防护涂层组合物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080046990.2

申请日:

20100910

公开号:

CN102639641A

公开日:

20120815

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

C08L83/04,C08K3/00,C08K3/04,C08K3/14,C08K3/34,C09K21/14

主分类号:

C08L83/04,C08K3/00,C08K3/04,C08K3/14,C08K3/34,C09K21/14

申请人:

CTE私人有限公司

发明人:

达尔恩·詹姆斯·斯文德尔斯,约翰·沙伊尔斯,罗宾·威廉·克兰斯顿,弗朗西斯·格雷戈里·迪安,达米安·菲尔斯托,马丁·威廉·普林斯

地址:

澳大利亚维多利亚

优先权:

2009904452

专利代理机构:

北京邦信阳专利商标代理有限公司

代理人:

王昭林

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内容摘要

本发明涉及一种作为基底的涂层应用时耐热、耐焚烧和耐熔融金属的涂层组合物。该组合物包括弹性体粘合剂和分散在该粘合剂中的颗粒填充物。该填充物包括在涂层中时在两个方向上相对于第三方向具有高纵横比的颗粒,在涂层中时共同作用用以在所述粘合剂中提供屏障。本发明还公开了一种组件,包括在其上面具有涂层的基底、耐熔融金属溢出物和溅出物的织物组件以及耐焚烧的建筑产品。

权利要求书

1.一种作为基底的涂层应用时耐热、耐焚烧并耐熔融金属的涂层组合物,所述组合物包括弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物,其中所述填充物包括在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒,在涂层中时共同作用以在所述粘合剂中提供屏障。 2.根据权利要求1所述的涂层组合物,其特征在于,所述弹性体粘合剂是硅树脂基粘合剂。 3.根据权利要求2所述的涂层组合物,其特征在于,所述硅树脂基粘合剂通过将硅树脂与聚硅氧烷混合形成。 4.根据权利要求3所述的涂层组合物,其特征在于,所述硅树脂是二甲基硅氧烷,所述聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。 5.根据权利要求2、3或4所述的涂层组合物,其特征在于,将甲醇化的硅土分散于所述填充物中,并分散于所述弹性体粘合剂中。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的涂层组合物,其特征在于,所述填充物为偏高岭土。 7.根据权利要求1-5中任一项所述的涂层组合物,其特征在于,所述填充物为可膨胀的石墨。 8.根据权利要求1-5中任一项所述的涂层组合物,其特征在于,所述填充物为碳化硅。 9.根据权利要求1-8中任一项所述的涂层组合物,其特征在于,所述填充物占硅树脂粘合剂和填充物总含量10-70wt%的比例。 10.根据权利要求1-8中任一项所述的涂层组合物,其特征在于,所述填充物占硅树脂粘合剂和填充物总含量20-50wt%的比例。 11.一种耐热、耐焚烧并耐熔融金属的组件,包括在其上面具有涂层的基底,所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物,其中所述填充物包括在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒,共同作用用以在所述粘合剂中提供屏障,用以防止所述基底受到热、焚烧和熔融金属。 12.根据权利要求11所述的组件,其特征在于,所述弹性体粘合剂为硅树脂基粘合剂。 13.根据权利要求12所述的组件,其特征在于,所述硅树脂基粘合剂通过将硅树脂与聚硅氧烷混合形成。 14.根据权利要求13所述的组件,其特征在于,所述硅树脂为二甲基硅氧烷,所述聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。 15.根据权利要求12、13或14所述的组件,其特征在于,将甲醇化的硅土分散在所述填充物中,并分散在所述弹性体粘合剂中。 16.根据权利要求11-15中任一项所述的组件,其特征在于,所述填充物为偏高岭土。 17.根据权利要求11-15中任一项所述的组件,其特征在于,所述填充物为可膨胀的石墨。 18.根据权利要求11-15中任一项所述的组件,其特征在于,所述填充物为碳化硅。 19.根据权利要求11-18中任一项所述的组件,其特征在于,所述填充物占所述硅树脂粘合剂和填充物总含量10-70wt%的比例。 20.根据权利要求11-18中任一项所述的组件,其特征在于,所述填充物占所述硅树脂粘合剂和填充物总含量20-50wt%的比例。 21.根据权利要求11-20中任一项所述的组件,其特征在于,所述组件为织物组件,所述基底为织物。 22.一种耐熔融金属的溢出物和溅出物的织物组件,包括在其上面具有涂层的织物基底,所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物,其中所述填充物包括在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒,共同作用用以在所述粘合剂中提供屏障,用于防止所述织物基底受到熔融金属的溢出物和溅出物。 23.根据权利要求22所述的织物组件,其特征在于,所述弹性体粘合剂为硅树脂基粘合剂,所述填充物为占硅树脂粘合剂和填充物总含量40-70wt%的比例的偏高岭土或碳化硅。 24.根据权利要求23所述的织物组件,其特征在于,所述填充物占硅树脂粘合剂和填充物总含量20-50%的比例。 25.一种耐熔融金属的溢出物和溅出物的织物组件,包括在其上面具有涂层的织物基底,所述涂层包括弹性体硅树脂基粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物,所述填充物包括偏高岭土或碳化硅。 26.根据权利要求23、24或25所述的织物组件,其特征在于,所述硅树脂为二甲基硅氧烷,所述聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。 27.根据权利要求21-26中任一项所述的织物组件,其特征在于,所述涂层的涂层重量为500-1000gsm。 28.根据权利要求21-27中任一项所述的织物组件,其特征在于,所述基底织物为基本由芳族聚酰胺纤维组成的织物。 29.根据权利要求21-28中任一项所述的织物组件,其特征在于,所述涂层具有织纹表面。 30.一种耐焚烧的建筑产品,包括在其上面具有涂层的基底片材或板材,所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物,其中所述填充物包括在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒,共同作用用以在所述粘合剂中提供防止所述片材或板材受到焚烧的屏障。 31.根据权利要求30所述的耐焚烧建筑产品,其特征在于,所述弹性体粘合剂为硅树脂基粘合剂,所述填充物为可膨胀的石墨或偏高岭土。 32.一种耐焚烧建筑产品,包括在其上面具有涂层的基底片材或板材,所述涂层包括弹性体硅树脂基粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物,所述填充物包括可膨胀的石墨或偏高岭土。 33.根据权利要求30、31或32所述的耐焚烧建筑产品,其特征在于,所述硅树脂为二甲基硅氧烷,所述聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。 34.一种处理基底使其耐热、耐焚烧和/或耐熔融金属的方法,包括将含有根据权利要求1-10中任一项的涂层组合物的涂层施用于基底。

说明书

技术领域

本发明主要涉及防护涂层组合物,并在某些方面上,涉及耐热、耐 焚烧和/或耐熔融金属的涂层组合物。

一方面,所述涂层组合物用于作为织物涂层防止工厂的操作人员受 到熔融金属的溢出物和溅出物。另一方面,所述涂层组合物可以被装配 在如建筑板材、遮篷、帆布、玻璃纤维片材等的基底上,用以提高所述 板材对热和/或焚烧的耐性。

