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具有热阻挡特性的多层复合材料的制作方法

2023-01-14 13:17:16 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及一种多层复合材料,并且具体地涉及在各种应用中(例如,电池组中)用作热阻挡件的多层复合材料及其形成方法。


背景技术:

2.多层复合膜可设计用于各种应用中的高温保护,例如,用作电动汽车电池组中的热阻挡件、高温电缆保护中的热阻挡覆盖物、用于热喷涂密闭的热阻挡容器等。然而,在这些应用中以及在其他应用中,由于技术的进步,潜在的热增长继续增加。因此,持续需要改进的屏障设计,以防止这种高热势。


技术实现要素:

3.根据第一方面,一种多层复合材料可包括第一阻挡层和第一泡沫层。第一泡沫层可包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分。多层组分还可具有根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
4.根据再一方面,一种多层复合材料可包括第一阻挡层和第一泡沫层。第一泡沫层可包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分。第一阻挡层可包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。第一泡沫层的阻燃填料组分可包括选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
5.根据另一方面,一种热阻挡复合材料可包括第一阻挡层和第一泡沫层。第一泡沫层可包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分。多层组分还可具有根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
6.根据再一方面,一种热阻挡复合材料可包括第一阻挡层和第一泡沫层。第一泡沫层可包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分。第一阻挡层可包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。第一泡沫层的阻燃填料组分可包括选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
附图说明
7.实施例以举例的方式示出,并且不受附图的限制。
8.图1包括根据本文所述的某些实施例的示例性多层复合材料的图示;
9.图2包括根据本文所述的某些实施例的示例性多层复合材料的图示;
10.图3包括根据本文所述的某些实施例的示例性多层复合材料的图示;
11.图4包括根据本文所述的某些实施例的示例性热阻挡复合材料的图示;
12.图5包括根据本文所述的某些实施例的示例性热阻挡复合材料的图示;并且
13.图6包括根据本文所述的某些实施例的示例性热阻挡复合材料的图示。
14.本领域的技术人员应当认识到,为简单和清楚起见,图中示出的各元件并不一定按比例绘制。
具体实施方式
15.以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供具体实施方式是为了帮助描述某些实施例,并且不应该被解释为是对本公开内容或教导内容的范围或适用性的限制。应当理解,基于本文所提供的公开内容和教导内容,可使用其他实施例。
16.术语“由...构成”“包含”“包括”“含有”“具有”“有”或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如,包含特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征,而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。另外,除非另有明确说明,否则“或”是指包括性的“或”而非排他性的“或”。例如,以下任何一项均可满足条件a或b:a为真(或存在的)而b为假(或不存在的)、a为假(或不存在的)而b为真(或存在的),以及a和b两者都为真(或存在的)。
17.而且,使用“一个”或“一种”来描述本文所述的元件和组分。这样做仅是为了方便并且给出本发明范围的一般性意义。除非很明显地另指他意,否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个,或单数也包括复数,或反之亦然。例如,当在本文描述单个项时,可使用多于一个项来代替单个项。类似地,在本文描述了多于一个项的情况下,单个项可以取代多于一个项。
18.本文所述的实施例总体上涉及一种多层复合材料,该多层复合材料可包括第一阻挡层和第一泡沫层。根据特定实施例,第一泡沫层可包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分。根据再其他实施例,多层复合材料可展示改进的阻燃性和压缩性能的组合。
19.出于说明的目的,图1示出了根据本文所述的实施例的多层复合材料100。如图1所示,多层复合材料100可包括第一阻挡层102和第一泡沫层104。第一泡沫层104可包含聚氨酯基基体组分110和阻燃填料组分120。
20.根据特定实施例,第一泡沫层104的聚氨酯基基体组分110可包括特定材料。例如,第一泡沫层104的聚氨酯基基体组分110可包括由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯。
21.根据特定实施例,第一泡沫层104的聚氨酯基基体组分110可由特定材料组成。例如,第一泡沫层104的聚氨酯基基体组分110可由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯组成。
22.根据特定实施例,第一泡沫层104的聚氨酯基基体组分110可为特定材料层。例如,第一泡沫层104的聚氨酯基基体组分110可为由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯层。
23.根据又其他实施例,阻燃填料组分120可选自特定材料组。例如,阻燃填料组分120可为选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
24.根据再其他实施例,阻燃填料组分120可包括特定材料。例如,阻燃填料组分120可
包括活性炭化剂。活性炭化剂通常可以是能够在高温下与碳源(例如,高分子材料等)反应从而可以使碳层形成的化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可包括三聚氰胺。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括有机磷化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可包括无机磷化合物。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括金属盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括矿物化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可包括吸热分解化合物。根据其他实施例,阻燃填料组分120可包括活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合。
25.根据再其他实施例,阻燃填料组分120可由特定材料组成。例如,阻燃填料组分120可由活性炭化剂组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可由三聚氰胺组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由有机磷化合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可由无机磷化合物组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由金属盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由矿物化合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可由吸热分解化合物组成。根据其他实施例,阻燃填料组分120可由活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合组成。
26.根据再其他实施例,阻燃填料组分120可为特定材料填料。例如,阻燃填料组分120可为活性炭化剂填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可为三聚氰胺填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为有机磷化合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可为无机磷化合物填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为金属盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为矿物化合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可为吸热分解化合物填料。根据其他实施例,阻燃填料组分120可为活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合的填料。
27.根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括特定有机磷化合物或无机磷化合物。例如,阻燃填料组分120可包括磷酸盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括膦酸酯。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括亚膦酸盐。根据特定实施例,阻燃填料组分120可包括磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合。
28.根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由特定有机磷化合物或无机磷化合物组成。例如,阻燃填料组分120可由磷酸盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由膦酸酯组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由亚膦酸盐组成。根据特定实施例,阻燃填料组分120可由磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合组成。
29.根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为特定有机磷化合物或无机磷化合物填料。例如,阻燃填料组分120可为磷酸盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为膦酸酯填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为亚膦酸盐填料。根据特定实施例,阻燃填料组分120可为磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合填料。
30.根据再其他实施例,阻燃填料组分120可包括特定金属盐。例如,阻燃填料组分120可包括二乙基次膦酸铝。
31.根据再其他实施例,阻燃填料组分120可由特定金属盐组成。例如,阻燃填料组分120可由二乙基次膦酸铝组成。
32.根据再其他实施例,阻燃填料组分120可为特定金属盐填料。例如,阻燃填料组分120可为二乙基次膦酸铝填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可包括特定矿物化合
物。例如,阻燃填料组分120可包括可膨胀石墨。
33.根据再其他实施例,阻燃填料组分120可由特定矿物化合物组成。例如,阻燃填料组分120可由可膨胀石墨组成。
34.根据再其他实施例,阻燃填料组分120可为特定矿物化合物填料。例如,阻燃填料组分120可为可膨胀石墨填料。
35.根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括特定吸热分解化合物。例如,阻燃填料组分120可包括金属水合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可包括金属硅酸盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括碳酸盐。根据特定实施例,阻燃填料组分120可包括三水合铝。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可包括硼酸锌。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可包括金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水合铝或硼酸锌的任何组合。
36.根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由特定吸热分解化合物组成。例如,阻燃填料组分120可由金属水合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可由金属硅酸盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由碳酸盐组成。根据特定实施例,阻燃填料组分120可由三水合铝组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可由硼酸锌组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可由金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水合铝或硼酸锌的任何组合组成。
37.根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为特定吸热分解化合物填料。例如,阻燃填料组分120可为金属水合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可为金属硅酸盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为碳酸盐填料。根据特定实施例,阻燃填料组分120可为三水合铝填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分120可为硼酸锌填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分120可为金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水铝或硼酸锌的任何组合的填料。
