500微米、500微米至2000微米、500微米至1500微米、800微米至1500微米或甚至1000微米至1500微米的范围内的厚度。
根据本公开的一个特定方面，硅橡胶泡沫层可设置有第一固体膜和/或第二固体膜。在一个另选的实施中，硅橡胶泡沫层可不设置有第一固体膜和/或第二固体膜中的任何一者。
如本领域的技术人员将显而易见的，本公开的硅橡胶泡沫层可呈现各种形式、形状和尺寸，这取决于目标应用。类似地，可对本公开的硅橡胶泡沫层进行后加工或转换，因为这是本领域中的习惯做法。
根据一个示例性方面，本公开的硅橡胶泡沫层可呈现卷绕(特别是平绕)在芯周围的卷的形式。卷绕卷形式的硅橡胶泡沫层可设置有或可不设置有第一固体膜和/或第二固体膜。
根据一个示例性方面，本公开的硅橡胶泡沫层可被切成各种形式、形状和尺寸的较小片段。
根据另一个方面，本公开涉及用于制造硅橡胶泡沫层的方法，其中该方法包括以下步骤：提供基底；提供第一固体膜并且将该第一固体膜施加到该基底上；提供设置有上游侧和下游侧的涂覆工具，其中该涂覆工具从该基底偏移以形成与该基底的表面垂直的间隙；使该第一固体膜在下游方向上相对于该涂覆工具移动；向该涂覆工具的该上游侧提供该硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体，从而通过该间隙将该硅橡胶泡沫的该前体作为层涂覆到设置有该第一固体膜的该基底上；提供第二固体膜并且沿着该涂覆工具的该上游侧施加该第二固体膜，使得在形成该硅橡胶泡沫的该前体的该层的同时施加该第一固体膜和该第二固体膜；使该硅橡胶泡沫的该前体发泡或允许该前体发泡；使该硅橡胶泡沫的该前体的该层固化或允许该层固化，从而形成该硅橡胶泡沫层；任选地，使该硅橡胶泡沫的该前体的该层暴露于热处理；以及任选地，从该硅橡胶泡沫层去除该第一固体膜和/或该第二固体膜。
具体地涉及基底、第一固体膜和第二固体膜、涂覆工具、间隙、硅橡胶泡沫的可固化可发泡前体、任选的成分以及上文在硅橡胶泡沫层的上下文中描述的各种加工步骤的所有特定且优选的方面完全适用于制造硅橡胶泡沫层的方法。
根据本公开的方法的一个有利方面，将第一固体膜施加到硅橡胶泡沫的前体的层的底表面，并且将第二固体膜施加到硅橡胶泡沫的前体的层的顶(暴露)表面。
根据本公开的方法的另一个有利方面，向涂覆工具的上游侧提供硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体的步骤紧接在提供第二固体膜并且沿着涂覆工具的上游侧施加该第二固体膜，使得在形成硅橡胶泡沫的前体的(相邻)层的(基本上)同时施加第一固体膜和第二固体膜的步骤之前执行。
根据本公开的方法的再一个有利方面，使硅橡胶泡沫的前体发泡或允许该前体发泡的步骤以及使硅橡胶泡沫的前体的层固化或允许该层固化从而形成硅橡胶泡沫层的步骤(基本上)同时执行。
根据本公开的再一个有利方面，该方法是连续方法，由此特别是从连续分配装置向涂覆工具的上游侧连续地提供硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体。
根据本公开的再一个有利方面，该方法是非连续方法，由此特别是从非连续分配装置向涂覆工具的上游侧不连续地提供硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体。
在该方法的再一个有益方面，使设置有第一固体膜的基底在下游方向上相对于涂覆工具移动的步骤以0.1m/min至50m/min、0.1m/min至40m/min、0.1m/min至30m/min、0.1m/min至20m/min、0.1m/min至10m/min、0.1m/min至8m/min、0.1m/min至6m/min、0.1m/min至5m/min、0.2m/min至5m/min、0.2m/min至4m/min、0.3m/min至3m/min、0.3m/min至2m/min、0.4m/min至2m/min、0.4m/min至1m/min或甚至0.5m/min至1m/min的范围内的速度(幅材速度)执行。