背景技术

在很多场所,从消防员到铸工,都必须穿着防护服以防暴露于辐射 热中、或与火焰接触或与熔融金属的溢出物或溅出物接触。与熔融金属 接触是尤其有问题的,因为工作服由于与熔融金属接触后非常快地损毁 而具有相对短的寿命。例如,在一些工业生产中,外面的防护服可能每 几周就不得不丢弃并更换。

美国专利4,540,617公开了由耐焚烧、耐热的碳纤维织物和耐热的合 成纤维组成的织物,其带有硅树脂或三聚氰胺树脂的耐焚烧涂层。优选 的涂层是含有20-50wt%无机填充物(如硅土、云母、铝土、二氧化钛等) 的硅树脂。美国专利申请2007/0190872中也描述了硅树脂基的耐焚烧织 纹涂层(优选含有金属水合物添加剂和作为填充物的碳酸钙)。在美国专 利申请2008/0242176中,公开了尤其用于手套的织物,包括浸渍了硅橡 胶(即聚硅氧烷)的芳族聚酰胺纤维,其可以含有硅灰或炭黑的填充物。

美国专利申请2008/0282455描述了向织物上涂覆一层树脂材料的间 隔防护板层,其遇热膨胀以提供阻燃层。所述防护板可以是热固型硅树 脂,并优选为膨胀型的。

也有的公开文本涉及提供防御熔融金属的特定物件。例如,国际专 利公布WO 2007/107572公开了使织物耐熔融金属的陶瓷添加剂组合物。 该组合物含有交联聚合物(如聚氨酯)、陶瓷颗粒填充物(如碳化硅)和 阻燃剂。所述公开文本报道了涂有所述组合物的织物,该织物在公认的 标准测试中表现出良好性能,在测试中,通过从指定高度以指定角度将 大约1400℃的200g熔融铁倾倒在所述织物的表面上进行。美国专利申请 2008/0038972公开了防御熔融金属的织物,包括利用交联聚合物在一侧 或两侧上处理的非熔融纤维的基础织物,所述交联聚合物与基础织物的 纤维形成矩阵。该矩阵还结合了阻燃剂,陶瓷颗粒悬浮在其中。通过以 与上述相同的标准对所述织物进行测试,先利用1400℃下的熔融铁,再 利用780℃下的熔融铝,发现其表现出比未处理的基础织物更好的性能。

目前发现,溅出物损伤的危险不仅来自熔化温度,还来自具体的熔 融金属粘附或贴附到与其接触的表面上的难易程度。因此,尽管熔融铝 和锌基本低于熔融铁或熔融钢的温度,但其具有更大的以最短时间粘附 于所述表面的趋势,并且这种贴附大大增加了损伤热的传递。因此需要 适用于这种情况下的防护织物,用以既抵挡所述熔融金属的绝对温度又 有效地使其转向离开。

广泛用于铸造工业和类似产业的熔融金属是不锈钢,其熔化温度通 常为1640℃左右。

上述讨论集中在高温环境下的个人防护,但目的也可以要求防御辐 射热和火焰。建筑组件如建筑板材,尤其是复合的或再造的木板,是很 好的实例。

本发明的目的是提供一种涂层组合物,当用于基底时,其耐热、耐 焚烧和/或耐熔融金属。

在至少一方面或几方面上,本发明的目的是提供有效抵抗较低温度 的贴附物熔融金属(如铝和锌)以及较高温度的熔融金属(如铁和钢) 的溅出物和溢出物的防御系统。这样的防护系统还优选能够在熔融金属 溅出物和溢出物的环境中,比目前的防护系统保持更长时间地发挥功能, 并且所述防护系统应该是相对于其功能的寿命,在其基本价格方面经济 性的。

在说明书中任何现有技术的引文没有也不应该被认为或作为任何建 议的形式采用,即,这种现有技术在澳大利亚或任何其它管辖地区形成 了公知常识的一部分,或者本领域技术人可以合理地希望将这种现有技 术确认、理解并认为是相关内容。

发明内容

本发明涉及一种用于基底时有效耐热、耐焚烧并耐熔融金属的涂层 组合物,包括分散在弹性体粘合剂中的颗粒填充物,其中所述填充物含 有在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒,在涂层中时共 同作用以在所述粘合剂中提供屏障。

第一方面,本发明提供了一种当作为基底的涂层应用时耐热、耐焚 烧以及耐熔融金属的涂层组合物,该组合物包括弹性体粘合剂和分散在 该粘合剂中的颗粒填充物,其中所述填充物含有在两个方向上相对于第 三个方向具有高纵横比的颗粒,在涂层中时共同作用用以在所述粘合剂 中提供屏障。

第二方面,本发明提供了耐热、耐焚烧和耐熔融金属的组件,包括 在其上面具有涂层的基底,所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在该粘合 剂中的颗粒填充物,其中所述填充物含有在两个方向上相对于第三个方 向具有高纵横比的颗粒,在涂层中时共同作用用以在所述粘合剂中提供 屏障,用于防止所述基底受到热、焚烧和熔融金属。

在具体用途的应用中,所述组件是织物组件,并且所述基底是织物。 在这种情况下,所述涂层通常可以具有500-1000gsm的涂层重量。

第三方面,本发明提供了一种耐熔融金属溢出物和溅出物的织物组 件,包括其上面具有涂层的织物基底,所述涂层包括弹性体粘合剂和分 散在该粘合剂中的颗粒填充物,其中所述填充物含有在两个方向上相对 于第三个方向具有高纵横比的颗粒,共同作用以在所述粘合剂中提供屏 障,用于防止所述织物基底受到熔融金属的溅出物和溢出物。

“在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比”在本申请中是指该 颗粒在两个方向上比在第三个方向上长,优选为至少二倍长,更优选为 至少五倍长。所述方向优选为相互垂直的(cartesion)。

在本发明的织物组件中,所述弹性体粘合剂可以是硅树脂基粘合剂, 所述填充物可以相适应地为偏高岭土或碳化硅,并且所述填充物可以以 占所述硅树脂粘合剂和填充物总含量10-70wt%(溶剂蒸发之后)的比例 存在,更优选为15-60wt%,最优选为20-50wt%。

第四方面,本发明提供了耐熔融金属溢出物和溅出物的织物组件, 包括在其上面具有涂层的织物基底,所述涂层包括弹性体硅树脂基粘合 剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物,所述填充物包括偏高岭土或碳 化硅。

优选地,在本发明的织物组件中,所述硅树脂是二甲基硅氧烷,所 述聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷。