38.根据某些实施例,第一泡沫层104可包含特定含量的聚氨酯基基体组分110。例如,第一泡沫层104可包含占第一泡沫层104的总重量的至少约40重量%,诸如至少约45重量%、或至少约50重量%、或至少约55重量%、或至少约60重量%、或至少约65重量%、或甚至至少约70重量%的聚氨酯基基体组分含量。根据又其他实施例,第一泡沫层104可包含占第一泡沫层104的总重量的不大于约95重量%,诸如不大于约90重量%、或不大于约85重量%、或不大于约80重量%、或甚至不大于约75重量%的聚氨酯基基体组分含量。应当理解,第一泡沫层104的聚氨酯基基体组分含量可在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层104的聚氨酯基基体组分含量可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
39.根据再其他实施例,第一泡沫层104可包含特定含量的阻燃填料组分120。例如,第一泡沫层104可包含占第一泡沫层104的总重量的至少约5重量%,诸如至少约10重量%、或至少约15重量%、或至少约20重量%、或至少约25重量%、或至少约30重量%、或甚至至少约35重量%的阻燃填料组分含量。根据又其他实施例,第一泡沫层104可包含占第一泡沫层104的总重量的不大于约60重量%,诸如不大于约55重量%、或不大于约50重量%、或不大于约45重量%、或甚至不大于约40重量%的阻燃填料组分含量。应当理解,第一泡沫层104的阻燃填料组分含量可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层104的阻燃填料组分含量可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
40.根据某些实施例,第一泡沫层104可具有根据astm d4986测量的特定可燃性等级。具体地,该泡沫层可具有根据astm d4986测量的hfb可燃性等级。
41.根据某些实施例,多层复合材料100可具有根据astm d4986测量的特定可燃性等级。具体地,该泡沫层可具有根据astm d4986测量的hfb可燃性等级。
42.根据再其他实施例,第一泡沫层104可具有当3mm厚的泡沫暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的特定冷端温度。出于本文所述实施例的目的,通过制备1英寸
×
1英寸的材料试样来进行热板试验,该试样被放在热板的顶部。然后,将热电偶固定在钢块(直径1英寸,高度2英寸)中,将钢块放在试样顶部,以测量冷端表面温度。根据某些实施例,第一泡沫层104可具有不大于约300℃,诸如不大于约275℃、或不大于约250℃、或不大于约225、或不大于约200℃、或不大于约175℃、或甚至不大于约150℃的冷端温度。根据再其他实施例,第一泡沫层104可具有至少约25℃的冷端温度。应当理解,第一泡沫层104的冷端温度在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层104的冷端温度可为介于上述任何值之间的任一值。
43.根据再其他实施例,多层复合材料100可具有当3mm厚的泡沫暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的特定冷端温度。出于本文所述实施例的目的,通过制备1英寸
×
1英寸的材料试样来进行热板试验,该试样被放在热板的顶部。然后,将热电偶固定在钢块(直径1英寸,高度2英寸)中,将钢块放在试样顶部,以测量冷端表面温度。根据某些实施例,多层复合材料100可具有不大于约300℃,诸如不大于约275℃、或不大于约250℃、或不大于约225、或不大于约200℃、或不大于约175℃、或甚至不大于约150℃的冷端温度。根据再其他实施例,多层复合材料100可具有至少约25℃的冷端温度。应当理解,多层复合材料100的冷端温度在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,多层复合材料100的冷端温度可为上述任何值之间的任一值。
44.根据又其他实施例,第一泡沫层104可具有特定厚度。例如,第一泡沫层104可具有至少约0.5mm,诸如至少约1.0mm、或至少约1.5mm、或至少约2.0mm、或至少约2.5mm、或至少约3.0mm、或至少约3.5mm、或至少约4.0mm、或至少约4.5mm或甚至至少约5.0mm的厚度。根据再其他实施例,第一泡沫层104可具有不大于约10mm,诸如不大于约9.5mm、或不大于约9.0mm、或不大于约8.5mm、或不大于约8.0mm、或不大于约7.5mm、或不大于约7.0mm、或不大于约6.5mm或甚至不大于约6.0mm的厚度。应当理解,第一泡沫层104的厚度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层104的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
45.根据又其他实施例,多层复合材料100可具有特定厚度。例如,多层复合材料100可具有至少约0.5mm,诸如至少约1.0mm、或至少约1.5mm、或至少约2.0mm、或至少约2.5mm、或至少约3.0mm、或至少约3.5mm、或至少约4.0mm、或至少约4.5mm或甚至至少约5.0mm的厚度。根据再其他实施例,多层复合材料100可具有不大于约10mm,诸如不大于约9.5mm、或不大于约9.0mm、或不大于约8.5mm、或不大于约8.0mm、或不大于约7.5mm、或不大于约7.0mm、或不大于约6.5mm或甚至不大于约6.0mm的厚度。应当理解,多层复合材料100的厚度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,多层复合材料100的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
46.根据又其他实施例,第一泡沫层104可具有特定25%应变压缩等级。出于本文所述
的实施例的目的,25%应变压缩等级被定义为25%应变下样品测量的压缩等级,并且通过测量25%应变下样品的压缩力和压缩力偏转来确定。压缩力(ftc)被定义为将样品压缩至预定应变的峰值力(或应力),并且压缩力偏转(cfd)被定义为样品保持在期望应变(即,25%)时保持的平台力或松弛力(或应力)。使用质构分析仪进行测量,该分析仪在60秒的保持时间、0.16mm/s的压缩速度和10克的触发力后发现并记录ftc值和cfd值。
47.根据某些实施例,第一泡沫层104可具有不大于约500kpa,诸如不大于约475kpa、或不大于约450kpa、或不大于约425kpa、或不大于约400kpa、或不大于约375kpa、或不大于约350kpa、或不大于约325kpa、或不大于约300kpa、或不大于约275kpa、或不大于约250kpa、或不大于约225kpa、或不大于约200kpa、或不大于约175kpa、或不大于约150kpa、或不大于约125kpa、或不大于约100kpa的25%应变压缩等级。根据再其他实施例,第一泡沫层104可具有至少约5kpa,诸如至少约10kpa、或至少约15kpa、或至少约20kpa、或至少约25kpa的25%应变压缩等级。应当理解,第一泡沫层104的25%应变压缩等级可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层104的25%应变压缩等级可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
48.根据又其他实施例,多层复合材料100可具有特定25%应变压缩等级。出于本文所述的实施例的目的,25%应变压缩等级被定义为25%应变下样品测量的压缩等级,并且通过测量25%应变下样品的压缩力和压缩力偏转来确定。压缩力(ftc)被定义为将样品压缩至预定应变的峰值力(或应力),并且压缩力偏转(cfd)被定义为样品保持在期望应变(即,25%)时保持的平台力或松弛力(或应力)。使用质构分析仪进行测量,该分析仪在60秒的保持时间、0.16mm/s的压缩速度和10克的触发力后发现并记录ftc值和cfd值。
49.根据某些实施例,多层复合材料100可具有不大于约500kpa,诸如不大于约475kpa、或不大于约450kpa、或不大于约425kpa、或不大于约400kpa、或不大于约375kpa、或不大于约350kpa、或不大于约325kpa、或不大于约300kpa、或不大于约275kpa、或不大于约250kpa、或不大于约225kpa、或不大于约200kpa、或不大于约175kpa、或不大于约150kpa、或不大于约125kpa、或不大于约100kpa的25%应变压缩等级。根据再其他实施例,多层复合材料100可具有至少约5kpa,诸如至少约10kpa、或至少约15kpa、或至少约20kpa、或至少约25kpa的25%应变压缩等级。应当理解,多层复合材料100的25%应变压缩等级可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,多层复合材料100的25%应变压缩等级可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
50.根据又其他实施例,第一泡沫层104可具有特定密度。出于本文所述的实施例的目的,第一泡沫层104的密度可根据astm d1056确定。根据某些实施例,第一泡沫层104可具有不大于约600kg/m3,诸如不大于约575kg/m3、或不大于约550kg/m3、或不大于约525kg/m3、或不大于约500kg/m3、或不大于约450kg/m3、或不大于约400kg/m3、或不大于约350kg/m3、或甚至不大于约300kg/m3的密度。根据又其他实施例,第一泡沫层104可具有至少约50kg/m3,诸如至少约60kg/m3、或至少约80kg/m3、或至少约100kg/m3、或至少约120kg/m3、或至少约140kg/m3、或至少约160kg/m3、或至少约180kg/m3、或至少约200kg/m3、或至少约220kg/m3、或甚至至少约240kg/m3的密度。应当理解,第一泡沫层104的密度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层104的密度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
51.根据又其他实施例,多层复合材料100可具有特定密度。出于本文所述的实施例的目的,多层复合材料100的密度可根据astm d1056确定。根据某些实施例,多层复合材料100可具有不大于约600kg/m3,诸如不大于约575kg/m3、或不大于约550kg/m3、或不大于约525kg/m3、或不大于约500kg/m3、或不大于约450kg/m3、或不大于约400kg/m3、或不大于约350kg/m3、或甚至不大于约300kg/m3的密度。根据又其他实施例,多层复合材料100可具有至少约50kg/m3,诸如至少约60kg/m3、或至少约80kg/m3、或至少约100kg/m3、或至少约120kg/m3、或至少约140kg/m3、或至少约160kg/m3、或至少约180kg/m3、或至少约200kg/m3、或至少约220kg/m3、或甚至至少约240kg/m3的密度。应当理解,多层复合材料100的密度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,多层复合材料100的密度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
52.根据又其他实施例,第一泡沫层104可具有根据astm c518测量的特定热导率。例如,第一泡沫层104可具有至少约0.01w/mk,诸如至少约0.02w/mk、或至少约0.03w/mk、或至少约0.04w/mk、或甚至至少约0.05w/mk的热导率。根据再其他实施例,第一泡沫层104可具有不大于约0.15w/mk,诸如不大于约0.14w/mk、或不大于约0.13w/mk、或不大于约0.12w/mk、或不大于约0.11w/mk、或不大于约0.10w/mk、不大于约0.09w/mk、或不大于约0.08w/mk、或甚至不大于约0.07w/mk的热导率。应当理解,第一泡沫层104的热导率可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层104的热导率可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
53.根据又其他实施例,多层复合材料100可具有根据astm c518测量的特定热导率。例如,多层复合材料100可具有至少约0.01w/mk,诸如至少约0.02w/mk、或至少约0.03w/mk、或至少约0.04w/mk、或甚至至少约0.05w/mk的热导率。根据再其他实施例,多层复合材料100可具有不大于约0.15w/mk,诸如不大于约0.14w/mk、或不大于约0.13w/mk、或不大于约0.12w/mk、或不大于约0.11w/mk、或不大于约0.10w/mk、不大于约0.09w/mk、或不大于约0.08w/mk、或甚至不大于约0.07w/mk的热导率。应当理解,多层复合材料100的热导率可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,多层复合材料100的热导率可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
54.根据再其他实施例,第一阻挡层102可为选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
55.根据再其他实施例,第一阻挡层102可包含特定材料。例如,第一阻挡层102可包含云母。根据再其他实施例,第一阻挡层102可包含云母玻璃纤维复合材料。根据又其他实施例,第一阻挡层102可包含玻璃织物。根据其他实施例,第一阻挡层102可包含二氧化硅织物。根据再其他实施例,第一阻挡层102可包含玄武岩织物。根据又其他实施例,第一阻挡层102可包含蛭石镀膜玻璃织物。根据其他实施例,第一阻挡层102可包含气凝胶。根据又其他实施例,第一阻挡层102可包含非织造玻璃织物。根据再其他实施例,第一阻挡层102可包含云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合。根据又其他实施例,第一阻挡层102可包含云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合件。