在该方法的又一个有益方面，向涂覆工具的上游侧提供硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体的步骤以0.5kg/h至100kg/h、0.5kg/h至80kg/h、0.5kg/h至60kg/h、0.5kg/h至50kg/h、0.5kg/h至40kg/h、0.5kg/h至30kg/h、0.5kg/h至25kg/h、0.5kg/h至20kg/h、0.5kg/h至15kg/h、1kg/h至15kg/h、1.5kg/h至15kg/h、1.5kg/h至10kg/h、2kg/h至10kg/h、2kg/h至8kg/h或甚至2kg/h至6kg/h的范围内的生产能力执行。
在该方法的又一个有益方面，向涂覆工具的上游侧提供硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体的步骤以10g/m2至5000g/m2、50g/m2至5000g/m2、50g/m2至4000g/m2、50g/m2至3000g/m2、100g/m2至3000g/m2、100g/m2至2500g/m2、150g/m2至2500g/m2、150g/m2至2000g/m2、150g/m2至1500g/m2、150g/m2至1000g/m2或甚至200g/m2至1000g/m2的范围内的涂层重量执行。
在该方法的又一个有益方面，使硅橡胶泡沫的前体发泡或允许该前体发泡的步骤在不大于100℃、不大于90℃、不大于80℃、不大于70℃、不大于60℃、不大于50℃、不大于40℃或甚至不大于30℃的温度下执行。
还有利地，使硅橡胶泡沫的前体发泡或允许该前体发泡的步骤在15℃至40℃或甚至20℃至30℃的范围内的温度下执行。
还有利地，使硅橡胶泡沫的前体发泡或允许该前体发泡的步骤使用气体化合物，特别是氢气来执行。
根据该方法的另一个有利方面，使硅橡胶泡沫的前体发泡或允许该前体发泡的步骤通过气体生成或气体注入中的任何一者，特别是气体生成来执行。
根据该方法的再一个有利方面，使硅橡胶泡沫的前体的层固化或允许该层固化的步骤在不大于60℃、不大于50℃、不大于40℃或甚至不大于30℃的温度下执行。
还有利地，使硅橡胶泡沫的前体的层固化或允许该层固化的步骤在15℃至40℃或甚至20℃至30℃的范围内的温度下执行。
还有利地，使硅橡胶泡沫的前体的层固化或允许该层固化的步骤在40℃至100℃、50℃至100℃、60℃至100℃、60℃至90℃或甚至70℃至90℃的范围内的温度下执行。
在本公开的又一个有利方面，硅橡胶泡沫的可固化前体可在不大于72小时、不大于48小时或甚至不大于24小时的固化时间之后，在23℃下以大于90％、大于95％、大于98％或甚至大于99％的固化百分比固化。
在本公开的又一个有利方面，硅橡胶泡沫的可固化前体可在不大于180分钟、不大于210分钟、不大于180分钟、不大于150分钟、不大于120分钟、不大于100分钟、不大于90分钟、不大于80分钟、不大于70分钟、不大于60分钟、不大于50分钟、不大于40分钟或甚至不大于30分钟的固化时间之后，在23℃下以大于90％、大于95％、大于98％或甚至大于99％的固化百分比固化。
在本公开的方法的又一个有利方面，硅橡胶泡沫的前体如上文在硅橡胶泡沫层的上下文中所述。
根据该方法的另一个有益方面，硅橡胶泡沫的前体是双组分组合物，特别是加成固化型双组分有机硅组合物，更特别是加成固化型双组分有机聚硅氧烷组合物，并且硅橡胶泡沫的前体通过根据动态混合方法混合双组分有机硅组合物的两个组分来获得。
根据该方法的另一个有益方面，混合双组分有机硅组合物的两个组分的步骤使用动态混合装置来执行。还有利地，混合双组分有机硅组合物的两个组分的步骤紧接在向涂覆工具的上游侧提供硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体的步骤之前执行。
在本公开的方法的又一个有利方面，第一固体膜和第二固体膜如上文在硅橡胶泡沫层的上下文中所述。
根据一个有利方面，本公开的方法(基本上)不含由将任何粘附促进组合物或粘合剂组合物施加到硅橡胶泡沫层的第一主表面和第二(相对)主表面和/或第一固体膜和/或第二固体膜组成的任何步骤。
根据另一个有利方面，本公开的方法(基本上)不含由(物理地)处理硅橡胶泡沫层的第一主表面和第二(相对)主表面和/或第一固体膜和/或第二固体膜以增强其粘附特性组成的任何步骤。
根据另一个方面，本公开涉及包括如上所述的硅橡胶泡沫层的绝热/保护阻隔层制品。
根据再一个方面，本公开涉及包括如上所述的绝热/保护阻隔层制品的可再充电电能储存系统，特别是电池模块。