优选地,所述织物基本由芳族聚酰胺纤维组成。

第五方面,本发明还提供了耐焚烧的建筑产品,包括在其上面具有 涂层的基底片材或板材,所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在该粘合剂 中的颗粒填充物,其中所述填充物含有在两个方向上相对于第三个方向 具有高纵横比的颗粒,共同作用用以在所述粘合剂中提供用于防止所述 片材或薄板受到焚烧的屏障。

优选地,在这种建筑产品中,所述弹性体粘合剂是硅树脂基粘合剂, 所述填充物是可膨胀的石墨或偏高岭土。

在本发明的第六方面中,提供了一种耐焚烧的建筑产品,包括在其 上面具有涂层的基底片材或板材,所述涂层包括弹性体硅树脂基粘合剂 和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物,所述填充物包括可膨胀的石墨或 偏高岭土。

在本发明的所有方面中,所述涂层及其基底可以被另一层覆盖,因 此所述涂层是复合叠层结构的中间层。

本发明还拓展了一种处理基底(例如织物)的方法,以使其更加耐 热、耐焚烧和/或熔融金属,包括将根据本发明的第一方面的涂层组合物 应用于基底中。

一般地,所述弹性体粘合剂优选为硅树脂基粘合剂,更优选为由硅 树脂与聚硅氧烷混合形成的硅树脂基粘合剂。方便地,所述硅树脂可以 是二甲基硅氧烷,所述聚硅氧烷可以是聚二甲基硅氧烷。

在一些用途中,甲醇化的硅土除了可以分散在所述填充物中之外, 还可以分散在弹性体粘合剂中。

在两个方向上相对于第三个方向的高纵横比的结构是指基本平的、 板状结构,从而所述颗粒在原位对齐并分散在基底上,作为协同操作板 的防护镀层或盔甲。

合适的填充物包括偏高岭土、可膨胀的石墨、碳化硅和碳化硼。气 化二氧化硅的合适的形式可以是令人满意的。然而,发现偏高岭土对于 使织物基底防御熔融金属溅出物和溢出物尤其有效,而可膨胀的石墨对 于建筑产品和其它固体基底,尤其是再造的木板尤其有效。

优选的碳化硅形式是碳化硅的水晶鳞片。

优选地,所述填充物以占硅树脂粘合剂和填充物总含量10-70wt%的 比例存在,更优选为15-60wt%,通常最优选为以占硅树脂粘合剂和填充 物总含量20-50wt%(溶剂蒸发之后)的比例存在。

所述涂层通常可以以两种或更多种途径应用于基底。在一些应用中, 可能有必要避免干燥时涌出的残存空气的存在,其导致对所述基底不良 的贴附以及鼓起的外观。在其它应用中,这样的残存空气可以用于提高 对辐射热的防御。可用的涂覆方法可以包括刮刀涂覆(气刀(over air)、 辊或橡胶套)、回辊涂覆/前辊涂覆、浸渍/浸镀涂覆、辊舐涂覆(辊压涂 覆)、棒式涂覆、转轮凹版式、挤压或喷涂。

优选可以通过以多种途径施用涂层来提供织纹表面,包括无织纹的 底层和最终的织纹层。

一种或多种不同的硅土形式也可以作为二次填充物提供,例如甲醇 化的硅土。

作为硅树脂基粘合剂的有效的硅树脂主要为二甲基硅氧烷,优选为 端位二甲基乙烯基的。合适的这样的硅树脂基粘合剂是作为织纹印刷油 墨底物的催化剂固化的硅树脂,其由Dow Corning Corporation(道康宁 公司)供应并且代码标示符为DC9601:匹配的催化剂的产品代码标示 符为DC9600。这种材料主要由二甲基硅氧烷(端位二甲基乙烯基的) 和三甲醇化的硅土组成。

所述涂层组合物优选能够在含水溶剂中应用。所述涂层优选在其外 表面是织纹的,例如通过示出一排相对凸出的点或区域。已经观察到所 述涂层的织纹表面通过涂覆增加了熔融金属的挠曲可靠性,并降低了涂 层表面的熔融金属的滞留性,包括短暂滞留。

目前认为在某些方面中,对本发明的涂层组合物的有效性的贡献因 素可能是纳米二维硅土颗粒的薄表面层的形成,由当所述涂层表面首次 暴露于阈值以上的温度下(认为在300℃左右的区域中)时所述硅树脂 矩阵的破碎衍生来的。因此,所述涂层可以包括带有纳米二维硅土的薄 表面层的硅树脂粘合剂和分散在这个薄表面层下面的硅树脂中的微米 二维填充物颗粒。

所述涂层组合物或涂层希望可以包括如阻燃添加剂(尤其带有非织 物物质)或人造改性添加剂的其它组分。

优选地,当将所述涂层组合物用作织物上的涂层时,所述织物包括 与由非熔融纤维或纤丝组成的涂层接触的至少一个外层。芳族聚酰胺纤 维(间位芳族聚酰胺(例如NomexTM)和对位芳族聚酰胺(例如 KevlarTM))都是这样的良好纤维。主要由间位芳族聚酰胺组成的基底 织物是尤其合适的,因为这样的织物结实、柔软并耐穿,并且所述纤维 具有高的极限氧指数。它们还对磨损和有机溶剂表现出良好耐性,是非 导电的并在高温下具有良好的织物完整性。目前认为羊毛和羊毛复合织 物(尤其是羊毛/棉花复合织物)可以表现出合格的性能。所述羊毛纤 维应该优选为耐缩处理的并任选为耐焚烧处理的。

附图说明

图1示出了本发明第二到第六方面的实施方案的涂层组件,包括基底 14上的涂层12。基底14可以是织物、片材或板材。涂层12包括弹性体粘 合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物16,其中所述填充物包括在两 个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒,其共同作用用来在所 述粘合剂中提供屏障,以防止所述基底受到热、焚烧和熔融金属。

具体实施方式

如本申请中使用的,除非上下文中另外要求,否则术语“包括”和其 变形,如“包含”、“含有”、“具有”,均不意为排除其它添加剂、组分、整 数(integers)或步骤。

实施例1

通过实验室刮刀涂覆技术制作很多涂层组合物配方并将其应用于三 种不同的织物基底以制作很多样品织物组件。

所得的四组样品在表1中描述,其中还示出了每个样品的涂层特性 (厚度和每单位面积的质量)。

作为参比,第一组样品包括涂覆在纤维玻璃垫上的未填充的硅树脂。 其它组包括ProbanTM和NomexTM织物基底上的偏高岭土填充的硅树脂 组合物和ProbanTM上的硅土填充的硅树脂组合物。Proban是基于Rhodia 处理的85%的棉花/15%的高韧性尼龙混合物,而Nomex是基于间位芳族 聚酰胺的织物。