56.根据再其他实施例,第一阻挡层102可由特定材料组成。例如,第一阻挡层102可由云母组成。根据再其他实施例,第一阻挡层102可由云母玻璃纤维复合材料组成。根据又其他实施例,第一阻挡层102可由玻璃织物组成。根据其他实施例,第一阻挡层102可由二氧化硅织物组成。根据再其他实施例,第一阻挡层102可由玄武岩织物组成。根据又其他实施例,第一阻挡层102可由蛭石镀膜玻璃织物组成。根据其他实施例,第一阻挡层102可由气凝胶组成。根据又其他实施例,第一阻挡层102可由非织造玻璃织物组成。根据再其他实施例,第一阻挡层102可由云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合组成。根据又其他实施例,第一阻挡层102可由云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合组成。
57.根据再其他实施例,第一阻挡层102可为特定材料层。例如,第一阻挡层102可为云母层。根据再其他实施例,第一阻挡层102可为云母玻璃纤维复合材料层。根据又其他实施例,第一阻挡层102可为玻璃织物层。根据其他实施例,第一阻挡层102可为二氧化硅织物层。根据再其他实施例,第一阻挡层102可为玄武岩织物层。根据又其他实施例,第一阻挡层102可为蛭石镀膜玻璃织物层。根据其他实施例,第一阻挡层102可为气凝胶层。根据又其他实施例,第一阻挡层102可为非织造玻璃织物。根据再其他实施例,第一阻挡层102可为云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合的层。根据又其他实施例,第一阻挡层102可为云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合的层。
58.根据又其他实施例,第一阻挡层102可具有特定厚度。例如,第一阻挡层102可具有至少约0.05mm,诸如至少约0.1mm、或至少约0.2mm、或至少约0.3mm、或至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约1.1mm、或至少约1.2mm、或至少约1.3mm、或甚至至少约1.4mm的厚度。根据再其他实施例,第一阻挡层102可具有不大于约7mm,诸如不大于约6.5mm、或不大于约6.0mm、或不大于约5.5mm、或不大于约5.0mm、或不大于约4.5mm、或不大于约4.0mm、或不大于约3.5mm、或不大于约3.0mm、或不大于约2.9mm、或不大于约2.8mm、或不大于约2.7mm、或不大于约2.6mm、或不大于约2.5mm、或不大于约2.4mm、或不大于约2.3mm、或甚至不大于约2.2mm的厚度。应当理解,第一阻挡层102的厚度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一阻挡层102的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
59.图2示出了根据本文所述的实施例的另一多层复合材料200。如图2所示,多层复合材料200可包括第一阻挡层202、第一泡沫层204和第二阻挡层206。第一泡沫层204可包含聚氨酯基基体组分210和阻燃填料组分220。
60.应当理解,多层复合材料200和参考如图2所示的多层复合材料200所描述的所有部件可具有本文参考图1中的对应部件所描述的任何特性。具体地,图2所示的多层复合材料200、第一阻挡层202、第一泡沫层204、聚氨酯基基体组分210和阻燃填料组分220的特性可具有分别参考图1所示的多层复合材料100、第一阻挡层102、第一泡沫层104、聚氨酯基基体组分110和阻燃填料组分120的本文所述的对应特性中的任何特性。
61.根据再其他实施例,第二阻挡层206可为选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
62.根据再其他实施例,第二阻挡层206可包含特定材料。例如,第二阻挡层206可包含云母。根据再其他实施例,第二阻挡层206可包含云母玻璃纤维复合材料。根据又其他实施例,第二阻挡层206可包含玻璃织物。根据其他实施例,第二阻挡层206可包含二氧化硅织物。根据再其他实施例,第二阻挡层206可包含玄武岩织物。根据又其他实施例,第二阻挡层206可包含蛭石镀膜玻璃织物。根据其他实施例,第二阻挡层206可包含气凝胶。根据又其他实施例,第二阻挡层206可包含非织造玻璃织物。根据再其他实施例,第二阻挡层206可包含云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合。根据又其他实施例,第二阻挡层206可包含云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合。
63.根据再其他实施例,第二阻挡层206可由特定材料组成。例如,第二阻挡层206可由云母组成。根据再其他实施例,第二阻挡层206可由云母玻璃纤维复合材料组成。根据又其他实施例,第二阻挡层206可由玻璃织物组成。根据其他实施例,第二阻挡层206可由二氧化硅织物组成。根据再其他实施例,第二阻挡层206可由玄武岩织物组成。根据又其他实施例,第二阻挡层206可由蛭石镀膜玻璃织物组成。根据其他实施例,第二阻挡层206可由气凝胶组成。根据又其他实施例,第二阻挡层206可由非织造玻璃织物组成。根据再其他实施例,第二阻挡层206可由云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合组成。根据又其他实施例,第二阻挡层206可由云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合组成。
64.根据再其他实施例,第二阻挡层206可为特定材料层。例如,第二阻挡层206可为云母层。根据再其他实施例,第二阻挡层206可为云母玻璃纤维复合材料层。根据又其他实施例,第二阻挡层206可为玻璃织物层。根据其他实施例,第二阻挡层206可为二氧化硅织物层。根据再其他实施例,第二阻挡层206可为玄武岩织物层。根据又其他实施例,第二阻挡层206可为蛭石镀膜玻璃织物层。根据其他实施例,第二阻挡层206可为气凝胶层。根据又其他实施例,第二阻挡层206可为非织造玻璃织物。根据再其他实施例,第二阻挡层206可为云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合的层。根据又其他实施例,第二阻挡层206可为云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合的层。
65.根据又其他实施例,第二阻挡层206可具有特定厚度。例如,第二阻挡层206可具有至少约0.05mm,诸如至少约0.1mm、或至少约0.2mm、或至少约0.3mm、或至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约1.1mm、或至少约1.2mm、或至少约1.3mm、或甚至至少约1.4mm的厚度。根据再其他实施例,第一阻挡层206可具有不大于约7mm,诸如不大于约6.5mm、或不大于约6.0mm、或不大于约5.5mm、或不大于约5.0mm、或不大于约4.5mm、或不大于约4.0mm、或不大
于约3.5mm、或不大于约3.0mm、或不大于约2.9mm、或不大于约2.8mm、或不大于约2.7mm、或不大于约2.6mm、或不大于约2.5mm、或不大于约2.4mm、或不大于约2.3mm、或甚至不大于约2.2mm的厚度。应当理解,第一阻挡层206的厚度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二阻挡层206的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
66.图3示出了根据本文所述的实施例的另一多层复合材料300。如图3所示,多层复合材料300可包括第一阻挡层302、第一泡沫层304、第二泡沫层308和第二阻挡层306。第一泡沫层304可包含聚氨酯基基体组分310和阻燃填料组分320。第二泡沫层308可包含聚氨酯基基体组分340和阻燃填料组分350。如图3所示,第一泡沫层304和第二泡沫层308两者均在第一阻挡层302和第二阻挡层306之间。
67.应当理解,多层复合材料300和参考如图2所示的多层复合材料200所描述的所有部件可具有本文参考图1和/或图2中的对应部件所描述的任何特性。具体地,图3所示的多层复合材料300、第一阻挡层302、第一泡沫层304、第二阻挡层306、聚氨酯基基体组分310和阻燃填料组分320的特性可具有分别参考图1(图2)所示的多层复合材料100(200)、第一阻挡层102(202)、第一泡沫层104(204)、聚氨酯基基体组分110(210)和阻燃填料组分120(220)的本文所述的对应特性中的任何特性。
68.根据特定实施例,第二泡沫层308的聚氨酯基基体组分340可包括特定材料。例如,第二泡沫层308的聚氨酯基基体组分340可包括由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯。
69.根据特定实施例,第二泡沫层308的聚氨酯基基体组分340可由特定材料组成。例如,第二泡沫层308的聚氨酯基基体组分340可由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯组成。
70.根据特定实施例,第二泡沫层308的聚氨酯基基体组分340可为特定材料层。例如,第二泡沫层308的聚氨酯基基体组分340可为由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯层。
71.根据又其他实施例,阻燃填料组分350可选自特定材料组。例如,阻燃填料组分350可为选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
72.根据再其他实施例,阻燃填料组分350可包括特定材料。例如,阻燃填料组分350可包括活性炭化剂。活性炭化剂通常同样可以是能够在高温下与碳源(例如,高分子材料等)反应从而可以使碳层形成的化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可包括三聚氰胺。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括有机磷化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可包括无机磷化合物。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括金属盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括矿物化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可包括吸热分解化合物。根据其他实施例,阻燃填料组分350可包括活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合。
73.根据再其他实施例,阻燃填料组分350可由特定材料组成。例如,阻燃填料组分350可由活性炭化剂组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可由三聚氰胺组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由有机磷化合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分350
可由无机磷化合物组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由金属盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由矿物化合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可由吸热分解化合物组成。根据其他实施例,阻燃填料组分350可由活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合组成。
74.根据再其他实施例,阻燃填料组分350可为特定材料填料。例如,阻燃填料组分350可为活性炭化剂填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可为三聚氰胺填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为有机磷化合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可为无机磷化合物填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为金属盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为矿物化合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可为吸热分解化合物填料。根据其他实施例,阻燃填料组分350可为活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合的填料。
75.根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括特定有机磷化合物或无机磷化合物。例如,阻燃填料组分350可包括磷酸盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括膦酸酯。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括亚膦酸盐。根据特定实施例,阻燃填料组分350可包括磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合。
76.根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由特定有机磷化合物或无机磷化合物组成。例如,阻燃填料组分350可由磷酸盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由膦酸酯组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由亚膦酸盐组成。根据特定实施例,阻燃填料组分350可由磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合组成。
77.根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为特定有机磷化合物或无机磷化合物填料。例如,阻燃填料组分350可为磷酸盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为膦酸酯填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为亚膦酸盐填料。根据特定实施例,阻燃填料组分350可为磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合填料。
78.根据再其他实施例,阻燃填料组分350可包括特定金属盐。例如,阻燃填料组分350可包括二乙基次膦酸铝。
79.根据再其他实施例,阻燃填料组分350可由特定金属盐组成。例如,阻燃填料组分350可由二乙基次膦酸铝组成。
