專利名稱：輕型隔熱板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)在著火情況下具有絕熱性能、產(chǎn)生低煙和低毒煙霧的輕型隔熱板。
在公交運(yùn)輸中，重量，防火安全方面已成為主要關(guān)心的問題。地鐵系統(tǒng)中的火災(zāi)是災(zāi)難性的，提醒人們需要限制火焰漫延和有毒煙氣的擴(kuò)散。
直到目前為止，國(guó)際法仍一直要求海運(yùn)業(yè)采用阻燃材料用于防火隔斷，因此必須采用在著火形勢(shì)下會(huì)發(fā)出鮮紅色光的鋼艙壁。
隨著用于高速航船上新版IMO安全規(guī)范的發(fā)展，目前已有把新材料引入到此高速成長(zhǎng)的船舶類的規(guī)定，常規(guī)的渡船和巡航船還有有關(guān)損害穩(wěn)定性要求的重量問題，隨著把鋁材料引入到現(xiàn)代渡船中的主要艙面上結(jié)構(gòu)中一種保護(hù)上述結(jié)構(gòu)免遭火災(zāi)時(shí)的熔化也成當(dāng)務(wù)之急。
已知的壁板系統(tǒng)達(dá)到了所要的防火標(biāo)準(zhǔn)但是其重量較重，有些壁板是由鋼和混凝土制成而有些壁板就由浸漬樹酯的玻璃布夾層制成，其中需要多層才能達(dá)到所要的標(biāo)準(zhǔn)。
另一種共同的擋火形式為木或金屬框架中間配有石棉墊或石棉板以及表面蓋有石膏板。
酚醛樹脂泡沫具有非常良好的絕緣性但是沒有額外的保護(hù)，它不能持續(xù)超過A30的測(cè)試，這種保護(hù)通常會(huì)增添相當(dāng)大的重量并且為了避免在著火情況下的分層，就會(huì)有把前面固定到泡沫上的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種在著火情況下既能隔熱又只散發(fā)出低度煙氣和有毒煙霧的輕型板材。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)有一輕型板材，它有至少一層絕緣泡沫材料和至少一層具有或經(jīng)過處理而具有抗火特性的粘結(jié)劑。
用于本發(fā)明的最佳粘結(jié)劑是一種在著火情況下能把來自板材的炭粒子固結(jié)在一起的粘結(jié)劑，用于本發(fā)明合適的粘結(jié)劑包括硅酸鈉為基的粘結(jié)劑和間苯二酚甲醛為基的粘結(jié)劑。
本發(fā)明所用的粘結(jié)劑最好含有一種或多種耐火材料，諸如一種或多種釉料，云母，硼酸鋅，氫氧化鋁，熟的碳酸鈣鎂，熟的碳酸鈣和氧化鋅。
對(duì)于硅酸鈉粘結(jié)劑，最好包括一種能在著火情況下把硅酸鹽轉(zhuǎn)化為二氧化硅的物質(zhì)，該物質(zhì)可以從氧化鋅，瓷土，球狀高嶺土以及石英本身中選用。
玻璃釉料一般要求在著火情況下把板材固結(jié)在一起，硅酸納在約460℃溫度下體積膨脹而轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰Ａв粤夏苓x取在較低溫度下熔化以便把板材固結(jié)在一起。云母可加入以改善其性能。
對(duì)硅酸鈉粘結(jié)劑，一種典型的粉末粘結(jié)劑的例子如下重量百分比熟碳酸鈣鎂 20-40尤其為30和/或氫氧化鋁熟碳酸鈣 0-5一種或多種玻璃釉料 10-50尤其為20云母 10-40尤其為10硼酸鋅 5-30尤其為1 0氧化鋅 10-50粉狀混合物最好以粘結(jié)劑的重量為100％的5％到30％的量添加。當(dāng)氫氧化鋁和熟碳酸鈣鎂一起使用時(shí)，它們的重量比最好為1∶2。
對(duì)間苯二酚甲醛為基的粘結(jié)劑，最好添加一種或多種釉料和/或云母。磷酸銨可添加到間苯二酚為基的耐火材料的粘結(jié)劑中。
