[发明专利]快速固化的膨胀型涂料组合物

说明书

本发明涉及一种膨胀型涂料组合物，其包含：(a)多环氧官能化合物；(b)包含多个β‑羟基(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸的β‑羟基酯；(c)带有与以下基团有反应性的多个官能团的化合物：多环氧官能化合物(a)的环氧基和包含多个β‑羟基(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸的β‑羟基酯的(甲基)丙烯酸酯基；和(d)在热分解时提供膨胀气体的化合物；其中化合物(a)至(d)彼此不同，涉及用所述膨胀型涂料组合物涂覆基材的方法和涉及至少部分涂覆有由所述膨胀型涂料组合物沉积的涂层的基材。

发明背景

本发明涉及防火膨胀型可固化组合物。

许多材料(例如钢)在火中会迅速失去它们的强度，并失效。由于火灾而导致的“高层”办公大楼，石油和天然气设施或其他基础设施的结构性倒塌，以及加工容器或管道结构破裂，在事故升级，财产损失和甚至生命损失方面可能是灾难性的。

在许多结构上使用膨胀型涂料来延迟火灾的影响。这些结构包括型材(profiled)，冷轧钢，混凝土，木材，铝，混合金属，塑料基材和电池。涂层减慢了施加涂层的基材的温度升高速率。因此，涂层增加了结构由于火的热量而失效之前的时间。额外的时间使消防人员更有可能能够灭火，或者至少在结构失效之前施加冷却水。

膨胀型涂料通常包含某种形式的树脂粘合剂，例如高温聚合物，例如环氧树脂和适当的交联剂。树脂粘合剂形成硬涂层。如果粘合剂中存在环氧树脂，则粘合剂还提供碳源，碳在燃烧时会转化为炭(char)。

此外，涂料中还包含被称为“起泡剂(spumifics)”的添加剂，该添加剂会在火中释放出气体，从而使炭膨胀成泡沫。涂层的功效与由于热作用而形成的厚而多孔的炭状泡沫有关，该炭状泡沫起着传统的隔热体(insulator)的作用。因此，对膨胀型涂料组合物的非常重要的要求是具有在火灾中均匀形成碳质炭的能力，该炭质炭将粘附至基材而不破裂。

通常用于固化膨胀型涂料组合物中的多环氧树脂的固化剂包含多胺。在这样的包含环氧树脂和多胺固化剂的体系中，固化速度可能是慢的，从而限制了覆盖(overcoat)时间和恢复使用的时间。在固化速度会进一步降低的低温应用条件下，该问题被放大。

因此，本发明的目的是提供一种用于防火的膨胀型涂料组合物，该组合物表现出提高的固化速率，而不会损害由该膨胀型涂料组合物沉积的膨胀型涂料的其他重要性能，例如炭膨胀率或炭开裂性能或绝热性或甚至显示出这样的性能的改善。

发明概述

这些目的和其他目的已经通过包含以下的膨胀型涂料组合物实现：

(a)多环氧官能化合物；

(b)包含多个β-羟基(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸的β-羟基酯；

(c)带有与以下基团有反应性的多个官能团的化合物：多环氧官能化合物(a)的环氧基和包含多个β-羟基(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸的β-羟基酯(b)的(甲基)丙烯酸酯基；和

(d)在热分解时提供膨胀气体的化合物；其中

化合物(a)至(d)彼此不同。

本发明进一步涉及一种涂覆基材的方法，该方法包括将根据本发明的膨胀型涂料组合物施涂到基材上。

根据另一方面，本发明还涉及赋予基材以耐火性的方法，该方法包括将根据本发明的膨胀型涂料组合物施涂到基材上。

此外，本发明还涉及至少部分地涂覆有由根据本发明的膨胀型涂料组合物沉积的涂层的基材。

发明详述

根据本发明的膨胀型涂料组合物包含

(a)多环氧官能化合物；

(b)包含多个β-羟基(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸的β-羟基酯；