专利名称：用于木质纤维素材料的阻燃膨胀型涂料的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于木质纤维素材料的阻燃膨胀型涂料。更具体地说，本发明涉及这样的涂料，它能促进形成绝热泡沫体，以便为各种木质纤维素材料提供防火保护。
背景技术：
主要由纤维素、半纤维素和木质素组成的木质纤维素材料是非常易燃的。这种材料包括固体木材、层压贴面板木材、平行线料木材(parallel strandlumber)、木材线料(timber strands)、胶合板、中密度纤维板(MDF)、硬质纤维板、刨花板、定向纤维板(OSB)和稻草板。出于明显的原因，阻燃和/或防火的木质纤维素材料是非常需要的。
在先前公认的技术中，曾采取各种手段为木材基的材料提供防火保护。例如，美国专利4,514,326披露了用碱土金属四硼酸盐来浸渍纤维素材料，所述材料用氨、硫酸、二氧化硫或磷酸加以处理，以便为这种材料提供一定程度的阻燃性。用这种材料来浸渍纤维素产品的常见缺点是降低了板的强度、使用寿命和产品可靠性。
可热膨胀的石墨和其提供防火性的应用在已有技术中是皆知的，在如美国专利3,574,644中披露过这些内容，所述专利的内容在此参考引用。用嵌加剂(intercalants)如硫酸和/或硝酸处理由碳原子的平行平面堆积而成的结晶石墨，制得可热膨胀的石墨。由于在碳原子的平面之间不存在共价键，故嵌加剂可嵌在所述平面之间。这就使嵌加剂位于石墨的晶格中。当嵌加的石墨处于热或火中时，嵌入的分子分解并放出气体。石墨层平面被气体所分开，于是石墨膨胀，从而产生可反射大量热的低密度、不可燃的热绝缘。
美国专利5,443,894披露了一种阻燃、定向纤维板(strand board)，它包括含可膨胀石墨的外层。该外层包含树脂粘合的木线料，其中分散有达20重量％的可膨胀的石墨颗粒。当暴露在外部火焰中时，可膨胀的石墨颗粒膨胀，于是体积增大，从而形成一蠕虫状的膨胀石墨层。此层为下面的芯层提供一火焰阻挡层。然而，发现当将这种板暴露在火焰中时，在外层中使用可膨胀的石墨会产生“爆米花效应”。这会导致外层破裂并吹掉板条(panels)。当外层吹掉板条时，有毒气体和烟雾如二氧化硫和一氧化氮就释放出来了。
另一种使纤维素材料具有防火性的方法披露于美国专利5,434,200中。该专利指出将细微的木质纤维素材料与一定量的氯氧化镁和/或含氧硫酸镁混合，后者包含能有效地赋予木质纤维素材料以防水和防火性能的胶乳。美国专利5,246,652披露了一种制造木材复合体的方法，它包括用可溶的硼化合物处理木材复合体，以提供一定程度的阻燃性。这些方法中每一种方法的普遍缺点是当纤维素材料暴露在强烈的热和火焰中时，会产生大量的有毒气体。
发明的描述本发明旨在克服上述已有技术中的缺点。本发明的一个目的是提供一种用于木质纤维素材料的阻燃、膨胀型涂料，当暴露在强烈的热和/或火焰中时，所述涂料会膨胀，产生低密度的炭泡沫(char foam)，从而有效地保护了下面的木质纤维素材料。
本发明的另一个目的是提供这样一种涂料，当暴露在热和火焰中时，它不会放出有毒气体、酸气或不合需要量的烟雾。
按本发明的例举实例和论述特征，提供一种用于木质纤维素材料的阻燃涂料组合物，它包含可膨胀的石墨颗粒、固体吸收剂材料、聚合物粘合剂、含碳材料、发泡剂和溶剂。可膨胀的石墨颗粒占可膨胀的石墨颗粒和固体吸收剂材料总量的约20-95重量％。聚合物粘合剂占聚合物粘合剂、可膨胀的石墨颗粒和固体吸收剂材料总量的约5-50重量％。含碳材料占含碳材料和聚合物粘合剂总量的约0-40重量％。类似地，发泡剂占发泡剂和聚合物材料总量的约0-40重量％。
本发明的其它目的、特征和优点将从下述其较好实例的详细描述中容易看出。