本發(fā)明的板材可包括一層或多層其它材料，諸如像，鋁、玻璃布，玻璃針織物，陶瓷紙和不銹鋼。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，具有一層酚醛泡沫的板材在其要冷卻側(cè)復(fù)蓋上一層用酚醛樹脂予浸漬的玻璃布作為平衡材料而面對(duì)火焰的板材側(cè)則最好復(fù)蓋上一塊由玻璃布，玄武巖，玻璃纖維氈和玻璃布夾層，或者，可用一種針織纖維構(gòu)成的底布來代替纖維氈，面層的夾層最好浸漬有內(nèi)含粉末狀上述阻燃料的酚醛樹脂，諸如一種或多種釉料的阻燃劑，纖維氈也可予浸漬內(nèi)含有上文所述阻燃劑粉末的粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑浸漬的纖維氈最好是干燥的且用于酚醛樹脂浸漬的玻璃布之間。
本發(fā)明另一種可選擇的最佳板材為用粘結(jié)劑連在一起的較薄的酚醛樹脂泡沫層。在著火情況下，最靠近加熱碳粒的層和與活性粘結(jié)劑固結(jié)在一起的炭粒保護(hù)著第二層和其它層等，粘結(jié)劑最好含有上文所述的阻燃劑粉末。這類板材可在其外面上多蓋有還包含切斷的玻璃線的粉/粘結(jié)劑混合料或浸透粘結(jié)劑混合料的玻璃布，再進(jìn)行鋁膜處理。另一個(gè)本發(fā)明的最佳實(shí)施例為其板材表面復(fù)蓋有剛性化的不銹鋼薄膜。
本發(fā)明的板材在其邊緣上復(fù)蓋有一合適材料例如予浸漬酚醛樹脂的玻璃布構(gòu)成的輕型槽以保護(hù)酚醛泡沫塑料不與火焰直接接觸。當(dāng)板材裝配成一個(gè)擋火墻時(shí)，該槽的形狀最好能產(chǎn)生一個(gè)互鎖效果。
板材可以用酚醛樹脂擠拉成型或捏塑成型系統(tǒng)制成的形式為榫或銷以及夾的元件進(jìn)行互鎖。一種最佳的方法包括在固定的方法內(nèi)用擠拉或捏塑成型的銷拾起一根耐熱鋼絲將板材在垂直和水平方向都拉緊在一起。為此目的所用的酚醛樹脂最好含有上文提到的阻燃粉混合料以便在著火情況下延長(zhǎng)部件的壽命。
使用含有阻燃粉混合料和炭粒促成劑的酚醛樹脂通過擠拉或捏塑或其它合適的生產(chǎn)方法所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有基本上不傳熱或在著火時(shí)基本上保持把各板固定在一起的能力。
現(xiàn)在只是用實(shí)例，參照附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明，其中

圖1示出本發(fā)明的兩板材之間構(gòu)成的連接部分的剖視圖；圖2示出圖1中所用的單塊板材；圖3示出另一個(gè)可供選擇的板材結(jié)構(gòu)；圖4示出本發(fā)明的另一種板材；圖5示出將圖4所示類型的板材固定到一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)上的系統(tǒng)；
圖6再示出本發(fā)明的一種板材；圖7再示出本發(fā)明的一板材實(shí)例；圖8示出一個(gè)圖7所示板材之間構(gòu)成的連接部分；圖9示出本發(fā)明板材再一個(gè)實(shí)例。
參照附圖中的圖1，一個(gè)典型的支撐件有一帶有鉆孔2的垂直I字梁1用來支撐一對(duì)端與端相連的板材。借助在各銷端有一環(huán)形槽11的銷子10，梁與板相聯(lián)。在銷子已推入板和I字梁的鉆孔后，槽11也接納彈入到位的開口環(huán)13借以把板材鎖定到I字梁上。銷子11在其前端有一開口14，該開口就拾起一張緊鋼絲9上的環(huán)，該環(huán)也就隨銷子推入鉆孔內(nèi)，于是用螺絲刀在銷夾槽12內(nèi)通過轉(zhuǎn)動(dòng)銷子而擰緊。
圖2示出板材3的結(jié)構(gòu)，該板材在板材所要冷卻面上有一個(gè)用酚醛樹脂予浸漬的布15，一個(gè)粘附到高密度酚醛樹脂泡沫型材17上的酚醛泡沫板16復(fù)蓋有用泡沫酚醛樹脂予浸漬的玻璃布18且在其前面上復(fù)蓋有一個(gè)予浸漬玻璃布19和或針織織物20的夾層。板材是在熱和壓力的條件下組裝起來的。板材各層之間可用一硅酸鈉基的粘結(jié)劑粘合在一起。