在又一个方面，本公开涉及电池模块，该电池模块包括彼此由间隙分开的多个电池单元以及定位在电池单元之间的间隙中的如上所述的硅橡胶泡沫层。
图4示出了根据本公开的一个方面的示例性组装的电池模块15，该电池模块包括彼此由间隙分开的多个电池单元16以及定位在电池单元16之间的间隙中的多个硅橡胶泡沫层17。该电池模块进一步设置有底板19，在该底板上定位有导热间隙填料18。
用于本文的合适的电池模块、电池子单元及其制造方法描述于例如EP-A1-3352290(Goeb等人)中，特别是图1至图3中以及段落[0016]至[0035]中，该专利的内容据此以引用方式全文并入。
根据另一个方面，本公开涉及制造电池模块的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供彼此由间隙分开的多个电池单元；以及
b)将如上所述的硅橡胶泡沫层定位在电池单元之间的间隙中。
根据再一个方面，本公开涉及如上所述的硅橡胶泡沫层用于工业应用，特别是用于热管理应用、更特别是用于汽车工业中的用途。
根据又一个方面，本公开涉及如上所述的硅橡胶泡沫层用作绝热/保护阻隔层，特别是热失控阻隔层的用途。
在又一个方面，本公开涉及如上所述的硅橡胶泡沫层用作可再充电电能储存系统，特别是电池模块中的绝热/保护阻隔层，特别是热失控阻隔层的用途。
在又一个方面，本公开涉及如上所述的硅橡胶泡沫层用作存在于可再充电电能储存系统，特别是电池模块中的多个电池单元之间的绝热/保护阻隔层隔片，特别是热失控阻隔层隔片的用途。
实施例
本公开通过以下实施例进一步说明。这些实施例仅为了进行示意性的说明，并非意在限制所附权利要求书的范围。
测试方法：
1)热稳定性测试-600℃
该测试在600℃的马弗炉中执行。从样品片材切出试样并将试样放入瓷坩埚中。然后将瓷坩埚放入600℃的炉中并持续三分钟，随后取出并先使之冷却，再经由显微镜法进行分析。计算600℃下三分钟后样品的重量损失(以％计)。
2)绝热测试
使用得自兹威克公司(Zwick)的拉伸/压缩测试仪以压缩模式执行该测试。
压缩测试仪配备有两个板(尺寸：65×80×20mm W×L×H，由钢制成，外面被绝热)：配备有用于记录温度的热电偶的冷(23℃)底板以及具有600℃恒定温度的受热上板。在该测试开始时，将隔热罩放在两个板之间。将样品放在冷底板上，然后去除隔热罩。将上板移动到两个板之间的1000微米的间隙并且随时间推移记录冷板的温升。具体地，以秒为单位记录冷板达到150℃时的时间。
3)热导率测量
根据ASTM E1461/DIN EN821(2013)，在Netzsch Hyperflash LFA 467(德国塞尔布的耐驰公司(Netzsch，Selb，Germany))中使用闪射分析方法测量固化后的组合物的热导率。通过使用刮刀涂布机将可固化组合物涂覆在两个PET剥离衬垫之间并在室温下固化来制备1mm厚度的样品。然后使用刀切割器将样品小心地切成10mm×10mm方块以配合在样品夹持器中。在测量之前，在样品的两侧上涂覆-层薄石墨(GRAPHIT 33，康塔克特化学公司(Kontakt Chemie))。在测量中，在光脉冲(氙闪光灯，230V，20至30微秒持续时间)照射到底侧之后通过InSb IR检测器测量样品的顶侧的温度。然后通过使用Cowan方法由热谱图的拟合来计算扩散率。在23℃下对每个样品进行三次测量。对于每种制剂，制备并测量三个样品。由每个样品的热扩散率、密度和比热容计算热导率。热容量(Cp)是利用Netzsch-LFAHyper Flash与标准样品(Polyceram)相结合而以焦耳/克·开尔文为单位计算出的。密度(d)是基于所述样品的重量和几何尺寸以克/立方厘米为单位确定的。热导率(L)是使用这些参数根据L＝a·d·Cp以瓦特/米·开尔文为单位计算出的。
4)易燃性测试
使用UL-94标准(测试设备和器具中零件的塑性材料易燃性的安全性的标准)来执行该测试。UL-94标准是美国保险商实验室发布的塑料易燃性标准。该标准确定了样本在被点燃后该材料的要么熄灭，要么扩散火焰的倾向。UL-94标准已与IEC 60707、60695-11-10和60695-11-20以及ISO 9772和9773统一。使75mm×150mm片材大小的样品暴露于2cm、50Wtirrel燃烧器火焰点火源。将测试样品竖直放置在火焰上方，并且测试火焰冲击样品的底部。对于每个样品，测量熄灭时间并指定V等级。V等级是在样品没有燃烧至顶部夹具或滴下能点燃棉花指示器的熔融材料的情况下的熄灭时间的量度，如下表1所示。