按前面的概述，本发明涉及一种用于木质纤维素材料的阻燃、膨胀型涂料，所述木质纤维素材料如固体木材、层压贴面板木材、平行线料木材、木材线料、胶合板、中密度纤维板(MDF)、硬质纤维板、刨花板、定向纤维板(OSB)和稻草板。
本发明的涂料较好包含可膨胀的石墨颗粒、固体吸收剂材料、聚合物粘合剂、含碳材料、发泡剂和溶剂。在较好的实例中，可膨胀的石墨颗粒占可膨胀的石墨颗粒和固体吸收剂材料总量的约20-95重量％。聚合物粘合剂占聚合物粘合剂、可膨胀的石墨颗粒和固体吸收剂材料总量的约5-50重量％。
可热膨胀的石墨颗粒具有有效的阻燃性，并能显著地减少烟雾密度和固化聚合物粘合剂的自熄时间，对涂料组合物的物理性能没有不利影响。可热膨胀的石墨颗粒商购自许多公司，其“开始反应”的温度约为130-500℃。当暴露在热和火焰中时，该颗粒会显著膨胀。更具体地说，在仅仅几秒钟的时间内，颗粒的体积会增加到其原来体积的80倍以上。较好的可膨胀石墨以商品名TG-317购自UCAR Carbon Company,Inc.。在暴露在火焰中几秒钟之后，这种材料“开始”膨胀的温度为220℃。
已知可膨胀的石墨具有能降低导热性并用绝热整体层提供阻燃性的性能。可膨胀的石墨通过形成单个自膨胀单元而对高强度的热和火焰有反应。这就使石墨能保护下面的基材不让火焰穿破，从而避免产生裂缝(该裂缝是一种通常称为“龟裂”的情形)。
在一个较好的实例中，涂料包括含碳材料(多氢化合物)如二季戊四醇(DPE)[C(CH2OH)4]、季戊四醇、季戊四醇聚氨酯、苯酚、三甘醇、间苯二酚、肌醇、山梨醇、糊精和淀粉。含碳材料较好占含碳材料和聚合物粘合剂总量的约0-40％。较好的多氢化合物是由Perstorp Polyols,Inc.,Toledo,Ohio生产的季戊四醇。当暴露在过度的热或火焰中时，含碳材料在可膨胀石墨的相邻膨胀单元之间提供一网状连接。这就能有效地抑制任何“爆米花”效应的产生。
另外，当将本发明的涂料加热到130℃以上时，可热膨胀的石墨颗粒释放出氧化剂如二氧化硫和一氧化氮气体，或来自硝酸和/或硫酸的酸气。这些气体作为催化剂用来将含碳材料解聚和热解成断续的炭。这样，在木质纤维素基材上就形成了均匀且整体化的绝热材料。
如上所述，已知来自膨胀石墨颗粒的有毒气体如SOx和NOx和含碳材料的脱水和热解产生的烟雾对邻近的环境是有害的。在本发明中，在涂料组合物中加入有毒气体吸收材料，以除去并消除这些有毒气体。当暴露在火中时，这种材料吸收气体/酸气并产生不可燃的气体如二氧化碳和H2O释放出来。典型的反应机理包括
(1)(2)(3)(4)(5)其中M是一价或二价阳离子材料。通过有毒气体与上述吸收剂材料进行中和、煅烧和氧化，有毒气体就可以从释放的挥发物中排除掉。也表明有二氧化碳、水蒸气和硫酸钙生成，从而有效地在燃烧的基材上形成一不可燃的气体层，显著延缓火焰的产生并降低涂料表面的温度。
较好的有毒气体吸收剂材料包括石灰石(CaO)、碳酸钙(CaCO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)和/或碳酸钠(Na2CO3)。在较好的实例中，吸收剂材料是以商品名HubercarbQ ＆ W系列购自J.M.Huber Corporation,Edison,NJ的碳酸钙。吸收剂材料的粒度较好约为2-20μm，更好约为2-5μm。
为了提高吸收剂材料的功效(如对有毒气体的吸收和中和)，较好是在本发明的涂料组合物中加入吸收剂促进剂。已知这种吸收剂促进剂在高温下会释放出水，所述促进剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、锌硼砂(zinc borax)和硅酸铝。这种促进剂较好占促进剂和吸收剂材料总重量的约0-60重量％。较好的吸收剂促进剂是购自J.M.Huber Corporation并以商标Micral销售的氢氧化铝(三水合铝或ATH)。ATH的中径粒度较好为小于3.5μm。