80.根据再其他实施例,阻燃填料组分350可为特定金属盐填料。例如,阻燃填料组分350可为二乙基次膦酸铝填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可包括特定矿物化合物。例如,阻燃填料组分350可包括可膨胀石墨。
81.根据再其他实施例,阻燃填料组分350可由特定矿物化合物组成。例如,阻燃填料组分350可由可膨胀石墨组成。
82.根据再其他实施例,阻燃填料组分350可为特定矿物化合物填料。例如,阻燃填料组分350可为可膨胀石墨填料。
83.根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括特定吸热分解化合物。例如,阻燃填料组分350可包括金属水合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可包括金属硅酸盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括碳酸盐。根据特定实施例,阻燃填料组分350可包括三水合铝。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可包括硼酸锌。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可包括金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水合铝或硼酸锌的任何组合。
84.根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由特定吸热分解化合物组成。例如,阻燃填料组分350可由金属水合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可由金属硅酸盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由碳酸盐组成。根据特定实施例,阻燃填料组分350可由三水合铝组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可由硼酸锌组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可由金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水合铝或硼酸锌的任何组合组成。
85.根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为特定吸热分解化合物填料。例如,阻燃填料组分350可为金属水合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可为金属硅酸盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为碳酸盐填料。根据特定实施例,阻燃填料组分350可为三水合铝填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分350可为硼酸锌填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分350可为金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水铝或硼酸锌的任何组合的填料。
86.根据某些实施例,第二泡沫层308可包含特定含量的聚氨酯基基体组分340。例如,第二泡沫层308可包含占第二泡沫层308的总重量的至少约40重量%,诸如至少约45重量%、或至少约50重量%、或至少约55重量%、或至少约60重量%、或至少约65重量%、或甚至至少约70重量%的聚氨酯基基体组分含量。根据又其他实施例,第二泡沫层308可包含占第二泡沫层308的总重量的不大于约95重量%,诸如不大于约90重量%、或不大于约85重量%、或不大于约80重量%、或甚至不大于约75重量%的聚氨酯基基体组分含量。应当理解,第二泡沫层308的聚氨酯基基体组分含量可在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层308的聚氨酯基基体组分含量可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
87.根据再其他实施例,第二泡沫层308可包含特定含量的阻燃填料组分350。例如,第二泡沫层308可包含占第二泡沫层308的总重量的至少约5重量%,诸如至少约10重量%、或至少约15重量%、或至少约20重量%、或至少约25重量%、或至少约30重量%、或甚至至少约35重量%的阻燃填料组分含量。根据又其他实施例,第二泡沫层308可包含占第二泡沫层308的总重量的不大于约60重量%,诸如不大于约55重量%、或不大于约50重量%、或不大于约45重量%、或甚至不大于约40重量%的阻燃填料组分含量。应当理解,第二泡沫层308的阻燃填料组分含量可在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层308的阻燃填料组分含量可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
88.根据某些实施例,第二泡沫层308可具有根据astm d4986测量的特定可燃性等级。具体地,该泡沫层可具有根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
89.根据某些实施例,第二泡沫层308可具有根据astm d3801测量的特定可燃性等级。具体地,该泡沫层可具有根据astm d3801测量的v-0可燃性等级。
90.根据再其他实施例,第二泡沫层308可具有当3mm厚的泡沫暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的特定冷端温度。出于本文所述实施例的目的,通过制备1英寸
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1英寸的材料试样来进行热板试验,该试样被放在热板的顶部。然后,将热电偶固定在钢块(直径1英寸,高度2英寸)中,将钢块放在试样顶部,以测量冷端表面温度。根据某些实施例,第二泡沫层308可具有不大于约300℃,诸如不大于约275℃、或不大于约250℃、或不大于约225、或不大于约200℃、或不大于约175℃、或甚至不大于约150℃的冷端温度。根据再其他实施例,
第二泡沫层308可具有至少约25℃的冷端温度。应当理解,第二泡沫层308的冷端温度在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层308的冷端温度可为介于上述任何值之间的任一值。
91.根据又其他实施例,第二泡沫层308可具有特定厚度。例如,第二泡沫层308可具有至少约0.5mm,诸如至少约1.0mm、或至少约1.5mm、或至少约2.0mm、或至少约2.5mm、或至少约3.0mm、或至少约3.5mm、或至少约4.0mm、或至少约4.5mm或甚至至少约5.0mm的厚度。根据再其他实施例,第二泡沫层308可具有不大于约10mm,诸如不大于约9.5mm、或不大于约9.0mm、或不大于约8.5mm、或不大于约8.0mm、或不大于约7.5mm、或不大于约7.0mm、或不大于约6.5mm或甚至不大于约6.0mm的厚度。应当理解,第二泡沫层308的厚度可在上述最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层308的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
92.根据又其他实施例,第二泡沫层308可具有特定25%应变压缩等级。出于本文所述的实施例的目的,25%应变压缩等级被定义为25%应变下样品测量的压缩等级,并且通过测量25%应变下样品的压缩力和压缩力偏转来确定。压缩力(ftc)被定义为将样品压缩至预定应变的峰值力(或应力),并且压缩力偏转(cfd)被定义为样品保持在期望应变(即,25%)时保持的平台力或松弛力(或应力)。使用质构分析仪进行测量,该分析仪在60秒的保持时间、0.16mm/s的压缩速度和10克的触发力后发现并记录ftc值和cfd值。
93.根据某些实施例,第二泡沫层308可具有不大于约500kpa,诸如不大于约475kpa、或不大于约450kpa、或不大于约425kpa、或不大于约400kpa、或不大于约375kpa、或不大于约350kpa、或不大于约325kpa、或不大于约300kpa、或不大于约275kpa、或不大于约250kpa、或不大于约225kpa、或不大于约200kpa、或不大于约175kpa、或不大于约150kpa、或不大于约125kpa、或不大于约100kpa的25%应变压缩等级。根据再其他实施例,第二泡沫层308可具有至少约5kpa,诸如至少约10kpa、或至少约15kpa、或至少约20kpa、或至少约25kpa的25%应变压缩等级。应当理解,第二泡沫层308的25%应变压缩等级可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层308的50%应变压缩等级可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
94.根据又其他实施例,第二泡沫层308可具有特定密度。出于本文所述的实施例的目的,第二泡沫层308的密度可根据astm d1056确定。根据某些实施例,第二泡沫层308可具有不大于约600kg/m3,诸如不大于约575kg/m3、或不大于约550kg/m3、或不大于约525kg/m3、或不大于约500kg/m3、或不大于约450kg/m3、或不大于约400kg/m3、或不大于约350kg/m3、或甚至不大于约300kg/m3的密度。根据又其他实施例,第二泡沫层308可具有至少约50kg/m3,诸如至少约60kg/m3、或至少约80kg/m3、或至少约100kg/m3、或至少约120kg/m3、或至少约140kg/m3、或至少约160kg/m3、或至少约180kg/m3、或至少约200kg/m3、或至少约220kg/m3、或甚至至少约240kg/m3的密度。应当理解,第二泡沫层308的密度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层308的密度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
95.根据又其他实施例,第二泡沫层308可具有根据astm c518测量的特定热导率。例如,第二泡沫层308可具有至少约0.01w/mk,诸如至少约0.02w/mk、或至少约0.03w/mk、或至少约0.04w/mk、或甚至至少约0.05w/mk的热导率。根据再其他实施例,第二泡沫层308可具
有不大于约0.15w/mk,诸如不大于约0.14w/mk、或不大于约0.13w/mk、或不大于约0.12w/mk、或不大于约0.11w/mk、或不大于约0.10w/mk、不大于约0.09w/mk、或不大于约0.08w/mk、或甚至不大于约0.07w/mk的热导率。应当理解,第二泡沫层308的热导率可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层308的热导率可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
96.根据某些实施例,本文所述的泡沫层可根据用于泡沫材料或泡沫层的任何可接受的形成工艺形成。
97.现在转向本文所述的附加实施例,此类实施例总体上涉及一种热阻挡复合材料,该热阻挡复合材料可包括第一阻挡层和第一泡沫层。根据特定实施例,第一泡沫层可包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分。根据再其他实施例,热阻挡复合材料可展示改进的阻燃性和压缩性能的组合。
98.出于说明的目的,图4示出了根据本文所述的实施例的热阻挡复合材料400。如图4所示,热阻挡复合材料400可包括第一阻挡层402和第一泡沫层404。第一泡沫层404可包含聚氨酯基基体组分410和阻燃填料组分420。
99.根据特定实施例,第一泡沫层404的聚氨酯基基体组分410可包括特定材料。例如,第一泡沫层404的聚氨酯基基体组分410可包括由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯。
100.根据特定实施例,第一泡沫层404的聚氨酯基基体组分410可由特定材料组成。例如,第一泡沫层404的聚氨酯基基体组分410可由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯组成。
101.根据特定实施例,第一泡沫层404的聚氨酯基基体组分410可为特定材料层。例如,第一泡沫层404的聚氨酯基基体组分410可为由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯层。
102.根据又其他实施例,阻燃填料组分420可选自特定材料组。例如,阻燃填料组分420可为选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
103.根据再其他实施例,阻燃填料组分420可包括特定材料。例如,阻燃填料组分420可包括活性炭化剂。活性炭化剂通常同样可以是能够在高温下与碳源(例如,高分子材料等)反应从而可以使碳层形成的化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可包括三聚氰胺。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括有机磷化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可包括无机磷化合物。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括金属盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括矿物化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可包括吸热分解化合物。根据其他实施例,阻燃填料组分420可包括活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合。
104.根据再其他实施例,阻燃填料组分420可由特定材料组成。例如,阻燃填料组分420可由活性炭化剂组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可由三聚氰胺组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由有机磷化合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可由无机磷化合物组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由金属盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由矿物化合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可