每种填充的涂层组合物的制备首先通过将补充量(complementary  volumes)的催化剂固化的硅树脂DC9601和聚二甲基硅氧烷(PDMS) 混合。加入少量的甲基乙基酮(MEK)以分散所述硅树脂/PDMS混合物 并提供合适的涂层粘度。混合时缓慢加入各自的填充物:大部分溶剂在 这个阶段蒸发但使所述填充物加入。加入所述催化剂DC9600,同时继续 混合,并使用气刀装置涂覆基底。三次涂覆都要求每500gsm的涂层重量。 每次涂覆在150℃下干燥6min。

根据国际标准ISO 9185:1990(“防护服-对熔融金属溅出物的材料耐 性的评估”)评估每次涂覆的织物。澳大利亚/新西兰等价的标准为AS/NZS 4502.4:1997(用于耐热和耐烧衣物的评估方法,第四部分-当暴露于熔融 金属的严重溅出物时对材料和材料组件的性能的评估)。

测试的金属是熔融温度为1600℃左右的熔融的不锈钢316,将其从 保温炉转入承装在测试装置中的1000℃的预热干锅中,并自动倾倒在待 测样品上。从220mm的高度、以40°的角度倾斜将质量为350-400g的不 锈钢倾倒在所述织物上。所述织物保持在醋酸纤维素薄膜上,已经评定 所述醋酸纤维素薄膜为耐PVC人造皮肤刺激膜的。根据接受的六级等级 方案评定对人造皮肤的损伤,其中等级A是损伤的,等级B是仅有一些 褪色的,等级C-F是根据不同种类范围烧穿的洞。测试结果示于表1中。 将看到偏高岭土填充的组合物表现很好的性能(Proban可能含有给予的 “晒斑”),硅土填充的组合物相比之下效果较差,而参比样品被烧穿了。

实施例2

为了研究硅树脂无机混合物作为耐烧涂层对木材和其它建筑材料的 可应用性,利用含有各种功能性填充物的硅树脂涂层涂覆夹板。

利用下面的无机添加剂制备所述涂层(并人工搅拌2min),该无机添 加剂如下所示:

偏高岭土(煅烧的高岭石)

名称:Metabrite CM70

来源:澳大利亚IMCD公司

添加水平:向25g Dow9601硅树脂(含有1.25g催化剂DC9600和 20g聚二甲基硅氧烷)中加入30g Metabrite。

固化条件:150℃下6min。

碳化硅

名称:#1000砂砾碳化硅,产品代码:361535

来源:澳大利亚Kemet+61(0)298314922

添加水平:向25g Dow9601硅树脂(含有1.2g催化剂DC9600)中 加入10.8g Kemet碳化硅

固化条件:150℃下6min。

可膨胀的石墨

名称:ADT1002

来源:澳大利亚IMCD公司

添加水平:向25g Dow9601硅树脂(含有1.2g催化剂DC9600)中 加入6.5g ADT1002

固化条件:150℃下6min。

参比组件含有两侧都涂有硅树脂橡胶基化合物的玻璃织物。所述涂 层的厚度为1.0mm,其重量为1090gsm。

利用3mm厚的模具将所述夹板(8mm标称厚度)涂覆为含有各种上 述的涂层并通过刮刀涂覆方式涂覆。每单位面积的克数示于下面的表2 中。

通过以与所述样品10cm的固定距离,利用丁烷气体火把在1300℃ 的焚烧温度下对所述涂覆的木板表面进行焚烧测试。利用非接触的、红 外温度探测器监测所述夹板的背面温度升高。

表2示出对所述各种样品进行穿透焚烧的时间。

未涂覆的夹板和硅树脂/玻璃覆盖的夹板既容易烧焦也容易释放可燃 性烟气。测试木板后侧的焚烧穿透发生在2min时。

所述偏高岭土填充的硅树脂涂层使焚烧穿透时间延长到4min。

所述碳化硅填充的硅树脂涂层使焚烧穿透时间延长到4.39min。然 而,在加热2min之后,3mm涂层严重破损。而且,在所述木板上可看到 穿透的破损,其可能导致热量直接传递到内部并在焚烧点处很大地降低 了耐焚烧能力。

所述可膨胀的石墨填充的硅树脂涂层表现为性能出乎意料地好,甚 至在持续加热10min后也没有木材烧焦或烧毁的征兆。

由可膨胀的石墨在所述弹性体硅树脂中形成的膨胀的烧焦物有效防 止热量直接传递到所述木材的内部,从而保留了结构的完整性,甚至伴 随着耐焚烧性能显著地扩大。加热10min后,在A4型夹板片上没有观察 到烧焦。

这些实施例关注于将本发明的涂层组合物应用于织物,用于使所述 织物对熔融金属的溅出物和溢出物有更好的耐性,但同时应该理解,所 述涂层组合物也可以有效应用于其它如建筑板材的基底。例如,所述组 合物可以有效地显著提高木质板(如在相应位置上预涂或涂覆的夹板) 的燃烧等级。

应该理解,在本说明书中公开并限定的本发明能够扩展到文本中提 到的或从中证实的单个特征的两个或更多个所有可替换的组合。所有这 些不同的组合构成了本发明各种可替换的方面。

表1:涂覆的织物的涂层特性和熔融金属测试结果

表2:涂覆的夹板的涂层特性和焚烧测试结果

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1、(10)申请公布号 CN 102639641 A (43)申请公布日 2012.08.15 CN 102639641 A *CN102639641A* (21)申请号 201080046990.2 (22)申请日 2010.09.10 2009904452 2009.09.11 AU C08L 83/04(2006.01) C08K 3/00(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08K 3/14(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C09K 21/14(2006.01) (71)申请人 CTE 私人有限公司 地址 澳大利亚维多利亚 (72)发明人 达尔。

2、恩詹姆斯斯文德尔斯 约翰沙伊尔斯 罗宾威廉克兰斯顿 弗朗西斯格雷戈里迪安 达米安菲尔斯托 马丁威廉普林斯 (74)专利代理机构 北京邦信阳专利商标代理有 限公司 11012 代理人 王昭林 (54) 发明名称 防护涂层组合物 (57) 摘要 本发明涉及一种作为基底的涂层应用时耐 热、 耐焚烧和耐熔融金属的涂层组合物。 该组合物 包括弹性体粘合剂和分散在该粘合剂中的颗粒填 充物。该填充物包括在涂层中时在两个方向上相 对于第三方向具有高纵横比的颗粒, 在涂层中时 共同作用用以在所述粘合剂中提供屏障。本发明 还公开了一种组件, 包括在其上面具有涂层的基 底、 耐熔融金属溢出物和溅出物的织物组件以及 。

3、耐焚烧的建筑产品。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.04.17 (86)PCT申请的申请数据 PCT/AU2010/001177 2010.09.10 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/029151 EN 2011.03.17 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页 1/2 页 2 1. 一种作为基底的涂层应用时耐热、 耐焚烧并耐熔融金属的涂层组合物, 所述组合物 包括弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充。