在涂料中加入发泡剂(起泡材料(spumific material))，以便在暴露在过度的热和火焰中时能产生均匀的膨胀型炭泡沫。某些较好的发泡剂包括脲、丁基脲、双氰胺、苯磺酰肼、蜜胺、包胶的蜜胺-磷酸盐、氯代石蜡烃、胍和甘氨酸。发泡剂较好占发泡剂和聚合物粘合剂总量的约0-40％。
在本发明的阻燃涂料中所用的预聚物粘合剂包括下述热固性和热塑性树脂酚醛(PF)树脂、脲甲醛(UF)、蜜胺增强的脲甲醛(MUF)树脂、脲甲醛树脂和聚丙烯酸类胶乳树脂、异氰酸酯增强的脲甲醛树脂、蜜胺甲醛树脂、间苯二酚甲醛树脂、异氰酸酯树脂、和它们的共混物和共聚物。
在涂料配方中加入水基溶剂(湿润剂)。溶剂较好占全部涂料组合物的约25-40重量％。在较好的实例中，在溶剂中加入量约为0.1％的表面活性剂，以改进配方的溶混性。通过加入湿润剂来调节整个配方的粘度。
当将木质纤维素材料暴露在过度的热和/或火焰中时，本发明的涂料能限制炭的穿破和表面龟裂。对于本发明，将“穿破”定义为当将基材直接暴露在火焰环境中时，炭破裂、分开或以其它方式受火焰影响的状态。
在制备本发明的阻燃、膨胀型涂料时，首先将吸收剂促进剂与固体吸收剂混合，制成在此表示为M1的第一混合物。如上所述，吸收剂促进剂较好占M1总重量的约0-60重量％。然后将可膨胀的石墨颗粒与M1混合，制成表示为M2的第二混合物。可膨胀的石墨颗粒较好占M2总重量的约20-95％。若可热膨胀的石墨的量小于M2总重量的20％，则制成的涂料将无法提供足够的膨胀性和对基材的表面覆盖度。另一方面，若加到第二混合物中的石墨颗粒的量大于95％，则无法加入去除有害有毒气体和酸气所需的足够量的吸收剂材料。
然后在M2中加入聚合物粘合剂，制成表示为M3的第三混合物。聚合物粘合剂的百分数较好为占M3总重量的约5-50重量％。
然后在M3中加入含碳材料和发泡剂(起泡材料)。含碳材料占含碳材料和聚合物粘合剂总量的约0-40重量％(按含碳材料聚合物粘合剂之比=0∶1-0.7∶1加入含碳材料)。类似地，发泡剂占发泡剂和聚合物粘合剂总量的约0-40重量％(按发泡剂聚合物粘合剂之比=0∶1-0.7∶1加入发泡剂)。在某些配方中，这些组分可以完全省去，而特定的聚合物粘合剂可以起双重作用。例如，PVAC既是粘合剂，又是含碳材料。另外，在MUF树脂中的蜜胺也可以用作发泡剂。
加入的湿润剂占最后配方(包括来自粘合剂和后来加入的水)的约25-40％。湿润剂较好包含约0.1重量％的表面活性剂，以改进不同组分之间的溶混性。加入足够量的湿润剂，直到获得合适的操作粘度。
在合适的罐和容器中按已有技术已知的方式将所有各组分进行混合。可以采用刷涂、辊涂或稀释水喷涂的方式将所得的阻燃涂料施涂到木质纤维素材料上。随后，在室温下或使用红外加热设备使涂料固化。为了加快聚合物粘合剂(树脂)的固化速度，可以加入催化剂。
制得的阻燃涂料可以施涂到各种木质纤维素材料，如固体木材、平行线料木材、木材线料、胶合板、刨花板、中密度纤维板、硬质纤维板、定向纤维板、稻草板等上。当其不易于浸出(leeching)时，该涂料可用于内部和外部用途。该涂料的具体用途包括住宅和商业用途如屋顶、墙壁、地面覆盖物、用于I-连接的结构部件、衬垫材料(underlayment)和外部挡板。
作为例子(并非用来限制)，下述表Ⅰ-Ⅲ说明了本发明的几种阻燃涂料配方。