表1：UL94分类(V等级)。
UL 94分类 V-0 V-1 V-2
燃烧在多久以内停止 10s 30s 30s
允许燃烧材料的滴落(点燃棉球) 否 否 是
样品完全燃烧 否 否 否
5)压缩测试
使用得自兹威克公司(Zwick)的拉伸测试仪以压缩模式执行压缩测试。用于实施例的样品的直径为50.8mm并且厚度＞1000微米。测试在室温(通常为23℃)下进行。以1mm/min的速度移动压缩测试仪的上板，直到达到2MPa的最大力。记录达到压缩值所需的压缩力(以kPa计)，或记录由给定压缩力产生的压缩值。压缩力相对于样品的变形进行绘制。
6)涂层重量
通过称量使用圆形切割器从样品层切出的100cm2样品来测量硅橡胶泡沫层的涂层重量。然后将涂层重量换算成g/m2。
7)厚度
使用测厚仪测量硅橡胶泡沫层的厚度。
8)密度
通过将泡沫层的涂层重量(以kg/m2计)除以其厚度(以m计)来计算硅橡胶泡沫层的密度(以kg/m3计)。
9)SEM显微图
从可购自日立高新技术公司(Hitachi High-Tech Corporation)的桌上型显微镜TM3030上记录的SEM显微图获得硅橡胶泡沫图像。
10)热侧/冷侧测试(HCST)
使用得自兹威克公司的拉伸/压缩测试仪以压缩模式执行该测试。压缩测试仪配备有2个板：配备有用于记录温度的热电偶(554)的冷(RT)底板(552)以及具有600℃恒定温度的受热上板(555)。用元件(557)加热上板555。在该测试开始时，将隔热罩(558)置于2个板之间。将样品放在冷底板上，然后去除隔热罩，并将上板移动到2个板之间的期望的间隙(此处1.0mm)或期望的压力，并开始记录冷侧的温度。参见图5。根据实施例，压缩力为0.1MPa、0.5MPa或1.0MPa。压缩力经由气缸(562)施加，并且底板(552)由气缸(560)支撑。
原料：
在实施例中，使用以下原料：
DOWSIL 3-8209和DOWSIL 3-8235是双组分室温可固化硅橡胶泡沫制剂，它们可以以得自美国密歇根州米德兰(Midland，MI，United States)的陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany)的商品名DOWSIL商购获得。所用的Dowsil 3-8209的组分A密度为1.07kg/cm3，组分B密度为1.01kg/cm3，组分A粘度为15000mPa.s，并且组分B粘度为15000mPa.s。
BLUESIL 3242是双组分泡沫，其以得自挪威奥斯陆(Olso，Norway)的埃肯公司(Elkem)的商品名BLUESIL商购获得。
Hostaphan RN 50/50是得自美国南卡罗来纳州格里尔(Greer，SC.UnitedStates)的三菱聚酯膜公司(Mitsubishi Polyester Film)的净PET固体膜。
CoatForce CF30是硅酸盐纤维并且CoatForce 50是矿物纤维，两者均得自荷兰的洛科威公司(Rockwool B.V.，The Netherlands)。
Martinal OL-104 LEO是精细氢氧化铝(ATH)，其得自德国贝格海姆(Bergheim，Germany)的马丁斯韦克公司(Martinswerk GmBH)，可以商品名Martinal OL-104 LEO购得。
IMERSEAL 74S是经表面处理的碳酸钙，其以得自英国斯塔福德郡(Staffordshire，United Kingdom)的惠特化学公司(WhitChem)的商品名IMERSEAL购得。
Magnifin H-5是d50为1.8μm的精细氢氧化镁(MDH)，并且购自马丁斯韦克胡贝尔矿业公司(Martinswerk Huber Minerals)。
Magnifin H-5A是具有乙烯基表面改性，并且d50为1.8μm的精细的氢氧化镁(MDH)，并且购自马丁斯韦克胡贝尔矿业公司。
Aeroxide PF2是购自赢创公司(Evonik)的含有2％的二氧化铁的热解二氧化钛。
AFIPU Foam是厚度为约2000微米的聚氨酯泡沫片材，其得自美国加利福尼亚州埃尔西诺湖(Lake Elsinore，CA，United States)的爱露工业公司(Aerofoam Industries)并且可以以阻燃聚合物泡沫商购获得。
