[發(fā)明專利]絕熱和防火材料及其開(kāi)發(fā)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880039509.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110770378A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 普雷門德拉·普拉塔普·辛格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 普雷門德拉·普拉塔普·辛格
• 主分類號(hào): D03D15/12
• 分類號(hào): D03D15/12;D06M11/00;C09K21/00;C09D5/18;A62D1/00
• 代理公司: 11227 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁笑;蘇虹

本發(fā)明公開(kāi)了用于提供對(duì)抗熱和火的保護(hù)的組合物和材料。更特別地，本發(fā)明公開(kāi)了絕熱和防火材料和產(chǎn)品及其開(kāi)發(fā)方法。本發(fā)明的材料即使在500℃以上也提供優(yōu)異的絕緣性而不降解或改變形狀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于提供絕熱和阻火和/或阻燃效果的組合物和材料。更特別地，本發(fā)明涉及絕熱和防火材料、產(chǎn)品及其方法。

背景技術(shù)

絕熱和防火材料由于其在節(jié)能建筑、家用電器、睡袋、穿戴/防護(hù)服飾、軟墊家具、床墊頂部等中的應(yīng)用而受到了廣泛的關(guān)注。現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了傳統(tǒng)上使用的有機(jī)絕熱材料例如，聚氨酯、聚苯乙烯、酚醛樹(shù)脂等因其差的防火性和非生物降解性而受到阻礙。為了改善有機(jī)絕緣材料的耐火特性，使用了磷或鹵代的化合物。這些化合物潛在地易受環(huán)境影響并且對(duì)人體健康有毒。然而，無(wú)機(jī)絕緣材料是脆的或者顯示出高的密度和熱導(dǎo)率和高的致癌性，如玻璃棉和石棉。有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合材料方法例如無(wú)機(jī)填料增強(qiáng)的(碳納米管、蒙脫土、金屬氧化物、氫氧化物等)有機(jī)基體復(fù)合材料顯著改善了絕熱特性和阻燃特性。例如，苯酚-甲醛/二氧化硅氣凝膠(有機(jī)/無(wú)機(jī)納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料)顯示出明顯較低的熱導(dǎo)率(24mWm^-1K^-1)和優(yōu)異的耐火性(1300℃)而沒(méi)有機(jī)械崩解，其比無(wú)機(jī)玻璃棉和有機(jī)發(fā)泡聚苯乙烯泡沫好。這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)尺寸小以及孔隙率高，這減少平均自由程并且增加聲子在孔界面處的散射。

在各種絕熱和防火材料中，最常見(jiàn)的是基于石棉的材料。目前存在許多可在市場(chǎng)上獲得的用于絕熱和防火的產(chǎn)品。一些材料如下：

1.天然產(chǎn)品：石棉、玻璃纖維、云母、陶瓷纖維毯等。

2.經(jīng)處理或開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品：如凱芙拉(kevalar)、諾梅克斯(nomex)、鍍鋁纖維等。

3.開(kāi)發(fā)的并且在市場(chǎng)上可獲得的用于防火的一些產(chǎn)品為消防員用近距離防護(hù)套裝、正常火災(zāi)危險(xiǎn)用諾梅克斯消防員套裝。

4.出于絕緣目的，工業(yè)上最為廣泛使用的產(chǎn)品是針對(duì)高于100℃的溫度的石棉和針對(duì)低于100℃的溫度的奈特里爾(nytril)。

現(xiàn)有技術(shù)

在文獻(xiàn)中，幾種不同的機(jī)制被用于開(kāi)發(fā)絕熱或防火材料。

WO 00/18993提供了包含不同的經(jīng)紗和緯紗的織造阻燃織物，所述經(jīng)紗包括短纖維或長(zhǎng)絲纖維并且極限氧指數(shù)為至少27，以及所述緯紗包括天然纖維，并且其中所述織物中的經(jīng)紗端與緯紗端的比率為至少1.0。

WO 2007/061423公開(kāi)了：阻燃(flame resistant，F(xiàn)R)纖維共混物，其包括無(wú)定形二氧化硅纖維和選自FR纖維、粘合纖維及其混合物的至少一種纖維；隔離織物，其由纖維的共混物制造，所述纖維的共混物包括無(wú)定形二氧化硅纖維和選自阻燃(FR)纖維、粘合纖維及其混合物的至少一種纖維；阻燃織物，其由纖維的共混物制造，所述纖維的共混物包括無(wú)定形二氧化硅纖維和選自阻燃(FR)纖維、粘合纖維及其混合物的至少一種纖維；用于保護(hù)產(chǎn)品中的材料免受火和熱侵害的方法，其包括將阻燃織物組裝成與至少一個(gè)如下組件相鄰，所述組件包括由于暴露于火和熱(由暴露于明火引起)而易受損壞的材料。

US4235836A公開(kāi)了通過(guò)壓制隨后固化的方法基于玻璃或陶瓷的中空顆粒(粉煤灰)與作為粘結(jié)劑的硅酸鈉制造絕熱耐火材料的方法。本發(fā)明的材料由于其能夠在高溫(1100℃)下變形而不會(huì)破裂或失去內(nèi)聚性的塑性而跟隨基底變形，從而提供絕緣和防火特性。

雖然在市場(chǎng)上可獲得用于絕熱或防火的若干材料，但是它們受到一個(gè)或更多個(gè)限制。

絕緣：目前工業(yè)使用“石棉(ASBESTOS)”材料作為絕緣材料，其本質(zhì)上是致癌的并且在歐洲國(guó)家和許多其他國(guó)家是被禁止的。因此，需要更好的材料來(lái)替代石棉材料。