由吸热分解化合物组成。根据其他实施例,阻燃填料组分420可由活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合组成。
105.根据再其他实施例,阻燃填料组分420可为特定材料填料。例如,阻燃填料组分420可为活性炭化剂填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可为三聚氰胺填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为有机磷化合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可为无机磷化合物填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为金属盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为矿物化合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可为吸热分解化合物填料。根据其他实施例,阻燃填料组分420可为活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合的填料。
106.根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括特定有机磷化合物或无机磷化合物。例如,阻燃填料组分420可包括磷酸盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括膦酸酯。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括亚膦酸盐。根据特定实施例,阻燃填料组分420可包括磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合。
107.根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由特定有机磷化合物或无机磷化合物组成。例如,阻燃填料组分420可由磷酸盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由膦酸酯组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由亚膦酸盐组成。根据特定实施例,阻燃填料组分420可由磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合组成。
108.根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为特定有机磷化合物或无机磷化合物填料。例如,阻燃填料组分420可为磷酸盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为膦酸酯填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为亚膦酸盐填料。根据特定实施例,阻燃填料组分420可为磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合填料。
109.根据再其他实施例,阻燃填料组分420可包括特定金属盐。例如,阻燃填料组分420可包括二乙基次膦酸铝。
110.根据再其他实施例,阻燃填料组分420可由特定金属盐组成。例如,阻燃填料组分420可由二乙基次膦酸铝组成。
111.根据再其他实施例,阻燃填料组分420可为特定金属盐填料。例如,阻燃填料组分420可为二乙基次膦酸铝填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可包括特定矿物化合物。例如,阻燃填料组分420可包括可膨胀石墨。
112.根据再其他实施例,阻燃填料组分420可由特定矿物化合物组成。例如,阻燃填料组分420可由可膨胀石墨组成。
113.根据再其他实施例,阻燃填料组分420可为特定矿物化合物填料。例如,阻燃填料组分420可为可膨胀石墨填料。
114.根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括特定吸热分解化合物。例如,阻燃填料组分420可包括金属水合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可包括金属硅酸盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括碳酸盐。根据特定实施例,阻燃填料组分420可包括三水合铝。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可包括硼酸锌。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可包括金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水合铝或硼酸锌的任何组合。
115.根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由特定吸热分解化合物组成。例如,阻燃填料组分420可由金属水合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可由金属硅酸盐
组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由碳酸盐组成。根据特定实施例,阻燃填料组分420可由三水合铝组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可由硼酸锌组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可由金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水合铝或硼酸锌的任何组合组成。
116.根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为特定吸热分解化合物填料。例如,阻燃填料组分420可为金属水合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可为金属硅酸盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为碳酸盐填料。根据特定实施例,阻燃填料组分420可为三水合铝填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分420可为硼酸锌填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分420可为金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水铝或硼酸锌的任何组合的填料。
117.根据某些实施例,第一泡沫层404可包含特定含量的聚氨酯基基体组分410。例如,第一泡沫层404可包含占第一泡沫层404的总重量的至少约40重量%,诸如至少约45重量%、或至少约50重量%、或至少约55重量%、或至少约60重量%、或至少约65重量%、或甚至至少约70重量%的聚氨酯基基体组分含量。根据又其他实施例,第一泡沫层404可包含占第一泡沫层404的总重量的不大于约95重量%,诸如不大于约90重量%、或不大于约85重量%、或不大于约80重量%、或甚至不大于约75重量%的聚氨酯基基体组分含量。应当理解,第一泡沫层404的聚氨酯基基体组分含量可在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层404的聚氨酯基基体组分含量可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
118.根据再其他实施例,第一泡沫层404可包含特定含量的阻燃填料组分420。例如,第一泡沫层404可包含占第一泡沫层404的总重量的至少约5重量%,诸如至少约10重量%、或至少约15重量%、或至少约20重量%、或至少约25重量%、或至少约30重量%、或甚至至少约35重量%的阻燃填料组分含量。根据又其他实施例,第一泡沫层404可包含占第一泡沫层404的总重量的不大于约60重量%,诸如不大于约55重量%、或不大于约50重量%、或不大于约45重量%、或甚至不大于约40重量%的阻燃填料组分含量。应当理解,第一泡沫层404的阻燃填料组分含量可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层404的阻燃填料组分含量可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
119.根据某些实施例,第一泡沫层404可具有根据astm d4986测量的特定可燃性等级。具体地,该泡沫层可具有根据astm d4986测量的hfb可燃性等级。
120.根据某些实施例,热阻挡复合材料400可具有根据astm d4986测量的特定可燃性等级。具体地,该泡沫层可具有根据astm d4986测量的hfb可燃性等级。
121.根据再其他实施例,第一泡沫层404可具有当3mm厚的泡沫暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的特定冷端温度。出于本文所述实施例的目的,通过制备1英寸
×
1英寸的材料试样来进行热板试验,该试样被放在热板的顶部。然后,将热电偶固定在钢块(直径1英寸,高度2英寸)中,将钢块放在试样顶部,以测量冷端表面温度。根据某些实施例,第一泡沫层404可具有不大于约300℃,诸如不大于约275℃、或不大于约250℃、或不大于约225、或不大于约200℃、或不大于约175℃、或甚至不大于约150℃的冷端温度。根据再其他实施例,第一泡沫层404可具有至少约25℃的冷端温度。应当理解,第一泡沫层404的冷端温度在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层404的冷端温度可为介于上述任何值
之间的任一值。
122.根据再其他实施例,热阻挡复合材料400可具有当3mm厚的泡沫暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的特定冷端温度。出于本文所述实施例的目的,通过制备1英寸
×
1英寸的材料试样来进行热板试验,该试样被放在热板的顶部。然后,将热电偶固定在钢块(直径1英寸,高度2英寸)中,将钢块放在试样顶部,以测量冷端表面温度。根据某些实施例,热阻挡复合材料400可具有不大于约300℃,诸如不大于约275℃、或不大于约250℃、或不大于约225、或不大于约200℃、或不大于约175℃、或甚至不大于约150℃的冷端温度。根据再其他实施例,热阻挡复合材料400可具有至少约25℃的冷端温度。应当理解,热阻挡复合材料400的冷端温度在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,热阻挡复合材料400的冷端温度可为上述任何值之间的任一值。
123.根据又其他实施例,第一泡沫层404可具有特定厚度。例如,第一泡沫层404可具有至少约0.5mm,诸如至少约1.0mm、或至少约1.5mm、或至少约2.0mm、或至少约2.5mm、或至少约3.0mm、或至少约3.5mm、或至少约4.0mm、或至少约4.5mm或甚至至少约5.0mm的厚度。根据再其他实施例,第一泡沫层404可具有不大于约10mm,诸如不大于约9.5mm、或不大于约9.0mm、或不大于约8.5mm、或不大于约8.0mm、或不大于约7.5mm、或不大于约7.0mm、或不大于约6.5mm或甚至不大于约6.0mm的厚度。应当理解,第一泡沫层404的厚度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层404的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
124.根据又其他实施例,热阻挡复合材料400可具有特定厚度。例如,多热阻挡复合材料400可具有至少约0.5mm,诸如至少约1.0mm、或至少约1.5mm、或至少约2.0mm、或至少约2.5mm、或至少约3.0mm、或至少约3.5mm、或至少约4.0mm、或至少约4.5mm或甚至至少约5.0mm的厚度。根据再其他实施例,热阻挡复合材料400可具有不大于约10mm,诸如不大于约9.5mm、或不大于约9.0mm、或不大于约8.5mm、或不大于约8.0mm、或不大于约7.5mm、或不大于约7.0mm、或不大于约6.5mm或甚至不大于约6.0mm的厚度。应当理解,热阻挡复合材料400的厚度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,热阻挡复合材料400的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
125.根据又其他实施例,第一泡沫层404可具有特定25%应变压缩等级。出于本文所述的实施例的目的,25%应变压缩等级被定义为25%应变下样品测量的压缩等级,并且通过测量25%应变下样品的压缩力和压缩力偏转来确定。压缩力(ftc)被定义为将样品压缩至预定应变的峰值力(或应力),并且压缩力偏转(cfd)被定义为样品保持在期望应变(即,25%)时保持的平台力或松弛力(或应力)。使用质构分析仪进行测量,该分析仪在60秒的保持时间、0.16mm/s的压缩速度和10克的触发力后发现并记录ftc值和cfd值。
126.根据某些实施例,第一泡沫层404可具有不大于约500kpa,诸如不大于约475kpa、或不大于约450kpa、或不大于约425kpa、或不大于约400kpa、或不大于约375kpa、或不大于约350kpa、或不大于约325kpa、或不大于约300kpa、或不大于约275kpa、或不大于约250kpa、或不大于约225kpa、或不大于约200kpa、或不大于约175kpa、或不大于约150kpa、或不大于约125kpa、或不大于约100kpa的25%应变压缩等级。根据再其他实施例,第一泡沫层404可具有至少约5kpa,诸如至少约10kpa、或至少约15kpa、或至少约20kpa、或至少约25kpa的25%应变压缩等级。应当理解,第一泡沫层404的25%应变压缩等级可在上述任何最小值和
最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层404的25%应变压缩等级可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
127.根据又其他实施例,热阻挡复合材料400可具有特定25%应变压缩等级。出于本文所述的实施例的目的,25%应变压缩等级被定义为25%应变下样品测量的压缩等级,并且通过测量25%应变下样品的压缩力和压缩力偏转来确定。压缩力(ftc)被定义为将样品压缩至预定应变的峰值力(或应力),并且压缩力偏转(cfd)被定义为样品保持在期望应变(即,25%)时保持的平台力或松弛力(或应力)。使用质构分析仪进行测量,该分析仪在60秒的保持时间、0.16mm/s的压缩速度和10克的触发力后发现并记录ftc值和cfd值。