实施例
包含填料的示例性硅橡胶泡沫层的一般手工制备方法(实施例1至5)：
根据以下程序制备示例性手工硅橡胶泡沫层：
使用高速混合器以2500RPM的速度将按重量份计的所识别的矿物纤维(参见表1)添加到有机硅泡沫的每种组分A和B并持续30秒，分两次。
将如表7中所识别的按重量份计的材料的量以1：1的体积混合比添加到得自阿德化学公司(Adchem GmbH)的200mL双组分卡筒系统(200mL F System卡筒)中。通过采用4巴气压分配枪的静态混合器(MFH 10-18T)混合双组分有机硅体系。在将50g的混合有机硅释放到罐中之后，另外使用木铲将混合物手动匀化10秒。然后使用刮刀涂布机将该混合物以350微米的间隙厚度涂覆在两层固体膜Hostaphan之间，如图1中表示。所获得的片材开始膨胀，并且通过将片材放入80℃鼓风烘箱中10分钟来完成该反应。进行厚度、涂层重量、密度、热导率和压缩测试，并且这些结果也包含在表1中。
表1：组成数据和测试结果
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N.D.指示未确定。
包含填料的示例性硅橡胶泡沫层的一般手工制备方法(实施例6至8)：
遵循与实施例1至5中所述的相同的程序，不同的是包括另一种矿物纤维(先将该第一固体膜与ATH预混合，再将双组分组合物添加到200mL卡筒)。同样，所获得的片材开始膨胀，并且通过将片材放入40℃鼓风烘箱中10分钟来完成该反应。然后使用刮刀涂布机将混合物以350微米(Ex.6)、400微米(Ex.7)和800微米(Ex.8)的间隙厚度涂覆在两层Hostaphan RN 50/50固体膜之间，如图1中表示。进行厚度、涂层重量、密度、热导率和压缩测试，并且这些结果连同按重量份计的组分A和组分B的量一起包含于表2中。
表2：组成数据和测试结果
示例性硅橡胶泡沫层的一般手工制备方法(实施例1至8)和比较例CE1和CE2：
将A组分和B组分与对应的填料和加固包一起称重并手动混合。之后将其在2500rpm的高速混合器中混合两次，每次30秒。
根据以下程序制备有机硅泡沫片材：将每个实施例的有机硅前体组分A和B以1：1的体积混合比填充在得自阿德化学公司(Adchem)的200mL双组分卡筒系统(200mL FSystem卡筒)中。在方法1中，材料保持在室温下，而方法2中的材料在混合前冷却至7℃。使用6巴气压分配枪的静态混合器(MFH 10-18T)混合双组分有机硅体系。在将65g的混合有机硅释放到罐中之后，另外使用木铲将混合物手动匀化10秒。然后使用刮刀涂布机在具有限定间隙的两个PET衬垫之间涂覆该混合物。所获得的片材在室温下已经开始膨胀，在60℃鼓风对流烘箱中10分钟来完成该反应。在方法1中，将所获得的片材立即放入烘箱中，而在方法2中，将材料在室温下保持10分钟。
工艺条件
热侧/冷侧测试性能
在热侧/冷侧测试(HCST)中，泡沫在一侧处被加热到600℃(热侧)，并施加压缩泡沫的压力。在泡沫的另一侧上测量温度。由于泡沫在给定压力下的压缩，热侧和冷侧之间的间隙减小。为了研究间隙尺寸对本发明泡沫隔离性能的影响，制备了具有不同厚度和压缩行为的泡沫(Ex 9-15)。
HCST实验。表3总结了用于这些实验的泡沫。在表中总结了HCST的初始间隙尺寸、HCST中所施加的压力、HCST中10分钟后冷侧的所得温度、HCST(THCST＝600℃)中10分钟后的所得间隙尺寸和压缩值。另外，给出了从压缩测试方法获得的室温下相同压力下的压缩值。
10分钟后，用表3中的样品在HCST中研究间隙的尺寸和冷侧温度。图6示出了10分钟HCST后冷侧温度与10分钟HCST后间隙尺寸的相关性。对于所研究的系统和实验设计空间，这些值之间的相关性是线性的，这意味着隔离性能随着HCST中间隙保持率的增加而增加。经由增加泡沫的坚硬度可实现更高的间隙保持率。
表3：HCST实验
表4：数据概述HCST
实施例 层数 初始间隙 压力 冷侧温度 之后的间隙 压缩600℃ 压缩RT
Ex9 3层 7.57 1 266.3 1.90 74.9 68.0
Ex10 2层 6.88 1 262.1 1.86 72.9 66.1
Ex10 1层 3.72 1 347.5 1.01 72.8 n.d.