圖中示出在板材的兩端有帶環(huán)的導(dǎo)線9，應(yīng)該懂得板材的水平邊緣用相同的方式進(jìn)行處理以便產(chǎn)生一個(gè)在垂直和水平方向都能鎖住其鄰板的框架。作為單獨(dú)的模制件的板端的形狀可以固定到墻壁、地板和天花板上以便與模制到板材上的匹配件相咬合。
除了由一在板材上的U形槽構(gòu)成的周邊框架所替換的互鎖模制件外，同一結(jié)構(gòu)可用于門的坯料或板材、隔板或鋼艙壁的填料。在這些情況下，絕熱夾層在大多數(shù)情況加到輕型酚醛泡沫塑料的兩側(cè)。
通過用硅酸鈉基的粘結(jié)劑把薄酚醛泡沫層連在一起這就產(chǎn)生了絕熱的另一個(gè)實(shí)施例。用于圖1和圖2中板材的酚醛樹脂和/或硅酸鈉可包括一種或多種阻燃粉劑，諸如一種或多種釉料，云母、硼酸鋅、氫氧化鋁、熟碳酸鈣鎂，磷酸銨和氧化鋅。在著火情況下，最靠近熱碳粒的層以及用活性粘結(jié)劑粘結(jié)在一起的碳粒就保護(hù)著第二層、第三層等。
參照附圖中的圖3再敘述已發(fā)現(xiàn)有效的本板材結(jié)構(gòu)的又一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)有粉料的用酚醛樹脂予浸漬玻璃布添加有超碳、一種或多種釉料，云母和磷酸銨或硼酸鋅，通過熱壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈讓拥囊粔K兩片或多片的夾層板，該底層粘附到酚醛泡沫層32的底面上，該酚醛泡沫層32在其表面上有一用玻璃織物或玻璃織網(wǎng)加強(qiáng)的鋁箔。板材的前面即暴露于眾目之下且有火烤的危險(xiǎn)的一面復(fù)蓋著浸漬有上文所述的硅酸鈉和阻燃粉混合料的玻璃針織物34且在成形壓力機(jī)下熱壓到約為其原先厚度的25％，板34呈剛性，用含有由超碳(ultracaib)，一種或多種釉形，云母以及磷酸銨組成的粉狀料的硅酸鈉粘結(jié)劑粘附到基片上。當(dāng)把針織物34粘附到前面或用一種低毒、低煙，不擴(kuò)展火焰的油漆，諸如含有商標(biāo)為“CEEPREE”且由H、馬賽加斯生產(chǎn)的那種漆時(shí)，另外一層酚醛樹脂予浸漬玻璃布可用作前面。
從熱壓板材切下的長(zhǎng)條片38粘附到酚醛泡沫32的邊緣充當(dāng)一保護(hù)層，另一種結(jié)構(gòu)用酚醛樹脂浸漬的針織物36作為底面夾層來代替酚醛玻璃布層30。再回到圖4，一板材40有在所有面上的針織物42和酚醛泡沫44的邊緣，該結(jié)構(gòu)組成一個(gè)既可單層又可多層粘合一起的夾心材料該夾心材料適于包括在用于門，隔板，冷庫壁的金屬構(gòu)架46內(nèi)。
當(dāng)板材都裝配好，邊緣與邊緣相對(duì)，在著火情況下，邊緣長(zhǎng)條片42膨脹到原先大小的2倍且封住兩板之間的連接部分。
再見圖5，把這些板連在一起連成一結(jié)構(gòu)的方法是用不銹鋼螺絲48在穿過一底片的加強(qiáng)區(qū)52，通過予鉆孔基座上的硅橡膠或丁二烯橡膠的墊圈。一個(gè)既可用酚醛樹脂和粉混合料也可用硅到鈉和玻璃粉混合料制成和模制的孔塞54，作為一個(gè)防火保護(hù)蓋推入孔內(nèi)，該方法使板材能隨意裝拆，而在維修時(shí)，2人的手可以從保護(hù)層和結(jié)構(gòu)之間的空擋外伸入。
如圖6所示，另外一板材60有在酚醛泡沫中采納了重疊的輕型鋁網(wǎng)62作為其部分的加工過程，該泡沫既可以是酚醛泡沫也可以是由含有超碳，一種或多種釉料，云母，碳酸銨或硼酸鋅以及硅酸鈉制成的機(jī)械泡沫，該鋁網(wǎng)用來提供強(qiáng)度并通過板材周邊周圍暴露的孔而固定。用此方法在板之間構(gòu)成的槽能用硅橡膠或丁二烯橡膠擠壓而填充以作為一種變形的可取下的密封，上述橡膠用上述粉混合料填充以阻止火焰浸延并促成的碳粒。