4、物, 其中所述填充物包括在两个方向 上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒, 在涂层中时共同作用以在所述粘合剂中提供屏 障。 2. 根据权利要求 1 所述的涂层组合物, 其特征在于, 所述弹性体粘合剂是硅树脂基粘 合剂。 3. 根据权利要求 2 所述的涂层组合物, 其特征在于, 所述硅树脂基粘合剂通过将硅树 脂与聚硅氧烷混合形成。 4. 根据权利要求 3 所述的涂层组合物, 其特征在于, 所述硅树脂是二甲基硅氧烷, 所述 聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。 5.根据权利要求2、 3或4所述的涂层组合物, 其特征在于, 将甲醇化的硅土分散于所述 填充物中, 并分散于所述弹性体粘合剂中。 6. 根据权利要求。

5、 1-5 中任一项所述的涂层组合物, 其特征在于, 所述填充物为偏高岭 土。 7. 根据权利要求 1-5 中任一项所述的涂层组合物, 其特征在于, 所述填充物为可膨胀 的石墨。 8. 根据权利要求 1-5 中任一项所述的涂层组合物, 其特征在于, 所述填充物为碳化硅。 9. 根据权利要求 1-8 中任一项所述的涂层组合物, 其特征在于, 所述填充物占硅树脂 粘合剂和填充物总含量 10-70wt的比例。 10. 根据权利要求 1-8 中任一项所述的涂层组合物, 其特征在于, 所述填充物占硅树脂 粘合剂和填充物总含量 20-50wt的比例。 11. 一种耐热、 耐焚烧并耐熔融金属的组件, 包括在其。

6、上面具有涂层的基底, 所述涂层 包括弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物, 其中所述填充物包括在两个方向 上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒, 共同作用用以在所述粘合剂中提供屏障, 用以 防止所述基底受到热、 焚烧和熔融金属。 12. 根据权利要求 11 所述的组件, 其特征在于, 所述弹性体粘合剂为硅树脂基粘合剂。 13. 根据权利要求 12 所述的组件, 其特征在于, 所述硅树脂基粘合剂通过将硅树脂与 聚硅氧烷混合形成。 14. 根据权利要求 13 所述的组件, 其特征在于, 所述硅树脂为二甲基硅氧烷, 所述聚硅 氧烷为聚二甲基硅氧烷。 15.根据权利要求12、 13或14所述的。

7、组件, 其特征在于, 将甲醇化的硅土分散在所述填 充物中, 并分散在所述弹性体粘合剂中。 16. 根据权利要求 11-15 中任一项所述的组件, 其特征在于, 所述填充物为偏高岭土。 17. 根据权利要求 11-15 中任一项所述的组件, 其特征在于, 所述填充物为可膨胀的石 墨。 18. 根据权利要求 11-15 中任一项所述的组件, 其特征在于, 所述填充物为碳化硅。 19. 根据权利要求 11-18 中任一项所述的组件, 其特征在于, 所述填充物占所述硅树脂 粘合剂和填充物总含量 10-70wt的比例。 20. 根据权利要求 11-18 中任一项所述的组件, 其特征在于, 所述填充物占所。

8、述硅树脂 权 利 要 求 书 CN 102639641 A 2 2/2 页 3 粘合剂和填充物总含量 20-50wt的比例。 21. 根据权利要求 11-20 中任一项所述的组件, 其特征在于, 所述组件为织物组件, 所 述基底为织物。 22. 一种耐熔融金属的溢出物和溅出物的织物组件, 包括在其上面具有涂层的织物基 底, 所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物, 其中所述填充物包 括在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒, 共同作用用以在所述粘合剂中提 供屏障, 用于防止所述织物基底受到熔融金属的溢出物和溅出物。 23. 根据权利要求 22 所述的织物组件, 其特征。

9、在于, 所述弹性体粘合剂为硅树脂基粘 合剂, 所述填充物为占硅树脂粘合剂和填充物总含量 40-70wt的比例的偏高岭土或碳化 硅。 24. 根据权利要求 23 所述的织物组件, 其特征在于, 所述填充物占硅树脂粘合剂和填 充物总含量 20-50的比例。 25. 一种耐熔融金属的溢出物和溅出物的织物组件, 包括在其上面具有涂层的织物基 底, 所述涂层包括弹性体硅树脂基粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物, 所述填充 物包括偏高岭土或碳化硅。 26.根据权利要求23、 24或25所述的织物组件, 其特征在于, 所述硅树脂为二甲基硅氧 烷, 所述聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。 27. 根据权利要求 2。

10、1-26 中任一项所述的织物组件, 其特征在于, 所述涂层的涂层重量 为 500-1000gsm。 28. 根据权利要求 21-27 中任一项所述的织物组件, 其特征在于, 所述基底织物为基本 由芳族聚酰胺纤维组成的织物。 29. 根据权利要求 21-28 中任一项所述的织物组件, 其特征在于, 所述涂层具有织纹表 面。 30. 一种耐焚烧的建筑产品, 包括在其上面具有涂层的基底片材或板材, 所述涂层包括 弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物, 其中所述填充物包括在两个方向上相 对于第三个方向具有高纵横比的颗粒, 共同作用用以在所述粘合剂中提供防止所述片材或 板材受到焚烧的屏障。 31。

11、. 根据权利要求 30 所述的耐焚烧建筑产品, 其特征在于, 所述弹性体粘合剂为硅树 脂基粘合剂, 所述填充物为可膨胀的石墨或偏高岭土。 32. 一种耐焚烧建筑产品, 包括在其上面具有涂层的基底片材或板材, 所述涂层包括弹 性体硅树脂基粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填充物, 所述填充物包括可膨胀的石墨 或偏高岭土。 33.根据权利要求30、 31或32所述的耐焚烧建筑产品, 其特征在于, 所述硅树脂为二甲 基硅氧烷, 所述聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。 34. 一种处理基底使其耐热、 耐焚烧和 / 或耐熔融金属的方法, 包括将含有根据权利要 求 1-10 中任一项的涂层组合物的涂层施用于基底。 。

12、权 利 要 求 书 CN 102639641 A 3 1/7 页 4 防护涂层组合物 技术领域 0001 本发明主要涉及防护涂层组合物, 并在某些方面上, 涉及耐热、 耐焚烧和 / 或耐熔 融金属的涂层组合物。 0002 一方面, 所述涂层组合物用于作为织物涂层防止工厂的操作人员受到熔融金属的 溢出物和溅出物。 另一方面, 所述涂层组合物可以被装配在如建筑板材、 遮篷、 帆布、 玻璃纤 维片材等的基底上, 用以提高所述板材对热和 / 或焚烧的耐性。 背景技术 0003 在很多场所, 从消防员到铸工, 都必须穿着防护服以防暴露于辐射热中、 或与火焰 接触或与熔融金属的溢出物或溅出物接触。与熔融金。