表Ⅰ较好的内用阻燃涂料配方组分化合物 优选百分数(重量％)可热膨胀的石墨 20.1碳酸钙 20.1氢氧化铝 10.4氯代石蜡烃(70％Cl) 3.25季戊四醇 2.71共混的脲/聚乙酸乙烯酯树脂17.0含0.1％表面活性剂的水26.8总计 100表Ⅱ较好的外用阻燃涂料配方组分化合物 优选百分数(重量％)可热膨胀的石墨 21.14碳酸钙 23.49氢氧化铝 2.40蜜胺 3.13季戊四醇 0.782PF树脂(以固体计) 8.69PF增量剂 4.697表面活性剂 0.270水 35.40总计 100
表Ⅲ较好的内用防水/防潮阻燃涂料配方组分化合物 优选百分数(重量％)可热膨胀的石墨 23.64碳酸钙 21.28氢氧化铝 2.48氯代石蜡烃(70％Cl) 2.13蜜胺 2.13季戊四醇 4.25蜜胺增强的脲甲醛树脂 14.19表面活性剂 0.23水 29.67总计 100实施例1-17进一步说明膨胀型涂料配方的例子。
实施例1在400毫升烧杯中将34.2克可膨胀的石墨与52.39克PF树脂混合。然后在混合物中加入9.9克含0.1％表面活性剂溶液的水。
实施例2在400毫升烧杯中将14.6克多磷酸铵(AmgardMC)与4.70克蜜胺、4.221克季戊四醇、2.231克氯代石蜡烃和3.38克二氧化钛混合。将上述固体粉末混合后，加入21克聚乙酸乙烯酯胶乳(55％固体，购自RichardChemicals)树脂。接着加入13.8克0.1％的表面活性剂溶液。
实施例3在400毫升烧杯中将57.4克碳酸钙和57.4克ATH预混合。然后加入76.3克液体PF树脂。随后，在混合物中倒入21.8克0.1％的表面活性剂溶液。
实施例4在400毫升烧杯中将13.1克可热膨胀的石墨与117.9克碳酸钙(70％浓度)混合。然后加入86.0克酚醛树脂。
实施例5将10.8克可热膨胀的石墨与108克三水合铝(ATH)混合。在混合物中加入70.90克液体酚醛树脂，在该浆料中加入28.1克0.1％的表面活性剂溶液，达到所需的粘度。
实施例6在一烧杯中将7.8克可热膨胀的石墨与35.1克碳酸钙和35.2克ATH混合。加入52.0克液体酚醛树脂和15.9克0.1％的表面活性剂溶液。
实施例7在一烧杯中将30.2克可热膨胀的石墨与35.2克固体碳酸钙和35.2克ATH混合。在混合物中加入78.38克聚乙酸乙烯酯。加入14.0克水来调节粘度。
实施例8在一烧杯中将50.3克可热膨胀的石墨与21.56克固体碳酸钙预混合。加入47.2克液体酚醛树脂。随后，在烧杯中倒入16.7克0.1％的表面活性剂溶液。
实施例9在400毫升烧杯中将45.0克可热膨胀的石墨与50.0克碳酸钙、5.1克ATH、6.66克蜜胺、1.665克季戊四醇和9.99克glu-x粉(PF增量剂)混合。在烧杯中加入36.5克酚醛树脂和57.9克0.1％的表面活性剂溶液。
实施例10将28.6克可热膨胀的石墨与66.73克固体碳酸钙混合。以50/50的重量比将脲-甲醛和聚乙酸乙烯酯胶乳树脂混合。在混合的粉末中加入51.33克UF/PVAC混合树脂。在上述混合物中加入21.8克0.1％的表面活性剂溶液，达到所需用途的合适粘度。
实施例11在3000毫升烧杯中将112.7克可热膨胀的石墨与169.1克固体碳酸钙混合。在400毫升烧杯中用搅拌棒以PVAC∶UF的重量比为75∶25将上述聚乙酸乙烯酯胶乳树脂与脲甲醛树脂预混合。在预混合的粉末固体中加入281.8克混合树脂中的151.7克。然后在烧杯中加入48.8克0.1％的表面活性剂溶液。
实施例12在400毫升烧杯中倒入367.3克实施例11制得的涂料。在上述涂料中加入6.993克氯代石蜡烃。然后加入14.0克水。
实施例13在400毫升烧杯中将55.0克可热膨胀的石墨与27.48克ATH、54.96克碳酸钙、7.398克季戊四醇和8.878克氯代石蜡烃混合。在烧杯中加入77.5克实施例11所述的混合聚合物树脂和42.3克0.1％的表面活性剂溶液。
