[发明专利]一种用于防火和声学用途的涂料组合物

说明书

本发明涉及一种用于防火和声学用途的涂料组合物，并特别涉及具有优良的综合性能的涂料组合物，其中本发明的涂料组合物可以在燃烧时的极高的温度下防止钢骨架结构的强度降低和内力变差，和通过在包括建筑物的墙壁或者天花板的钢骨架结构的表面上进行喷涂而具有的较好的隔音性能。

随着造成人口密集地区大量增多的快速都市化，正在建造大面积的高层建筑物，努力在狭小的面积上容纳大量人口。为了适应这种情况，大量采用了钢骨架结构。

但是，将钢骨架结构直接用于大面积的高层建筑物是非常危险的，即在内部装修材料在火中燃烧时，在火灾和所产生的有害气体中人员伤亡大。而且，在极高的温度下钢骨架结构产生的强度和内力进一步降低，无法承担其负荷而最终坍塌。在这种情况下，急需用具有防火作用的涂料来涂敷这种钢骨架结构的表面。

下面详细地说明现有的用于防火的涂料。

根据用于防火用途的涂料的活性组分，它们被分成珠光岩、蛭石、石棉或者它们的混合物；涂敷方法也分成防火模安装方法和水糊状物(浆料)的喷涂方法。

迄今为止，用于防火用途的涂层剂在性能方面已经有了很大的进步。特别是，为了具有更优良的耐热性，现代技术发展采用一些在极高的温度下的吸热材料大大有助于耐火性的提高。在极高的温度下的吸热材料起到在着火时吸收周围热量的作用，同时它们的内部结合被破坏(失去结合的水或者产生二氧化碳气体)。这些材料可以防止火焰传导到钢骨架，从而提高了涂层剂的耐火性。尽管这些吸热材料在极高的温度下起到吸收周围热量的作用，但是由于失去结合水或者转化成二氧化碳气体而不可避免地快速损失其体积。涂层剂的体积变化在相应的建筑位置上造成大面积的裂缝和裂隙，更严重的情况是在相应的建筑位置上采用的涂料材料在着火过程中剥落，特别是从钢骨架结构上剥离，而这就减弱了建筑物的强度和内力。

为了克服这些缺陷，在涂料组合物中含有一些无机纤维，但是，其组分，例如石棉或者玻璃纤维引起了身体上的皮炎，并可能导致皮疹。海泡石对消除由涂层剂在燃烧过程中的体积变化引起的应力没有效果，这是由于它在极高的温度下没有完全分解。

在现有文献中公开的不利反应如下：

日本未审专利6-32666公开了采用无机纤维(石棉、玻璃纤维等)的涂层剂的例子，但是他们已经证明由于有副作用，如皮炎而对人体是有害的。

上述专利已经报道了一些涂层剂所包含的大量再乳化粉末树脂对人体有害，它在燃烧过程中产生有毒气体。而且，如果采用少量的再乳化粉末树脂，不易形成微裂缝，而产生中等面积或者大面积裂缝。而在采用微蛭石时，由于不能控制燃烧过程增大的蛭石应力，产生了中等面积或者大面积的裂缝。

涂层剂的一些缺点在现有技术中已有报道，即与少量的吸热剂有关的不良耐火性需要更多厚度为30毫米的涂层，这是防火时间1个小时所必须的。由于大量的吸热剂提高了涂层剂的耐火性，但是采用用增充剂涂敷的颗粒硅酸钠产生了最多为0.7的较高密度和由吸热剂在极高的温度下引起的较大的收缩，这就导致了涂层剂由于其膨胀和收缩引起的剥落。而且，生产颗粒硅酸钠是困难的和不经济的。

为了克服其缺点，其中特征在于生产含有结合水的聚结体的涂料组合物(公开在欧洲专利661241中)含有大于40％的水泥，但是这些结合水在干燥收缩过程中和有热量存在的过程中要蒸发，使涂层剂收缩。由于为克服某些缺点，如涂层剂的剥离和/或剥落而采用的玻璃纤维对人体是有害的，工作现场的大多数人不愿意处理玻璃纤维。

根据与用于防火用途的涂层剂的常规方法，已经加入了一些无机纤维，如石棉或者玻璃纤维，来有效地控制在干燥或者热的状态下发生收缩。然而，这些无机纤维对人体是有毒的，并且甚至在通过其它合适的方法不加入任何纤维的情况下，使用为防止由收缩引起的裂缝而采用的增充剂对控制与裂缝有关的问题没有作用。

同时，隔音涂层剂被分成(1)按照操作的方法在建筑物的天花板、墙壁和地板上涂敷试剂的铺垫型，和(2)喷涂型。根据所采用的物质的化学组成，隔音涂层剂还被分成(1)具有较好的高频减噪系数(本文是指“NRC”)的多孔隔音试剂，(2)具有较好的低频NRC值的宽-振动，和(3)共振类隔音试剂。

喷射类隔音试剂通过混合无机纤维、粘合剂、增稠剂、矿物油和其它有机添加剂或者它们的混合物或者蛭石或者植物纤维作为活性组分来制备。尽管所有这些材料可以获得一些性质，如吸音和绝热效果，但是在工厂处理无机纤维时产生灰尘的危险很大。因此要特别注意处理无机纤维，甚至下面应有其它压制的操作来在喷涂之后获得足够的强度。