13、属接触是尤其有问题的, 因为工作服 由于与熔融金属接触后非常快地损毁而具有相对短的寿命。 例如, 在一些工业生产中, 外面 的防护服可能每几周就不得不丢弃并更换。 0004 美国专利 4,540,617 公开了由耐焚烧、 耐热的碳纤维织物和耐热的合成纤维组成 的织物, 其带有硅树脂或三聚氰胺树脂的耐焚烧涂层。 优选的涂层是含有20-50wt无机填 充物 ( 如硅土、 云母、 铝土、 二氧化钛等 ) 的硅树脂。美国专利申请 2007/0190872 中也描述 了硅树脂基的耐焚烧织纹涂层 ( 优选含有金属水合物添加剂和作为填充物的碳酸钙 )。在 美国专利申请 2008/0242176 中, 公开了。

14、尤其用于手套的织物, 包括浸渍了硅橡胶 ( 即聚硅 氧烷 ) 的芳族聚酰胺纤维, 其可以含有硅灰或炭黑的填充物。 0005 美国专利申请 2008/0282455 描述了向织物上涂覆一层树脂材料的间隔防护板 层, 其遇热膨胀以提供阻燃层。所述防护板可以是热固型硅树脂, 并优选为膨胀型的。 0006 也有的公开文本涉及提供防御熔融金属的特定物件。例如, 国际专利公布 WO 2007/107572 公开了使织物耐熔融金属的陶瓷添加剂组合物。该组合物含有交联聚合物 ( 如聚氨酯 )、 陶瓷颗粒填充物 ( 如碳化硅 ) 和阻燃剂。所述公开文本报道了涂有所述 组合物的织物, 该织物在公认的标准测试中表现。

15、出良好性能, 在测试中, 通过从指定高度 以指定角度将大约 1400的 200g 熔融铁倾倒在所述织物的表面上进行。美国专利申请 2008/0038972 公开了防御熔融金属的织物, 包括利用交联聚合物在一侧或两侧上处理的非 熔融纤维的基础织物, 所述交联聚合物与基础织物的纤维形成矩阵。该矩阵还结合了阻燃 剂, 陶瓷颗粒悬浮在其中。 通过以与上述相同的标准对所述织物进行测试, 先利用1400下 的熔融铁, 再利用 780下的熔融铝, 发现其表现出比未处理的基础织物更好的性能。 0007 目前发现, 溅出物损伤的危险不仅来自熔化温度, 还来自具体的熔融金属粘附或 贴附到与其接触的表面上的难易程度。

16、。因此, 尽管熔融铝和锌基本低于熔融铁或熔融钢的 温度, 但其具有更大的以最短时间粘附于所述表面的趋势, 并且这种贴附大大增加了损伤 热的传递。因此需要适用于这种情况下的防护织物, 用以既抵挡所述熔融金属的绝对温度 又有效地使其转向离开。 0008 广泛用于铸造工业和类似产业的熔融金属是不锈钢, 其熔化温度通常为 1640左 右。 说 明 书 CN 102639641 A 4 2/7 页 5 0009 上述讨论集中在高温环境下的个人防护, 但目的也可以要求防御辐射热和火焰。 建筑组件如建筑板材, 尤其是复合的或再造的木板, 是很好的实例。 0010 本发明的目的是提供一种涂层组合物, 当用于基。

17、底时, 其耐热、 耐焚烧和 / 或耐熔 融金属。 0011 在至少一方面或几方面上, 本发明的目的是提供有效抵抗较低温度的贴附物熔融 金属 ( 如铝和锌 ) 以及较高温度的熔融金属 ( 如铁和钢 ) 的溅出物和溢出物的防御系统。 这样的防护系统还优选能够在熔融金属溅出物和溢出物的环境中, 比目前的防护系统保持 更长时间地发挥功能, 并且所述防护系统应该是相对于其功能的寿命, 在其基本价格方面 经济性的。 0012 在说明书中任何现有技术的引文没有也不应该被认为或作为任何建议的形式采 用, 即, 这种现有技术在澳大利亚或任何其它管辖地区形成了公知常识的一部分, 或者本领 域技术人可以合理地希望将。

18、这种现有技术确认、 理解并认为是相关内容。 发明内容 0013 本发明涉及一种用于基底时有效耐热、 耐焚烧并耐熔融金属的涂层组合物, 包括 分散在弹性体粘合剂中的颗粒填充物, 其中所述填充物含有在两个方向上相对于第三个方 向具有高纵横比的颗粒, 在涂层中时共同作用以在所述粘合剂中提供屏障。 0014 第一方面, 本发明提供了一种当作为基底的涂层应用时耐热、 耐焚烧以及耐熔融 金属的涂层组合物, 该组合物包括弹性体粘合剂和分散在该粘合剂中的颗粒填充物, 其中 所述填充物含有在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒, 在涂层中时共同作 用用以在所述粘合剂中提供屏障。 0015 第二方面, 本。

19、发明提供了耐热、 耐焚烧和耐熔融金属的组件, 包括在其上面具有涂 层的基底, 所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在该粘合剂中的颗粒填充物, 其中所述填充 物含有在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒, 在涂层中时共同作用用以在 所述粘合剂中提供屏障, 用于防止所述基底受到热、 焚烧和熔融金属。 0016 在具体用途的应用中, 所述组件是织物组件, 并且所述基底是织物。在这种情况 下, 所述涂层通常可以具有 500-1000gsm 的涂层重量。 0017 第三方面, 本发明提供了一种耐熔融金属溢出物和溅出物的织物组件, 包括其上 面具有涂层的织物基底, 所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在该粘合。

20、剂中的颗粒填充物, 其中所述填充物含有在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒, 共同作用以在 所述粘合剂中提供屏障, 用于防止所述织物基底受到熔融金属的溅出物和溢出物。 0018 “在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比” 在本申请中是指该颗粒在两个 方向上比在第三个方向上长, 优选为至少二倍长, 更优选为至少五倍长。 所述方向优选为相 互垂直的 (cartesion)。 0019 在本发明的织物组件中, 所述弹性体粘合剂可以是硅树脂基粘合剂, 所述填充 物可以相适应地为偏高岭土或碳化硅, 并且所述填充物可以以占所述硅树脂粘合剂和填 充物总含量 10-70wt ( 溶剂蒸发之后 ) 。

21、的比例存在, 更优选为 15-60wt, 最优选为 20-50wt。 0020 第四方面, 本发明提供了耐熔融金属溢出物和溅出物的织物组件, 包括在其上面 说 明 书 CN 102639641 A 5 3/7 页 6 具有涂层的织物基底, 所述涂层包括弹性体硅树脂基粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒 填充物, 所述填充物包括偏高岭土或碳化硅。 0021 优选地, 在本发明的织物组件中, 所述硅树脂是二甲基硅氧烷, 所述聚硅氧烷是聚 二甲基硅氧烷。 0022 优选地, 所述织物基本由芳族聚酰胺纤维组成。 0023 第五方面, 本发明还提供了耐焚烧的建筑产品, 包括在其上面具有涂层的基底片 材或板材。