128.根据某些实施例,热阻挡复合材料400可具有不大于约500kpa,诸如不大于约475kpa、或不大于约450kpa、或不大于约425kpa、或不大于约400kpa、或不大于约375kpa、或不大于约350kpa、或不大于约325kpa、或不大于约300kpa、或不大于约275kpa、或不大于约250kpa、或不大于约225kpa、或不大于约200kpa、或不大于约175kpa、或不大于约150kpa、或不大于约125kpa、或不大于约100kpa的25%应变压缩等级。根据再其他实施例,热阻挡复合材料400可具有至少约5kpa,诸如至少约10kpa、或至少约15kpa、或至少约20kpa、或至少约25kpa的25%应变压缩等级。应当理解,热阻挡复合材料400的25%应变压缩等级可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,热阻挡复合材料400的25%应变压缩等级可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
129.根据又其他实施例,第一泡沫层404可具有特定密度。出于本文所述的实施例的目的,第一泡沫层404的密度可根据astm d1056确定。根据某些实施例,第一泡沫层404可具有不大于约600kg/m3,诸如不大于约575kg/m3、或不大于约550kg/m3、或不大于约525kg/m3、或不大于约500kg/m3、或不大于约450kg/m3、或不大于约400kg/m3、或不大于约350kg/m3、或甚至不大于约300kg/m3的密度。根据又其他实施例,第一泡沫层404可具有至少约50kg/m3,诸如至少约60kg/m3、或至少约80kg/m3、或至少约100kg/m3、或至少约120kg/m3、或至少约140kg/m3、或至少约160kg/m3、或至少约180kg/m3、或至少约200kg/m3、或至少约220kg/m3、或甚至至少约240kg/m3的密度。应当理解,第一泡沫层404的密度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层404的密度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
130.根据又其他实施例,热阻挡复合材料400可具有特定密度。出于本文所述的实施例的目的,热阻挡复合材料400的密度可根据astm d1056确定。根据某些实施例,热阻挡复合材料400可具有不大于约600kg/m3,诸如不大于约575kg/m3、或不大于约550kg/m3、或不大于约525kg/m3、或不大于约500kg/m3、或不大于约450kg/m3、或不大于约400kg/m3、或不大于约350kg/m3、或甚至不大于约300kg/m3的密度。根据又其他实施例,热阻挡复合材料400可具有至少约50kg/m3,诸如至少约60kg/m3、或至少约80kg/m3、或至少约100kg/m3、或至少约120kg/m3、或至少约140kg/m3、或至少约160kg/m3、或至少约180kg/m3、或至少约200kg/m3、或至少约220kg/m3、或甚至至少约240kg/m3的密度。应当理解,热阻挡复合材料400的密度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,热阻挡复合材料400的密度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
131.根据又其他实施例,第一泡沫层404可具有根据astm c518测量的特定热导率。例如,第一泡沫层404可具有至少约0.01w/mk,诸如至少约0.02w/mk、或至少约0.03w/mk、或至
少约0.04w/mk、或甚至至少约0.05w/mk的热导率。根据再其他实施例,第一泡沫层404可具有不大于约0.15w/mk,诸如不大于约0.14w/mk、或不大于约0.13w/mk、或不大于约0.12w/mk、或不大于约0.11w/mk、或不大于约0.10w/mk、不大于约0.09w/mk、或不大于约0.08w/mk、或甚至不大于约0.07w/mk的热导率。应当理解,第一泡沫层404的热导率可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一泡沫层404的热导率可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
132.根据又其他实施例,热阻挡复合材料400可具有根据astm c518测量的特定热导率。例如,热阻挡复合材料400可具有至少约0.01w/mk,诸如至少约0.02w/mk、或至少约0.03w/mk、或至少约0.04w/mk、或甚至至少约0.05w/mk的热导率。根据再其他实施例,热阻挡复合材料400可具有不大于约0.15w/mk,诸如不大于约0.14w/mk、或不大于约0.13w/mk、或不大于约0.12w/mk、或不大于约0.11w/mk、或不大于约0.10w/mk、不大于约0.09w/mk、或不大于约0.08w/mk、或甚至不大于约0.07w/mk的热导率。应当理解,热阻挡复合材料400的热导率可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,热阻挡复合材料400的热导率可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
133.根据再其他实施例,第一阻挡层402可为选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
134.根据再其他实施例,第一阻挡层402可包含特定材料。例如,第一阻挡层402可包含云母。根据再其他实施例,第一阻挡层402可包含云母玻璃纤维复合材料。根据又其他实施例,第一阻挡层402可包含玻璃织物。根据其他实施例,第一阻挡层402可包含二氧化硅织物。根据再其他实施例,第一阻挡层402可包含玄武岩织物。根据又其他实施例,第一阻挡层402可包含蛭石镀膜玻璃织物。根据其他实施例,第一阻挡层402可包含气凝胶。根据又其他实施例,第一阻挡层402可包含非织造玻璃织物。根据再其他实施例,第一阻挡层402可包含云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合。根据又其他实施例,第一阻挡层402可包含云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合件。
135.根据再其他实施例,第一阻挡层402可由特定材料组成。例如,第一阻挡层402可由云母组成。根据再其他实施例,第一阻挡层402可由云母玻璃纤维复合材料组成。根据又其他实施例,第一阻挡层402可由玻璃织物组成。根据其他实施例,第一阻挡层402可由二氧化硅织物组成。根据再其他实施例,第一阻挡层402可由玄武岩织物组成。根据又其他实施例,第一阻挡层402可由蛭石镀膜玻璃织物组成。根据其他实施例,第一阻挡层402可由气凝胶组成。根据又其他实施例,第一阻挡层402可由非织造玻璃织物组成。根据再其他实施例,第一阻挡层402可由云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合组成。根据又其他实施例,第一阻挡层402可由云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合组成。
136.根据再其他实施例,第一阻挡层402可为特定材料层。例如,第一阻挡层402可为云母层。根据再其他实施例,第一阻挡层402可为云母玻璃纤维复合材料层。根据又其他实施
例,第一阻挡层402可为玻璃织物层。根据其他实施例,第一阻挡层402可为二氧化硅织物层。根据再其他实施例,第一阻挡层402可为玄武岩织物层。根据又其他实施例,第一阻挡层402可为蛭石镀膜玻璃织物层。根据其他实施例,第一阻挡层402可为气凝胶层。根据又其他实施例,第一阻挡层402可为非织造玻璃织物。根据再其他实施例,第一阻挡层402可为云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合的层。根据又其他实施例,第一阻挡层402可为云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合的层。
137.根据又其他实施例,第一阻挡层402可具有特定厚度。例如,第一阻挡层402可具有至少约0.05mm,诸如至少约0.1mm、或至少约0.2mm、或至少约0.3mm、或至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约1.1mm、或至少约1.2mm、或至少约1.3mm、或甚至至少约1.4mm的厚度。根据再其他实施例,第一阻挡层402可具有不大于约7mm,诸如不大于约6.5mm、或不大于约6.0mm、或不大于约5.5mm、或不大于约5.0mm、或不大于约4.5mm、或不大于约4.0mm、或不大于约3.5mm、或不大于约3.0mm、或不大于约2.9mm、或不大于约2.8mm、或不大于约2.7mm、或不大于约2.6mm、或不大于约2.5mm、或不大于约2.4mm、或不大于约2.3mm、或甚至不大于约2.2mm的厚度。应当理解,第一阻挡层402的厚度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第一阻挡层402的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
138.图5示出了根据本文所述的实施例的另一热阻挡复合材料500。如图5所示,热阻挡复合材料500可包括第一阻挡层502、第一泡沫层504和第二阻挡层506。第一泡沫层504可包含聚氨酯基基体组分510和阻燃填料组分520。
139.应当理解,热阻挡复合材料500和参考如图5所示的热阻挡复合材料500所描述的所有部件可具有本文参考图4中的对应部件所描述的任何特性。具体地,图5所示的热阻挡复合材料500、第一阻挡层502、第一泡沫层504、聚氨酯基基体组分510和阻燃填料组分520的特性可具有分别参考图4所示的热阻挡复合材料400、第一阻挡层402、第一泡沫层404、聚氨酯基基体组分410和阻燃填料组分420的本文所述的对应特性中的任何特性。
140.根据再其他实施例,第二阻挡层506可为选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
141.根据再其他实施例,第二阻挡层506可包含特定材料。例如,第二阻挡层506可包含云母。根据再其他实施例,第二阻挡层506可包含云母玻璃纤维复合材料。根据又其他实施例,第二阻挡层506可包含玻璃织物。根据其他实施例,第二阻挡层506可包含二氧化硅织物。根据再其他实施例,第二阻挡层506可包含玄武岩织物。根据又其他实施例,第二阻挡层506可包含蛭石镀膜玻璃织物。根据其他实施例,第二阻挡层506可包含气凝胶。根据又其他实施例,第二阻挡层506可包含非织造玻璃织物。根据再其他实施例,第二阻挡层506可包含云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合。根据又其他实施例,第二阻挡层506可包含云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或
非织造玻璃织物的任何层合。
142.根据再其他实施例,第二阻挡层506可由特定材料组成。例如,第二阻挡层506可由云母组成。根据再其他实施例,第二阻挡层506可由云母玻璃纤维复合材料组成。根据又其他实施例,第二阻挡层506可由玻璃织物组成。根据其他实施例,第二阻挡层506可由二氧化硅织物组成。根据再其他实施例,第二阻挡层506可由玄武岩织物组成。根据又其他实施例,第二阻挡层506可由蛭石镀膜玻璃织物组成。根据其他实施例,第二阻挡层506可由气凝胶组成。根据又其他实施例,第二阻挡层506可由非织造玻璃织物组成。根据再其他实施例,第二阻挡层506可由云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合组成。根据又其他实施例,第二阻挡层506可由云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合组成。
143.根据再其他实施例,第二阻挡层506可为特定材料层。例如,第二阻挡层506可为云母层。根据再其他实施例,第二阻挡层506可为云母玻璃纤维复合材料层。根据又其他实施例,第二阻挡层506可为玻璃织物层。根据其他实施例,第二阻挡层506可为二氧化硅织物层。根据再其他实施例,第二阻挡层506可为玄武岩织物层。根据又其他实施例,第二阻挡层506可为蛭石镀膜玻璃织物层。根据其他实施例,第二阻挡层506可为气凝胶层。根据又其他实施例,第二阻挡层506可为非织造玻璃织物。根据再其他实施例,第二阻挡层506可为云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何组合的层。根据又其他实施例,第二阻挡层506可为云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶或非织造玻璃织物的任何层合的层。
144.根据又其他实施例,第二阻挡层506可具有特定厚度。例如,第二阻挡层506可具有至少约0.05mm,诸如至少约0.1mm、或至少约0.2mm、或至少约0.3mm、或至少约0.4mm、或至少约0.5mm、或至少约0.6mm、或至少约0.7mm、或至少约0.8mm、或至少约0.9mm、或至少约1.0mm、或至少约1.1mm、或至少约1.2mm、或至少约1.3mm、或甚至至少约1.4mm的厚度。根据再其他实施例,第一阻挡层506可具有不大于约7mm,诸如不大于约6.5mm、或不大于约6.0mm、或不大于约5.5mm、或不大于约5.0mm、或不大于约4.5mm、或不大于约4.0mm、或不大于约3.5mm、或不大于约3.0mm、或不大于约2.9mm、或不大于约2.8mm、或不大于约2.7mm、或不大于约2.6mm、或不大于约2.5mm、或不大于约2.4mm、或不大于约2.3mm、或甚至不大于约2.2mm的厚度。应当理解,第一阻挡层506的厚度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二阻挡层506的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
145.图6示出了根据本文所述的实施例的另一热阻挡复合材料600。如图6所示,热阻挡复合材料600可包括第一阻挡层602、第一泡沫层604、第二泡沫层608和第二阻挡层606。第一泡沫层604可包含聚氨酯基基体组分610和阻燃填料组分620。第二泡沫层608可包含聚氨酯基基体组分640和阻燃填料组分650。如图6所示,第一泡沫层604和第二泡沫层608两者均在第一阻挡层602和第二阻挡层606之间。
146.应当理解,热阻挡复合材料600和参考如图6所示的热阻挡复合材料600所描述的所有部件可具有本文参考图4和/或图5中的对应部件所描述的任何特性。具体地,图6所示