实施例14在400毫升烧杯中将50.2克可热膨胀的石墨与45.2克碳酸钙和5.0克三水合铝混合。在烧杯中加入29.24克液体MUF。在烧杯中加入10.04克季戊四醇、5.02克蜜胺和5.02克氯代石蜡烃。加入62.0克0.1％的表面活性剂溶液，将粘度调节到合适的状态。
实施例15将80.0克可热膨胀的石墨与20.0克碳酸钙混合。在混合物中加入4.285克氯代石蜡烃、4.285克蜜胺和8.57克季戊四醇。同样将52.5克UF树脂与上述粉末混合物混合。加入59.9克0.1％的表面活性剂溶液，使混合物达到合适的涂料粘度。搅拌4分钟后，在制成的涂料中加入8.57克可乳化的MDI。
将按上述方法制得的各涂料搅拌约4分钟，然后采用刷涂法将它们施涂到23 7/8"×3 7/8"×3/8"OSB板上进行2英尺隧道试验，和施涂到4"×4"OSB板上进行锥形量热计试验。通过测量样品的初始重量和涂覆后的最终重量来确定涂料的施涂量。在100℃时将涂覆的板固化约5分钟，然后在湿度为50-55％并且温度为20±1℃的室内环境下调理3天至2星期，之后进行试验。
两个附加实施例描述于实施例16和17中。
实施例16在400毫升烧杯中将45.0克可热膨胀的石墨与50.0克碳酸钙、5.1克ATH、6.66克蜜胺、1.665克季戊四醇和9.99克glu-x粉混合。然后加入36.5克酚醛树脂和57.9克0.1％的表面活性剂溶液。
实施例17用与实施例16配方相同的涂料涂覆刨花板。通过测量样品的初始重量和涂覆后的最终重量来确定涂料的施涂量。
将实施例16的涂料搅拌约4分钟，然后采用刷涂法将其施涂到23 7/8"×37/8"×5/8"胶合板上进行2英尺隧道试验，和施涂到4"×4"胶合板上进行锥形量热计试验。将实施例17的涂料施涂到刨花板上。通过测量样品的初始重量和涂覆后的最终重量来确定实施例16和17涂料的施涂量。在100℃时将涂覆的板固化约5分钟，然后在湿度为50-55％并且温度为20±1℃的室内环境下调理3天以上，之后进行试验。
各实施例的试验结果总结于表Ⅳ和Ⅴ中。在整个使用中，按ASTM D 3806-79通过试验样品的火焰蔓延指数来确定阻燃性。在热通量为50kW/m2下按ASTM E1354-94标准通过锥形量热计测量来确定点火时间、热释放速度、质量损失速度和烟雾密度。有毒气体和挥发物对燃烧过程的影响间接由下述方法确定(1)在2英尺隧道试验后收集燃烧样品的残余灰烬和化学物；(2)对于各样品，将0.5克收集的样品分散在装有100毫升蒸馏水的250毫升烧瓶中。然后在100℃时加热此混合物，直到在烧瓶中留有50毫升溶液。
表Ⅳ-2英尺隧道试验结果
a是指在板的两个面上每1000 ft2的涂料表面覆盖量b是指火焰蔓延指数如表Ⅳ所示，实施例1的涂料显示出明显的阻燃性。然而，它不能防止燃烧表面产生石墨“爆米花”的现象。相反，实施例2的涂料没有“爆米花”效应，却有火焰穿破的现象产生。
实施例9、10、14、15和16提供优良的阻燃性，而且能消除“爆米花”效应。实施例14和15符合用“火焰蔓延指数”表示的Ⅰ类或A类阻燃标准要求。在试验中，当暴露在火焰中时，在大部分样品中观察到明显的胀大或膨胀。膨胀型涂料能有效地保护基材防止火焰通过，形成一低密度、高绝热的覆盖层。显然，加入吸收剂将燃烧残余物或炭变成酸/碱性。这样，可以想到的是来自碱性炭的相应挥发物应是碱性的，酸炭是酸性的，而中性炭是中性的。对于大多数样品而言，pH值在6-7之间，这表明加入吸收剂材料在燃烧过程中起着非常重要的作用，它能缓冲燃烧化合物的酸/碱性。
表Ⅴ-锥形量热计试验结果