參照?qǐng)D7和圖8，發(fā)現(xiàn)通過對(duì)BS47部件20-22和A60進(jìn)行防火測(cè)試，有可能延長(zhǎng)其壽命，并因此而提高輕型防火板的酚醛樹脂泡沫的隔熱性，辦法是采用由硅酸鈉、一或多種釉料，云母，硼酸鋅和氧化鋅組成的粘結(jié)劑，該粉料是以重量百分比25與硅酸鈉的重量百分比500相搭配。該粘結(jié)劑或間苯二酚酚醛樹脂粘結(jié)劑以相同的比例來代替硅酸鈉，用來將酚醛泡沫薄層層疊成一板材，這樣在著火情況下其前表面能形成一個(gè)碳粒層。當(dāng)熱量透過而達(dá)到粘結(jié)劑的下一層而這也有助促使形成碳粒粘合層以保護(hù)余下的夾層。對(duì)一定時(shí)間內(nèi)為了滿足有關(guān)隔熱的各種標(biāo)準(zhǔn)就能計(jì)算出所需的層數(shù)。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于火焰不會(huì)漫延，且產(chǎn)生低煙和低毒煙霧而且所產(chǎn)生的煙霧主要為阻止火焰擴(kuò)散的二氧化碳。
板材有一由兩個(gè)予浸漬玻璃布片加壓夾層組成的底面100，所用樹脂為酚醛樹脂，有時(shí)候?yàn)楹幸?guī)定形式的粉混合料的含水乳化系，底面借助既可以硅酸鈉為基也可以酚醛樹脂為基的粘結(jié)劑層102粘附到酚醛泡沫層104上，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)帶有規(guī)定粉料添加到較硬粉料的間苯二酚甲醛是有效的，帶有粉料的硅酸鈉也是有效的，尤其是不會(huì)釋放出煙和有毒煙霧，板材還有酚醛泡沫層和粘結(jié)劑層且完工于一鋁片106，可有助于固定，另外還可用一夾層的用酚醛予浸漬過的玻璃布片或不銹鋼箔。板材用不導(dǎo)熱的以酚醛的擠拉或捏塑成型件為基礎(chǔ)的固定件110，把帶槽的邊緣固定到底支撐106上而一個(gè)不導(dǎo)熱的固定件112則固定到帶槽邊緣的前邊，從而板材就裝配在一起。充填有阻燃粉混合料的硅和丁二烯用作一擠壓L形的密封珠114裝于鄰接的板緣之間。在著火時(shí)由于粉料添加劑的作用，用于部件110，112和114的料就會(huì)膨脹，該膨脹量就會(huì)達(dá)到原先厚度的2倍數(shù)量級(jí)，足以填滿板之間的間隙，從而阻止火焰穿透板材。
如果選擇鋁作為前面材料，即暴露于火焰的那個(gè)面，由于鋁的熔化溫度約為650℃，希望把熔化溫度提高到至少950℃或更高，這即為A60防火測(cè)試最終達(dá)到的溫度。已發(fā)現(xiàn)在裝飾有含聚環(huán)氧漆(商標(biāo)為CEEPREE)的鋁前面兩層上述的硅酸鈉粘結(jié)劑和帶有切斷的玻璃線或玻璃布的阻燃粉混合料可有此效果。
同樣，把一個(gè)由酚醛樹脂和粉料予浸漬的夾層板粘到上述的前面上，就會(huì)有相同的效果。通過在夾層板的內(nèi)面上引入二氧化硅紙或玻璃織物或玻璃布，硅酸鈉粘結(jié)劑與酚醛夾層板的結(jié)合會(huì)變得更容易些。在其加工過程中未完全封裝的目的是為了達(dá)以附加料的內(nèi)面和夾板內(nèi)面之間的連結(jié)，所以采用具有使紙產(chǎn)生無煙效果的硅酸鈉和粉料粘結(jié)劑就能做到機(jī)械粘連。
最后，在圖9中，圖中所示的板材200一起固定到用202表示的基板上。各板材200都是由其隱藏的面連續(xù)地構(gòu)成，包括一層酚醛泡沫塑料204，一層硅酸鈉粘結(jié)劑206，一層酚醛泡沫塑料208，一層硅酸鈉粘結(jié)劑210，一層酚醛泡沫塑料212和一層剛性化的不銹鋼薄箔214(厚度約0.1毫米)，各板材的端面也有膨脹料215的涂層。
所用的硅酸鈉粘結(jié)劑包含有一種或多種阻燃劑，諸如一種或多種釉料，云母，硼酸鋅，氧化鋅以及氫氧化鋁，熟碳酸鈣鎂或熟碳酸鈣，酚醛泡沫塑料層可以包含一種或多種如上所述的阻燃料。