的热阻挡复合材料600、第一阻挡层602、第一泡沫层604、第二阻挡层606、聚氨酯基基体组分610和阻燃填料组分620的特性可具有分别参考图4(图5)所示的热阻挡复合材料400(500)、第一阻挡层402(502)、第一泡沫层404(504)、聚氨酯基基体组分410(510)和阻燃填料组分420(520)的本文所述的对应特性中的任何特性。
147.根据特定实施例,第二泡沫层608的聚氨酯基基体组分640可包括特定材料。例如,第二泡沫层608的聚氨酯基基体组分640可包括由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯。
148.根据特定实施例,第二泡沫层608的聚氨酯基基体组分640可由特定材料组成。例如,第二泡沫层608的聚氨酯基基体组分640可由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯组成。
149.根据特定实施例,第二泡沫层608的聚氨酯基基体组分640可为特定材料层。例如,第二泡沫层608的聚氨酯基基体组分640可为由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯层。
150.根据又其他实施例,阻燃填料组分650可选自特定材料组。例如,阻燃填料组分650可为选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
151.根据再其他实施例,阻燃填料组分650可包括特定材料。例如,阻燃填料组分650可包括活性炭化剂。活性炭化剂通常同样可以是能够在高温下与碳源(例如,高分子材料等)反应从而可以使碳层形成的化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可包括三聚氰胺。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括有机磷化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可包括无机磷化合物。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括金属盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括矿物化合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可包括吸热分解化合物。根据其他实施例,阻燃填料组分650可包括活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合。
152.根据再其他实施例,阻燃填料组分650可由特定材料组成。例如,阻燃填料组分650可由活性炭化剂组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可由三聚氰胺组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由有机磷化合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可由无机磷化合物组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由金属盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由矿物化合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可由吸热分解化合物组成。根据其他实施例,阻燃填料组分650可由活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合组成。
153.根据再其他实施例,阻燃填料组分650可为特定材料填料。例如,阻燃填料组分650可为活性炭化剂填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可为三聚氰胺填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为有机磷化合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可为无机磷化合物填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为金属盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为矿物化合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可为吸热分解化合物填料。根据其他实施例,阻燃填料组分650可为活性炭化剂、三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐、矿物化合物或吸热分解化合物的任何组合的填料。
154.根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括特定有机磷化合物或无机磷化合物。
例如,阻燃填料组分650可包括磷酸盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括膦酸酯。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括亚膦酸盐。根据特定实施例,阻燃填料组分650可包括磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合。
155.根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由特定有机磷化合物或无机磷化合物组成。例如,阻燃填料组分650可由磷酸盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由膦酸酯组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由亚膦酸盐组成。根据特定实施例,阻燃填料组分650可由磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合组成。
156.根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为特定有机磷化合物或无机磷化合物填料。例如,阻燃填料组分650可为磷酸盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为膦酸酯填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为亚膦酸盐填料。根据特定实施例,阻燃填料组分650可为磷酸盐、膦酸酯、或亚膦酸盐的任何组合填料。
157.根据再其他实施例,阻燃填料组分650可包括特定金属盐。例如,阻燃填料组分650可包括二乙基次膦酸铝。
158.根据再其他实施例,阻燃填料组分650可由特定金属盐组成。例如,阻燃填料组分650可由二乙基次膦酸铝组成。
159.根据再其他实施例,阻燃填料组分650可为特定金属盐填料。例如,阻燃填料组分650可为二乙基次膦酸铝填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可包括特定矿物化合物。例如,阻燃填料组分650可包括可膨胀石墨。
160.根据再其他实施例,阻燃填料组分650可由特定矿物化合物组成。例如,阻燃填料组分650可由可膨胀石墨组成。
161.根据再其他实施例,阻燃填料组分650可为特定矿物化合物填料。例如,阻燃填料组分650可为可膨胀石墨填料。
162.根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括特定吸热分解化合物。例如,阻燃填料组分650可包括金属水合物。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可包括金属硅酸盐。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括碳酸盐。根据特定实施例,阻燃填料组分650可包括三水合铝。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可包括硼酸锌。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可包括金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水合铝或硼酸锌的任何组合。
163.根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由特定吸热分解化合物组成。例如,阻燃填料组分650可由金属水合物组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可由金属硅酸盐组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由碳酸盐组成。根据特定实施例,阻燃填料组分650可由三水合铝组成。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可由硼酸锌组成。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可由金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水合铝或硼酸锌的任何组合组成。
164.根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为特定吸热分解化合物填料。例如,阻燃填料组分650可为金属水合物填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可为金属硅酸盐填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为碳酸盐填料。根据特定实施例,阻燃填料组分650可为三水合铝填料。根据再其他实施例,阻燃填料组分650可为硼酸锌填料。根据又其他实施例,阻燃填料组分650可为金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐、三水铝或硼酸锌的任何组合的填料。
165.根据某些实施例,第二泡沫层608可包含特定含量的聚氨酯基基体组分640。例如,第二泡沫层608可包含占第二泡沫层608的总重量的至少约40重量%,诸如至少约45重量%、或至少约50重量%、或至少约55重量%、或至少约60重量%、或至少约65重量%、或甚至至少约70重量%的聚氨酯基基体组分含量。根据又其他实施例,第二泡沫层608可包含占第二泡沫层608的总重量的不大于约95重量%,诸如不大于约90重量%、或不大于约85重量%、或不大于约80重量%、或甚至不大于约75重量%的聚氨酯基基体组分含量。应当理解,第二泡沫层608的聚氨酯基基体组分含量可在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层608的聚氨酯基基体组分含量可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
166.根据再其他实施例,第二泡沫层608可包含特定含量的阻燃填料组分650。例如,第二泡沫层608可包含占第二泡沫层608的总重量的至少约5重量%,诸如至少约10重量%、或至少约15重量%、或至少约20重量%、或至少约25重量%、或至少约30重量%、或甚至至少约35重量%的阻燃填料组分含量。根据又其他实施例,第二泡沫层608可包含占第二泡沫层608的总重量的不大于约60重量%,诸如不大于约55重量%、或不大于约50重量%、或不大于约45重量%、或甚至不大于约40重量%的阻燃填料组分含量。应当理解,第二泡沫层608的阻燃填料组分含量可在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层608的阻燃填料组分含量可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
167.根据某些实施例,第二泡沫层608可具有根据astm d4986测量的特定可燃性等级。具体地,该泡沫层可具有根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
168.根据某些实施例,第二泡沫层608可具有根据astm d3801测量的特定可燃性等级。具体地,该泡沫层可具有根据astm d3801测量的v-0可燃性等级。
169.根据再其他实施例,第二泡沫层608可具有当3mm厚的泡沫暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的特定冷端温度。出于本文所述实施例的目的,通过制备1英寸
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1英寸的材料试样来进行热板试验,该试样被放在热板的顶部。然后,将热电偶固定在钢块(直径1英寸,高度2英寸)中,将钢块放在试样顶部,以测量冷端表面温度。根据某些实施例,第二泡沫层608可具有不大于约300℃,诸如不大于约275℃、或不大于约250℃、或不大于约225、或不大于约200℃、或不大于约175℃、或甚至不大于约150℃的冷端温度。根据再其他实施例,第二泡沫层608可具有至少约25℃的冷端温度。应当理解,第二泡沫层608的冷端温度在上述任何值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层608的冷端温度可为介于上述任何值之间的任一值。
170.根据又其他实施例,第二泡沫层608可具有特定厚度。例如,第二泡沫层608可具有至少约0.5mm,诸如至少约1.0mm、或至少约1.5mm、或至少约2.0mm、或至少约2.5mm、或至少约3.0mm、或至少约3.5mm、或至少约4.0mm、或至少约4.5mm或甚至至少约5.0mm的厚度。根据再其他实施例,第二泡沫层608可具有不大于约10mm,诸如不大于约9.5mm、或不大于约9.0mm、或不大于约8.5mm、或不大于约8.0mm、或不大于约7.5mm、或不大于约7.0mm、或不大于约6.5mm或甚至不大于约6.0mm的厚度。应当理解,第二泡沫层608的厚度可在上述最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层608的厚度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
171.根据又其他实施例,第二泡沫层608可具有特定25%应变压缩等级。出于本文所述
的实施例的目的,25%应变压缩等级被定义为25%应变下样品测量的压缩等级,并且通过测量25%应变下样品的压缩力和压缩力偏转来确定。压缩力(ftc)被定义为将样品压缩至预定应变的峰值力(或应力),并且压缩力偏转(cfd)被定义为样品保持在期望应变(即,25%)时保持的平台力或松弛力(或应力)。使用质构分析仪进行测量,该分析仪在60秒的保持时间、0.16mm/s的压缩速度和10克的触发力后发现并记录ftc值和cfd值。