22、, 所述涂层包括弹性体粘合剂和分散在该粘合剂中的颗粒填充物, 其中所述填充 物含有在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗粒, 共同作用用以在所述粘合剂 中提供用于防止所述片材或薄板受到焚烧的屏障。 0024 优选地, 在这种建筑产品中, 所述弹性体粘合剂是硅树脂基粘合剂, 所述填充物是 可膨胀的石墨或偏高岭土。 0025 在本发明的第六方面中, 提供了一种耐焚烧的建筑产品, 包括在其上面具有涂层 的基底片材或板材, 所述涂层包括弹性体硅树脂基粘合剂和分散在所述粘合剂中的颗粒填 充物, 所述填充物包括可膨胀的石墨或偏高岭土。 0026 在本发明的所有方面中, 所述涂层及其基底可以被另一层覆。

23、盖, 因此所述涂层是 复合叠层结构的中间层。 0027 本发明还拓展了一种处理基底 ( 例如织物 ) 的方法, 以使其更加耐热、 耐焚烧和 / 或熔融金属, 包括将根据本发明的第一方面的涂层组合物应用于基底中。 0028 一般地, 所述弹性体粘合剂优选为硅树脂基粘合剂, 更优选为由硅树脂与聚硅氧 烷混合形成的硅树脂基粘合剂。 方便地, 所述硅树脂可以是二甲基硅氧烷, 所述聚硅氧烷可 以是聚二甲基硅氧烷。 0029 在一些用途中, 甲醇化的硅土除了可以分散在所述填充物中之外, 还可以分散在 弹性体粘合剂中。 0030 在两个方向上相对于第三个方向的高纵横比的结构是指基本平的、 板状结构, 从 而。

24、所述颗粒在原位对齐并分散在基底上, 作为协同操作板的防护镀层或盔甲。 0031 合适的填充物包括偏高岭土、 可膨胀的石墨、 碳化硅和碳化硼。 气化二氧化硅的合 适的形式可以是令人满意的。然而, 发现偏高岭土对于使织物基底防御熔融金属溅出物和 溢出物尤其有效, 而可膨胀的石墨对于建筑产品和其它固体基底, 尤其是再造的木板尤其 有效。 0032 优选的碳化硅形式是碳化硅的水晶鳞片。 0033 优选地, 所述填充物以占硅树脂粘合剂和填充物总含量 10-70wt的比例存在, 更 优选为15-60wt, 通常最优选为以占硅树脂粘合剂和填充物总含量20-50wt(溶剂蒸发 之后 ) 的比例存在。 0034。

25、 所述涂层通常可以以两种或更多种途径应用于基底。在一些应用中, 可能有必要 避免干燥时涌出的残存空气的存在, 其导致对所述基底不良的贴附以及鼓起的外观。在其 它应用中, 这样的残存空气可以用于提高对辐射热的防御。可用的涂覆方法可以包括刮刀 涂覆 ( 气刀 (over air)、 辊或橡胶套 )、 回辊涂覆 / 前辊涂覆、 浸渍 / 浸镀涂覆、 辊舐涂覆 ( 辊压涂覆 )、 棒式涂覆、 转轮凹版式、 挤压或喷涂。 0035 优选可以通过以多种途径施用涂层来提供织纹表面, 包括无织纹的底层和最终的 说 明 书 CN 102639641 A 6 4/7 页 7 织纹层。 0036 一种或多种不同的硅。

26、土形式也可以作为二次填充物提供, 例如甲醇化的硅土。 0037 作为硅树脂基粘合剂的有效的硅树脂主要为二甲基硅氧烷, 优选为端位二甲基乙 烯基的。合适的这样的硅树脂基粘合剂是作为织纹印刷油墨底物的催化剂固化的硅树脂, 其由 Dow Corning Corporation( 道康宁公司 ) 供应并且代码标示符为 DC9601 : 匹配的催 化剂的产品代码标示符为 DC9600。这种材料主要由二甲基硅氧烷 ( 端位二甲基乙烯基的 ) 和三甲醇化的硅土组成。 0038 所述涂层组合物优选能够在含水溶剂中应用。所述涂层优选在其外表面是织纹 的, 例如通过示出一排相对凸出的点或区域。已经观察到所述涂层的。

27、织纹表面通过涂覆增 加了熔融金属的挠曲可靠性, 并降低了涂层表面的熔融金属的滞留性, 包括短暂滞留。 0039 目前认为在某些方面中, 对本发明的涂层组合物的有效性的贡献因素可能是纳米 二维硅土颗粒的薄表面层的形成, 由当所述涂层表面首次暴露于阈值以上的温度下 ( 认为 在300左右的区域中)时所述硅树脂矩阵的破碎衍生来的。 因此, 所述涂层可以包括带有 纳米二维硅土的薄表面层的硅树脂粘合剂和分散在这个薄表面层下面的硅树脂中的微米 二维填充物颗粒。 0040 所述涂层组合物或涂层希望可以包括如阻燃添加剂(尤其带有非织物物质)或人 造改性添加剂的其它组分。 0041 优选地, 当将所述涂层组合物。

28、用作织物上的涂层时, 所述织物包括与由非熔融纤 维或纤丝组成的涂层接触的至少一个外层。芳族聚酰胺纤维 ( 间位芳族聚酰胺 ( 例如 NomexTM) 和对位芳族聚酰胺 ( 例如 KevlarTM) 都是这样的良好纤维。主要由间位芳族聚酰 胺组成的基底织物是尤其合适的, 因为这样的织物结实、 柔软并耐穿, 并且所述纤维具有高 的极限氧指数。它们还对磨损和有机溶剂表现出良好耐性, 是非导电的并在高温下具有良 好的织物完整性。目前认为羊毛和羊毛复合织物 ( 尤其是羊毛 / 棉花复合织物 ) 可以表现 出合格的性能。所述羊毛纤维应该优选为耐缩处理的并任选为耐焚烧处理的。 附图说明 0042 图1示出了。

29、本发明第二到第六方面的实施方案的涂层组件, 包括基底14上的涂层 12。基底 14 可以是织物、 片材或板材。涂层 12 包括弹性体粘合剂和分散在所述粘合剂中 的颗粒填充物 16, 其中所述填充物包括在两个方向上相对于第三个方向具有高纵横比的颗 粒, 其共同作用用来在所述粘合剂中提供屏障, 以防止所述基底受到热、 焚烧和熔融金属。 具体实施方式 0043 如本申请中使用的, 除非上下文中另外要求, 否则术语 “包括” 和其变形, 如 “包 含” 、“含有” 、“具有” , 均不意为排除其它添加剂、 组分、 整数 (integers) 或步骤。 0044 实施例 1 0045 通过实验室刮刀涂覆。