Ex12 1层 5.19 1 258.5 1.95 62.4 54.1
Ex12 1层 5.13 0.5 208.6 2.84 44.7 37.9
Ex13 1层 6.32 1 253.1 2.05 67.6 64.8
Ex14 2层 5.69 1 156.0 3.20 43.8 51.0
泡沫坚硬度性能
评估泡沫中不同填料的影响，以了解如何增加泡沫的坚硬度。表3总结了经测试的泡沫。图7示出了泡沫的压缩测试结果。
实施例15至17示出了增加的ATH(9.8vol％至13.7vol％)和CaCO3(9.9vol％至13.8vol％)浓度的影响。泡沫的坚硬度随着填料浓度的增加而增加。同样，泡沫的密度(0.36g/mL至0.5g/mL)和涂层重量(980g/m2至1167g/m2)增加，而在给定的间隙尺寸下，泡沫的厚度随着填料载荷的增加而减小。
实施例16、18和14的比较示出了在恒定填料水平(按重量份计)下增加的纤维浓度(0.7vol％至2.8vol％)的影响。泡沫的坚硬度随着纤维浓度的增加而增加。还对来自Ex14A的两层泡沫进行了压缩测试。与单层构造相比，这种构造的坚硬度略低。
实施例19表示具有非常高填料(14.8vol％ATH和15vol％CaCO3)和纤维浓度(2.3vol％)的泡沫。所得泡沫非常坚硬，并且具有0.75g/mL的非常高的密度。特别是A组分的粘度非常高，并且可能地接近方法3的可加工性的上限。
实施例20表示具有6830μm的较高厚度的泡沫。通常，泡沫的坚硬度随着厚度的增加而降低。尽管在该实施例中制造了较厚的泡沫，但是泡沫的坚硬度仍然很高。
表5：泡沫制剂
压缩曲线
图8示出了Ex 14A的HCST的结果(2层)。10分钟后的温度为156℃，与迄今为止测试的其他泡沫相比，这是非常有希望的结果。
示例性硅橡胶泡沫层的一般手工制备方法和比较例CE1和CE2：
将A组分和B组分与对应的填料和加固包一起称重并手动混合。之后将其在2500rpm的高速混合器中混合两次，每次30秒。
根据以下程序制备有机硅泡沫片材：将每个实施例的有机硅前体组分A和B以1∶1的体积混合比填充在得自阿德化学公司的200mL双组分卡筒系统(200mL F System卡筒)中。使用6巴气压分配枪的静态混合器(MFH 10-18T)混合双组分有机硅体系。在将70g的混合有机硅释放到罐中之后，另外使用木铲将混合物手动匀化10秒。然后使用刮刀涂布机在具有限定间隙的两个PET衬垫之间涂覆该混合物(此处650μm)。所获得的片材在室温下已经开始膨胀，在60℃鼓风对流烘箱中10分钟来完成该反应。
比较例
如本文所述涂覆的商购获得的有机硅泡沫制剂Dowsil 3-8235和Dowsil 3-8209(CE1和CE2)。尽管Dowsil 3-8235组分A和B具有非常高的粘度(分别为77000mPa.s和91000mPa.s)，但Dowsil 3-8209具有非常低的粘度(分别为15000mPa.s和15000mPa.s)。如表1所示，CE1产生非常均匀的软泡沫，而CE2产生具有宏观泡域的不均匀泡沫片材。CE1和CE2均非常软，这在40％、50％和60％变形的低压缩力中所示。尽管其在高温下经历了陶瓷化过程，但其在外部应力(诸如电池单元之间生成的那些应力)下会受到高度压缩。这种高可压缩性会影响恒定压力下的绝缘特性，这如1MPa应力下600℃下的HCST所示。在CE 1的情况下，当泡沫在1MPa下被压缩60秒后就已经达到150℃(表1)。
填充有ATH和CaCO3的有机硅泡沫
为了调谐有机硅泡沫的压缩行为，向低粘度泡沫前体Dowsil 8209中添加加固包。添加加固填料对泡沫性能具有以下影响：
·通过增加泡沫前体组分的粘度，使泡沫质量更好且均匀
·更好的阻燃性
·固化后的泡沫片材内应力的降低(不存在)：例如非常好的尺寸稳定性
·在＞250℃的温度下，有机硅泡沫的更好的陶瓷化(即有机硅转化成硅基陶瓷)
·压缩特性的调谐
·防止裂缝、陶瓷化泡沫的机械完整性
·价格的降低
当掺入三水合铝(ATH)、碳酸钙和任选的陶瓷纤维时，低粘度泡沫前体Dowsil 3-8209的粘度可以有利地增加，以获得非常均匀的泡沫片材(Ex25至Ex27)。在实施例26和27(预言性实施例)中，进一步掺入少量纳米TiO2以增加有机硅泡沫的耐热性。掺入这些填料有利地提高了其压缩特性：泡沫变得更坚硬，允许承受更好的外部压缩应力：在0.5MPa的载荷下，冷侧仅在385秒后达到150℃，这与非常软的泡沫，诸如CE1相比是显著改善(表6)。
表6有机硅泡沫的组成和特性
表6a：HCST结果
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图9 0.5MPa压力下一层Ex25的HCST，热侧600℃