為了容易拆卸所連的板材200，如上所述已選定了一種固定方法，在板內(nèi)帶冠的頂帽段簧片216，218定位在鄰近板兩端之間，用螺絲220把內(nèi)簧片216連到基板202，用螺絲224把外簧片218連到內(nèi)簧片216而螺絲頭226則由一個(gè)卡入式蓋簧片226所隱藏。上述膨脹料215在著火情況下通過膨脹來保護(hù)這些固定件并且防止火焰在板之間漫延，在板材的各端去掉外簧片218，使板材更容易拆卸。
權(quán)利要求
1.一種輕型板材有至少一層隔熱的泡沫材料和至少一層有或處理成具有防火特性的粘結(jié)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的板材，其特征在于在著火情況下，粘結(jié)劑能把由板材形成的碳粒固集在一起。
3.如權(quán)利要求1或2所述的板材，其特征在于，粘結(jié)劑選自硅酸鈉為基的粘結(jié)劑和間苯二酚甲醛為基的粘結(jié)劑。
4.如權(quán)利要求1，2或3所述的板材，其特征在于，粘結(jié)劑包含一種或多種阻燃料，阻燃料選自一種或多種釉料，云母，硼酸鋅，氫氧化鋁，熟碳酸鈣鎂，熟碳酸鈣和氧化鋅。
5.如權(quán)利要求1到4任一項(xiàng)所述的板材，其特征在于粘結(jié)劑是硅酸鈉且包含有一種阻燃料的粉末混合物，其成分如下重量配比熟碳酸鈣鎂和/或氫氧化鋁20-40熟碳酸鈣 0-5一種或多種釉料 10-50云母 10-40硼酸鋅5-30氧化鋅10-50
6.根據(jù)權(quán)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鈣鎂和/或氫氧化鋁30熟碳酸鈣 0-5一種或多種釉料 20云母 10硼酸鋅10氧化鋅10-15
7.根據(jù)權(quán)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/粘結(jié)劑100重量配比的量加入到粘結(jié)劑中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5，6或7所述的板材，其特征在于，當(dāng)氫氧化鋁和熟碳酸鈣鎂一起使用時(shí)，它們的重量比為1∶2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的板材，其特征在于粘結(jié)劑是間苯二酚甲醛為基且包含一種或多種釉料和/或云母作為一種粉混合料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的板材，其特征在于泡沫隔熱層為酚醛泡沫層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)所述的板材，其特征在于它包含有一層或多層其它材料，諸如選自鋁，玻璃布，玻璃針織織物，陶瓷紙和不銹鋼。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材，其特征在于它包含有二層或多層酚醛泡沫塑料借助包含一種或多種粉狀阻燃料的硅酸鈉為基的粘結(jié)劑而粘結(jié)在一起且面上復(fù)蓋有一金屬箔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的板材，其特在于粘結(jié)劑包含一種或多種釉料，云母，氫氧化鋁，熟碳酸鈣鎂，熟碳酸鈣，硼酸鋅或氧化鋅。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的板材，其特征在于金屬箔為一種剛性化的不銹鋼箔。
全文摘要
一個(gè)輕型板(3)有一夾心的酚醛泡沫層(204，201，212)，硅酸鈉粘結(jié)層(206，210)和一個(gè)剛性化的鋼箔前面(214)。
文檔編號(hào)C09J161/10GK1147843SQ95193009
公開日1997年4月16日 申請(qǐng)日期1995年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月13日
發(fā)明者杰里夫·克朗普頓 申請(qǐng)人:杰里夫·克朗普頓