30、技术制作很多涂层组合物配方并将其应用于三种不同的织 物基底以制作很多样品织物组件。 0046 所得的四组样品在表 1 中描述, 其中还示出了每个样品的涂层特性 ( 厚度和每单 位面积的质量 )。 说 明 书 CN 102639641 A 7 5/7 页 8 0047 作为参比, 第一组样品包括涂覆在纤维玻璃垫上的未填充的硅树脂。其它组包括 ProbanTM和 NomexTM织物基底上的偏高岭土填充的硅树脂组合物和 ProbanTM上的硅土填充 的硅树脂组合物。 Proban是基于Rhodia处理的85的棉花/15的高韧性尼龙混合物, 而 Nomex 是基于间位芳族聚酰胺的织物。 0048 每种。

31、填充的涂层组合物的制备首先通过将补充量(complementary volumes)的催 化剂固化的硅树脂 DC9601 和聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 混合。加入少量的甲基乙基酮 (MEK) 以分散所述硅树脂 /PDMS 混合物并提供合适的涂层粘度。混合时缓慢加入各自的填充物 : 大部分溶剂在这个阶段蒸发但使所述填充物加入。 加入所述催化剂DC9600, 同时继续混合, 并使用气刀装置涂覆基底。三次涂覆都要求每 500gsm 的涂层重量。每次涂覆在 150下干 燥 6min。 0049 根据国际标准 ISO 9185 : 1990( “防护服 - 对熔融金属溅出物的材料耐性的评估” ) 评估。

32、每次涂覆的织物。澳大利亚 / 新西兰等价的标准为 AS/NZS4502.4 : 1997( 用于耐热和 耐烧衣物的评估方法, 第四部分 - 当暴露于熔融金属的严重溅出物时对材料和材料组件的 性能的评估 )。 0050 测试的金属是熔融温度为 1600左右的熔融的不锈钢 316, 将其从保温炉转入承 装在测试装置中的 1000的预热干锅中, 并自动倾倒在待测样品上。从 220mm 的高度、 以 40的角度倾斜将质量为 350-400g 的不锈钢倾倒在所述织物上。所述织物保持在醋酸纤 维素薄膜上, 已经评定所述醋酸纤维素薄膜为耐 PVC 人造皮肤刺激膜的。根据接受的六级 等级方案评定对人造皮肤的损。

33、伤, 其中等级A是损伤的, 等级B是仅有一些褪色的, 等级C-F 是根据不同种类范围烧穿的洞。测试结果示于表 1 中。将看到偏高岭土填充的组合物表现 很好的性能 (Proban 可能含有给予的 “晒斑” ), 硅土填充的组合物相比之下效果较差, 而参 比样品被烧穿了。 0051 实施例 2 0052 为了研究硅树脂无机混合物作为耐烧涂层对木材和其它建筑材料的可应用性, 利 用含有各种功能性填充物的硅树脂涂层涂覆夹板。 0053 利用下面的无机添加剂制备所述涂层 ( 并人工搅拌 2min), 该无机添加剂如下所 示 : 0054 偏高岭土 ( 煅烧的高岭石 ) 0055 名称 : Metabri。

34、te CM70 0056 来源 : 澳大利亚 IMCD 公司 0057 添加水平 : 向 25g Dow9601 硅树脂 ( 含有 1.25g 催化剂 DC9600 和 20g 聚二甲基硅 氧烷 ) 中加入 30g Metabrite。 0058 固化条件 : 150下 6min。 0059 碳化硅 0060 名称 : #1000 砂砾碳化硅, 产品代码 : 361535 0061 来源 : 澳大利亚 Kemet+61(0)298314922 0062 添加水平 : 向25g Dow9601硅树脂(含有1.2g催化剂DC9600)中加入10.8g Kemet 碳化硅 0063 固化条件 : 1。

35、50下 6min。 说 明 书 CN 102639641 A 8 6/7 页 9 0064 可膨胀的石墨 0065 名称 : ADT1002 0066 来源 : 澳大利亚 IMCD 公司 0067 添加水平 : 向 25g Dow9601 硅树脂 ( 含有 1.2g 催化剂 DC9600) 中加入 6.5g ADT1002 0068 固化条件 : 150下 6min。 0069 参比组件含有两侧都涂有硅树脂橡胶基化合物的玻璃织物。所述涂层的厚度为 1.0mm, 其重量为 1090gsm。 0070 利用 3mm 厚的模具将所述夹板 (8mm 标称厚度 ) 涂覆为含有各种上述的涂层并通 过刮刀涂。

36、覆方式涂覆。每单位面积的克数示于下面的表 2 中。 0071 通过以与所述样品 10cm 的固定距离, 利用丁烷气体火把在 1300的焚烧温度下 对所述涂覆的木板表面进行焚烧测试。利用非接触的、 红外温度探测器监测所述夹板的背 面温度升高。 0072 表 2 示出对所述各种样品进行穿透焚烧的时间。 0073 未涂覆的夹板和硅树脂 / 玻璃覆盖的夹板既容易烧焦也容易释放可燃性烟气。测 试木板后侧的焚烧穿透发生在 2min 时。 0074 所述偏高岭土填充的硅树脂涂层使焚烧穿透时间延长到 4min。 0075 所述碳化硅填充的硅树脂涂层使焚烧穿透时间延长到 4.39min。然而, 在加热 2min。

37、 之后, 3mm 涂层严重破损。而且, 在所述木板上可看到穿透的破损, 其可能导致热量直 接传递到内部并在焚烧点处很大地降低了耐焚烧能力。 0076 所述可膨胀的石墨填充的硅树脂涂层表现为性能出乎意料地好, 甚至在持续加热 10min 后也没有木材烧焦或烧毁的征兆。 0077 由可膨胀的石墨在所述弹性体硅树脂中形成的膨胀的烧焦物有效防止热量直接 传递到所述木材的内部, 从而保留了结构的完整性, 甚至伴随着耐焚烧性能显著地扩大。 加 热 10min 后, 在 A4 型夹板片上没有观察到烧焦。 0078 这些实施例关注于将本发明的涂层组合物应用于织物, 用于使所述织物对熔融金 属的溅出物和溢出物有。

38、更好的耐性, 但同时应该理解, 所述涂层组合物也可以有效应用于 其它如建筑板材的基底。例如, 所述组合物可以有效地显著提高木质板 ( 如在相应位置上 预涂或涂覆的夹板 ) 的燃烧等级。 0079 应该理解, 在本说明书中公开并限定的本发明能够扩展到文本中提到的或从中证 实的单个特征的两个或更多个所有可替换的组合。 所有这些不同的组合构成了本发明各种 可替换的方面。 0080 表 1 : 涂覆的织物的涂层特性和熔融金属测试结果 0081 说 明 书 CN 102639641 A 9 7/7 页 10 0082 表 2 : 涂覆的夹板的涂层特性和焚烧测试结果 0083 说 明 书 CN 102639641 A 10 1/1 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 102639641 A 11 。

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