填充有氢氧化镁和CaCO3的有机硅泡沫
另一种非常有利的阻燃剂和抑烟剂是氢氧化镁(MDH)。在与ATH的1∶1交换中(Ex21对Ex25)，在相同的填料载荷下，MDH填充的前体导致更坚硬的泡沫构造。同样，密度更高(0.42kg/cm3对0.32kg/cm3)。进一步增加MDH和CaCO3的填料量导致更坚硬的泡沫构造。与非常软的泡沫(CE1和CE2)相比，更坚硬的泡沫的优点是在给定的压缩应力下，其在电池单元之间保持较高的间隙。这种较高的间隙导致更好的绝热特性，如1MPa的压缩力下的2层Ex21和Ex 22的HCST所示。关于Ex21，仅在387秒后达到150℃，并且对于Ex 22，则在531秒后达到该150℃。实施例24有趣地示出了表面改性的MDH导致非常高密度的泡沫(0.57kg/cm3)。
图10示出了2层Ex 21在1MPa压缩下的HCST结果。图11示出了2层Ex21与600℃的热板接触17分钟后的照片(左：热侧，右：冷侧)。
从图11可见，热侧开始经历陶瓷化过程，而冷侧仍然是硅橡胶泡沫。
热重量分析
在N2还通过热重量分析(TGA)对CE2(净有机硅泡沫)、填充有MDH和CaCO3的Ex21以及填充有ATH和CaCO3的Ex25的陶瓷化过程进行了分析。
从图12所示的N2的TGA分析来看，MDH填充的泡沫比ATH填充的泡沫更晚开始其重量损失。在大约725℃的温度下观察到的重量损失与碳酸钙的热氧化有关。
将超细MDH或ATH和CaCO3添加到有机硅泡沫前体可允许以下任何一者、多者或全部：
·控制泡沫前体的流变性，以获得具有精细单元分布和均匀厚度的最佳泡沫片材质量
·为了通过调节填料载荷来调谐泡沫片材的压缩行为
·为了制得非常坚硬的有机硅泡沫片材，泡沫片材具有高尺寸稳定性(没有内应力)
·当用作电池组件(例如，电动车或EV电池组件)中的缓冲材料(例如，电池单元之间)时，有效地阻止或防止热传播。
·生产在非常高的温度下(＞300℃)具有优异绝热特性的有机硅泡沫片材
·通过共混低成本填料来有效降低昂贵的有机硅材料的价格
·当添加具有较短长度的陶瓷纤维(以提供增强)时，高温下陶瓷化过程期间的抗裂性大大改善。长度为约250μm至750μm(例如约500μm)的纤维可能是期望的。
另外的公开内容
材料
测试方法：
压缩测试
使用(得自德国乌尔姆的兹威克罗尔公司(ZWICKROELL of Ulm，Germany))的拉伸测试仪以压缩模式执行压缩测试。该样品具有33mm的直径，并且厚度＞1000微米。测试在室温(通常为23℃)下进行。以1mm/min的速度移动压缩测试仪的上板，直到达到2MPa的最大力。记录达到30％、40％、50％和/或60％压缩值所需的压缩力(以kPa计)。
热侧/冷侧测试(HCST)
在10kN拉伸测试机(获自德国乌尔姆的兹威克罗尔公司)中，将顶部金属压板(尺寸为90×70mm)加热至600℃，并将样品放置在设定在23℃下的嵌有热电偶的底部金属压板上。使用隔热罩覆盖样品，以确保其停留在环境温度下。然后移除隔热罩，并在压力保持在1MPa的情况下降低上部压板。记录冷侧达到150℃所用的时间、测试前后的间隙厚度以及冷侧的温度(℃)。
粘度测试(流动曲线)
使用应力控制的流变仪(奥地利安东帕公司(Anton Paar，Austria)MCR 302)执行粘度测试。样品在室温(通常为23℃)下测量，并且间隙为1mm，具有25mm直径平行板几何尺寸。在以0.5s-1的恒定剪切速率预调理样品30秒和恢复时间300秒后，剪切速率执行从0.1s-1至100s-1的斜升(每十个10个点)，其中每数据点的测量时间以对数形式从15秒下降至0.5秒。示例性地报道了0.1s-1、1s-1和10s-1的剪切速率依赖性粘度值。
实施例28-34
表7提供了泡沫和填料组合物(以重量份计)的总结，以及识别用于组装的方法和样品的厚度、涂层重量和密度。对样品进行压缩测试，并且结果也示于表7中。
表7：样品组合物和测试结果
表8：样品组合物和粘度测试结果
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Claims (20)

1.一种可操作地适于设置在电池组或模块的相邻电池单元之间的绝热/保护阻隔层，其中所述绝热/保护阻隔层包含具有至少一个主表面的固化后的硅橡胶非复合泡沫层和至少一个任选的固体膜，其中所述固体膜被设置成覆盖所述硅橡胶泡沫层的所述至少一个主表面，并且所述硅橡胶泡沫层包含设置在所述硅橡胶泡沫层内的多个加固颗粒，所述多个加固颗粒的量足以赋予所述硅橡胶泡沫层附加的坚硬度，使得与没有所述加固颗粒的相同硅橡胶泡沫层相比，需要更大的压缩力来将所述泡沫层压缩至期望的压缩值。