a是指在板的两个面上每1000 ft2的涂料表面覆盖量b是指在锥形量热计试验下，当暴露在热通量为50kW/m2中时，点燃样品所需的时间c是指在点燃样品后的第一个60秒钟内的平均热释放速度d是指在整个燃烧过程中的平均比熄灭面积(specific extinction area)
锥形量热计是一种用于表征材料在防火安全性方面的性能的有用工具。例如，点火时间是指将样品暴露在固定的热通量中在加热锥下点燃样品所需的时间。表Ⅴ说明了在热通量为50kW/m2时实施例14的点火时间是1125，这几乎高出实施例1的5倍。在实施例7、10和15中观察到自熄现象。这就间接证实了由于在涂料配方中加入的吸收剂材料和其促进剂发生的反应，产生了不可燃的气体如水蒸气和二氧化碳。
另外，比熄灭面积(SEA)提供了一种在将样品暴露在火焰中时用来评价烟雾强度的方法。在热通量为50kW/m2时，胶合板的平均SEA约为87m2/kg,OSB的平均SEA为170m2/kg。
施涂到木质纤维素材料上的涂料的外观可通过加入某些颜料如二氧化钛、锌硼砂、草酸盐、云母、珍珠岩、粘土和二氧化硅而得到控制。外观也可以通过加入附加层而得到控制，所述附加层可以包括云母、二氧化钛、二氧化硅、锌硼砂、硼酸、多磷酸铵、PF和表面活性剂溶液的混合物。表Ⅵ说明了这种附加层的一个例子。
表Ⅵ组分化合物优选百分数(重量％)云母 28.42二氧化钛 1.57二氧化硅 1.57硼酸 0.14锌硼砂0.14酚醛树脂(以固体计)3.51表面活性剂0.50多磷酸铵 0.696水63.45总计 100实施例18说明了施涂在第一层膨胀型涂料涂层的上面以控制涂料外观的第二层的一个例子。实施例19说明了包含用以控制涂料外观的第二层的膨胀型涂料的另一个例子。
实施例18在200毫升烧杯中将31.2克云母与3.12克二氧化钛混合。在烧杯中加入15.4克酚醛树脂。在混合物中加入34.9克含浓度为0.1％表面活性剂的水、0.297克硼酸和0.297克锌硼砂。
实施例19在400毫升烧杯中将90.0克云母与5.0克二氧化钛、5.0克二氧化硅、0.448克硼酸、0.448克锌硼砂和2.204克多磷酸铵混合。在烧杯中加入22.04克PF树脂后，混合入189.4克0.1％的表面活性剂溶液，形成一稳定的面层涂料。将此涂料刷涂到已用实施例16相同的涂料配方涂覆过的OSB板上。
表Ⅶ-2英尺隧道试验结果
a来自实施例13的填充量为240 lbs/msf的第一层涂料，来自实施例18的填充量为94.6 lbs/msf的第二层涂料b来自实施例16的涂覆量为307.9 lbs/msf的第一层涂料，来自实施例19的填充量为244.1 lbs/msf的第二层涂料如表Ⅶ所示，实施例19提供了所需的阻燃性，并且也能消除“爆米花”效应。
表Ⅷ-锥形量热计试验结果
a来自实施例13的填充量为440 lbs/msf的第一层涂料，来自实施例18的填充量为182.3 lbs/msf的第二层涂料b来自实施例16的涂覆量为311.4 lbs/msf的第一层涂料，来自实施例19的填充量为313.2 lbs/msf的第二层涂料如表Ⅷ所示，实施例19显示出低的烟雾和长的点火时间。
在不偏离本发明的精神或主要特性的情况下，本发明可以有其它具体的形式，因此应参考所附权利要求书而非前述说明书来指明本发明的范围。
权利要求
1．一种用于木质纤维素材料的阻燃涂料组合物，它包含可膨胀的石墨颗粒；当所述可膨胀的石墨颗粒处于加热情况下用于吸收从这种颗粒中放出的有毒气体的吸收剂材料；聚合物粘合剂；和湿润剂；所述可膨胀的石墨颗粒占所述可膨胀的石墨颗粒和所述固体吸收剂材料总量的约20-95重量％，所述聚合物粘合剂占所述聚合物粘合剂、所述可膨胀的石墨颗粒和所述固体吸收剂材料总量的约5-50重量％。
2．如权利要求1所述的组合物，它还包含含碳材料，所述含碳材料占所述含碳材料和所述聚合物粘合剂总量的约0-40重量％。
3．如权利要求1所述的组合物，它还包含发泡剂，所述发泡剂占所述发泡剂和所述聚合物粘合剂总量的约0-40重量％。
4．如权利要求1所述的组合物，其中所述固体吸收剂材料选自石灰石、碳酸钙、碳酸氢钠和碳酸钠。
5．如权利要求2所述的组合物，其中所述含碳材料选自二季戊四醇、季戊四醇、季戊四醇聚氨酯、苯酚、三甘醇、间苯二酚、肌醇、山梨醇、糊精和淀粉。
6．如权利要求3所述的组合物，其中所述发泡剂选自脲、丁基脲、双氰胺、苯磺酰肼、蜜胺、氯代石蜡烃、胍和甘氨酸。
7．如权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物粘合剂选自酚醛树脂、脲甲醛、蜜胺增强的脲甲醛树脂、聚丙烯酸类胶乳树脂、异氰酸酯增强的脲甲醛树脂、蜜胺甲醛树脂、间苯二酚甲醛树脂、异氰酸酯树脂、和它们的混合物和共聚物。
8．如权利要求1所述的组合物，其中用嵌加剂材料处理所述可膨胀的石墨颗粒。
9．如权利要求8所述的组合物，其中所述嵌加剂材料选自SOx、NOx和卤素的嵌入化合物。
10．如权利要求1所述的组合物，它还包含吸收剂促进剂，所述吸收剂促进剂占所述吸收剂材料和所述吸收剂促进剂总量的约0-60重量％。
11．如权利要求10所述的组合物，其中所述吸收剂促进剂选自氢氧化钙、三水合铝、氢氧化镁和氢氧化锌。
12．如权利要求1所述的组合物，其中所述湿润剂包含占所述湿润剂总量的0.1重量％的表面活性剂。
13．一种用于木质纤维素材料的阻燃涂层，它包含第一层和第二层；所述第一层包含可膨胀的石墨颗粒、当所述可膨胀的石墨颗粒处于加热情况下用于吸收从这种颗粒中放出的有毒物质的吸收剂材料、聚合物粘合剂和湿润剂，所述可膨胀的石墨颗粒占所述可膨胀的石墨颗粒和所述固体吸收剂材料总量的约20-95重量％，所述聚合物粘合剂占所述聚合物粘合剂、所述可膨胀的石墨颗粒和所述固体吸收剂材料总量的约10-50重量％；所述第二层包含颜料、树脂和湿润剂。
14．如权利要求13所述的组合物，其中所述颜料包含选自云母、二氧化钛、二氧化硅、草酸盐、锌硼砂、珍珠岩和粘土中的至少一种物质。
15．如权利要求13所述的组合物，它还包含含碳材料，所述含碳材料占所述含碳材料和所述聚合物粘合剂总量的约0-40重量％。
16．如权利要求13所述的组合物，它还包含发泡剂，所述发泡剂占所述发泡剂和所述聚合物粘合剂总量的约0-40重量％。
17．如权利要求13所述的组合物，其中所述固体吸收剂材料选自石灰石、碳酸钙、碳酸氢钠和碳酸钠。
18．如权利要求15所述的组合物，其中所述含碳材料选自二季戊四醇、季戊四醇、季戊四醇聚氨酯、苯酚、三甘醇、间苯二酚、肌醇、山梨醇、糊精和淀粉。
19．如权利要求13所述的组合物，其中所述聚合物粘合剂选自酚醛树脂、脲甲醛、蜜胺增强的脲甲醛树脂、聚丙烯酸类胶乳树脂、异氰酸酯增强的脲甲醛树脂、和它们的混合物和共聚物。
20．如权利要求13所述的组合物，它还包含吸收剂促进剂，所述吸收剂促进剂占所述吸收剂材料和所述吸收剂促进剂总量的约0-60重量％。
全文摘要
一种用于木质纤维素材料的阻燃涂料组合物,它包含可膨胀的石墨颗粒、吸收剂材料、聚合物粘合剂、含碳材料、发泡剂和湿润剂。可膨胀的石墨颗粒占可膨胀的石墨颗粒和吸收剂材料总量的约20－95重量%。聚合物粘合剂占聚合物粘合剂、可膨胀的石墨颗粒和固体吸收剂材料总量的约5－50重量%。
文档编号C09K21/14GK1312848SQ9980959
公开日2001年9月12日 申请日期1999年6月10日 优先权日1998年6月23日
发明者F·刘, W·朱 申请人:J·M·休伯有限公司