2.根据权利要求1所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层由硅橡胶泡沫的可固化且可发泡的前体形成，所述前体包括：
至少一种有机聚硅氧烷化合物A；
每分子包含至少两个或三个氢原子的至少一种有机氢聚硅氧烷化合物B；
至少一种含羟基的化合物C；以及
有效量的固化催化剂D。
3.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述多个加固颗粒均匀地设置在整个所述硅橡胶泡沫层中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述多个加固颗粒的量足以使所述硅橡胶泡沫层在经受至少100kPa的压缩力时表现出不超过约50％的压缩值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述多个加固颗粒的量足以使所述硅橡胶泡沫层在经受至少100kPa的压缩力时表现出不超过30％的压缩值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒的量在约10重量％到约60重量％并包括约60重量％的范围内，或在约5体积％到约30体积％并包括约30体积％的范围内。
7.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒的量为约40重量％或约20体积％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒是选自氢氧化铝(ATH)颗粒、氢氧化镁(MDH)颗粒、碳酸钙颗粒、氧化钛颗粒、氧化硅颗粒和矿物纤维的材料颗粒中的任何一者或组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒具有在至少约0.5μm到约10μm并包括约10μm的范围内的尺寸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒具有约2μm的尺寸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒包括非金属无机纤维，例如矿物纤维，所述非金属无机纤维具有在至少约200μm到约1000μm并包括约1000μm范围内的长度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒的量足以使所述硅橡胶泡沫层在经受超过1200kPa的压缩力时表现出不超过约60％的压缩值。
13.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受至少200kPa的压缩力时表现出不超过约50％的压缩值。
14.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受超过1200kPa的压缩力时表现出不超过约50％的压缩值。
15.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受超过200kPa的压缩力时表现出不超过约30％的压缩值。
16.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受超过400kPa的压缩力时表现出不超过约30％的压缩值。
17.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在经受约200kPa到不大于约1000kPa的范围内的压缩力时表现出在约30％到最大约50％的范围内的压缩值。
18.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述硅橡胶泡沫层在约300kPa到不大于约800kPa的范围内的压缩力时表现出在约30％到最大约50％的范围内的压缩值。
19.根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层，其中所述加固颗粒单独地或一起表现出选自以下各项的特性中的任何一者或组合：有机硅泡沫前体增粘剂或增稠剂、泡沫基体增强、相对较低成本、吸热、阻燃剂和所述泡沫基体结构增强。
20.一种在电池组件的相邻电池单元之间使用根据前述权利要求中任一项所述的绝热/保护阻隔层的方法。
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