172.根据某些实施例,第二泡沫层608可具有不大于约500kpa,诸如不大于约475kpa、或不大于约450kpa、或不大于约425kpa、或不大于约400kpa、或不大于约375kpa、或不大于约350kpa、或不大于约325kpa、或不大于约300kpa、或不大于约275kpa、或不大于约250kpa、或不大于约225kpa、或不大于约200kpa、或不大于约175kpa、或不大于约150kpa、或不大于约125kpa、或不大于约100kpa的25%应变压缩等级。根据再其他实施例,第二泡沫层608可具有至少约5kpa,诸如至少约10kpa、或至少约15kpa、或至少约20kpa、或至少约25kpa的25%应变压缩等级。应当理解,第二泡沫层608的25%应变压缩等级可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层608的50%应变压缩等级可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
173.根据又其他实施例,第二泡沫层608可具有特定密度。出于本文所述的实施例的目的,第二泡沫层608的密度可根据astm d1056确定。根据某些实施例,第二泡沫层608可具有不大于约600kg/m3,诸如不大于约575kg/m3、或不大于约550kg/m3、或不大于约525kg/m3、或不大于约500kg/m3、或不大于约450kg/m3、或不大于约400kg/m3、或不大于约350kg/m3、或甚至不大于约300kg/m3的密度。根据又其他实施例,第二泡沫层608可具有至少约50kg/m3,诸如至少约60kg/m3、或至少约80kg/m3、或至少约100kg/m3、或至少约120kg/m3、或至少约140kg/m3、或至少约160kg/m3、或至少约180kg/m3、或至少约200kg/m3、或至少约220kg/m3、或甚至至少约240kg/m3的密度。应当理解,第二泡沫层608的密度可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层608的密度可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
174.根据又其他实施例,第二泡沫层608可具有根据astm c518测量的特定热导率。例如,第二泡沫层608可具有至少约0.01w/mk,诸如至少约0.02w/mk、或至少约0.03w/mk、或至少约0.04w/mk、或甚至至少约0.05w/mk的热导率。根据再其他实施例,第二泡沫层608可具有不大于约0.15w/mk,诸如不大于约0.14w/mk、或不大于约0.13w/mk、或不大于约0.12w/mk、或不大于约0.11w/mk、或不大于约0.10w/mk、不大于约0.09w/mk、或不大于约0.08w/mk、或甚至不大于约0.07w/mk的热导率。应当理解,第二泡沫层608的热导率可在上述任何最小值和最大值之间的范围内。应当进一步理解,第二泡沫层608的热导率可为介于上述任何最小值和最大值之间的任一值。
175.根据某些实施例,本文所述的热阻挡复合材料可根据用于热阻挡复合材料的任何可接受的形成工艺形成。根据特定实施例,可使用层压工艺形成热阻挡复合材料,其中使用转移粘合剂(诸如例如硅粘合剂、橡胶粘合剂、丙烯酸粘合剂、酚醛粘合剂、基于聚氨酯的粘合剂或它们的任何组合)来层合多孔泡沫和阻挡层。根据再其他实施例,可使用具有多孔泡沫和涂层阻挡层的层合工艺形成热阻挡复合材料,其中阻挡层上的涂层为粘合剂,诸如硅粘合剂、橡胶粘合剂、丙烯酸粘合剂、酚醛粘合剂、聚氨酯基粘合剂或它们的任何组合。根据再其他实施例,可使用直接浇铸形成工艺形成热阻挡复合材料,其中泡沫直接浇铸到阻挡
膜上或在阻挡膜之间。
176.许多不同的方面和实施例都是可能的。本文描述了这些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后,本领域的技术人员会理解,那些方面和实施例仅是说明性的,并不限制本发明的范围。实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。
177.实施例1.一种多层复合材料,所述多层复合材料包括:第一阻挡层,以及第一泡沫层,所述第一泡沫层包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分,其中所述多层复合材料包括根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
178.实施例2.一种多层复合材料,所述多层复合材料包括:第一阻挡层,以及第一泡沫层,所述第一泡沫层包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分,其中所述第一阻挡层包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件,并且其中所述阻燃填料组分包含选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
179.实施例3.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层的所述聚氨酯基基体组分包括由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯。
180.实施例4.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述活性炭化剂选自由以下项组成的组:三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐,例如,磷酸盐、膦酸酯、亚膦酸盐、二乙基次膦酸铝,及它们的任何组合;和/或,
181.所述矿物化合物选自由以下项组成的组:可膨胀石墨;和/或,
182.所述吸热分解化合物选自由以下项组成的组:金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐,例如,三水合铝或硼酸锌,及它们的任何组合。
183.实施例5.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包含占所述第一泡沫层的总重量的至少约40重量%的聚氨酯基基体组分含量。
184.实施例6.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包含占所述第一泡沫层的总重量的不大于约95重量%的聚氨酯基基体组分含量。
185.实施例7.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包含占所述第一泡沫层的总重量的至少约5重量%的阻燃填料组分含量。
186.实施例8.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包含占所述第一泡沫层的总重量的不大于约60重量%的阻燃填料组分。
187.实施例9.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
188.实施例10.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
189.实施例11.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括当暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的不大于约300℃的冷端温度。
190.实施例12.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括当暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的至少约25℃的冷端温度。
191.实施例13.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括至少约0.5mm的厚度。
192.实施例14.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括不大于约10mm的厚度。
193.实施例15.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括至少约0.5mm的厚度。
194.实施例16.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括不大于约10mm的厚度。
195.实施例17.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括至少约5kpa的25%应变压缩等级。
196.实施例18.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括不大于约500kpa的25%应变压缩等级。
197.实施例19.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括至少约5kpa的25%应变压缩等级。
198.实施例20.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括不大于约500kpa的25%应变压缩等级。
199.实施例21.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括不大于约600kg/m3的密度。
200.实施例22.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括至少约50kg/m3的密度。
201.实施例23.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料层包括不大于约600kg/m3的密度。
202.实施例24.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括至少约50kg/m3的密度。
203.实施例25.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括至少约0.01w/mk的热导率。
204.实施例26.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一泡沫层包括不大于约0.15w/mk的热导率。
205.实施例27.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括至少约0.01w/mk的热导率。
206.实施例28.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料包括不大于约0.15w/mk的热导率。
207.实施例29.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一阻挡层包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
208.实施例30.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一阻挡层具有至少约0.05mm的厚度。
209.实施例31.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述第一阻挡层具有不大于约7mm的厚度。
210.实施例32.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材
料进一步包括第二阻挡层,并且其中所述第一泡沫层在所述第一阻挡层和所述第二阻挡层之间。
211.实施例33.根据实施例32所述的多层复合材料,其中所述第二阻挡层包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
212.实施例34.根据实施例32所述的多层复合材料,其中所述第二阻挡层具有至少约0.05mm的厚度。
213.实施例35.根据实施例32所述的多层复合材料,其中所述第二阻挡层具有不大于约7mm的厚度。
214.实施例36.根据实施例1和2中任一项所述的多层复合材料,其中所述多层复合材料进一步包括第二泡沫层和第二阻挡层,其中所述第二泡沫层包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分,并且其中所述第一泡沫层和所述第二泡沫层两者均在所述第一阻挡层和所述第二阻挡层之间。
215.实施例37.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二阻挡层包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
216.实施例38.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二阻挡层具有至少约0.05mm的厚度。
217.实施例39.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二阻挡层具有不大于约7mm的厚度。
218.实施例40.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层的所述聚氨酯基基体组分包括由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯。
219.实施例41.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层的所述阻燃填料组分包含选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
220.实施例42.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包含占所述第二泡沫层的总重量的至少约40重量%的聚氨酯基基体组分含量。
221.实施例43.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包含占所述第二泡沫层的总重量的不大于约95重量%的聚氨酯基基体组分含量。
222.实施例44.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包含占所述第二泡沫层的总重量的至少约5重量%的阻燃填料组分含量。
223.实施例45.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包含占所述第二泡沫层的总重量的不大于约60重量%的阻燃填料组分。
224.实施例46.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
225.实施例47.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括当暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的不大于约300℃的冷端温度。
226.实施例48.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括当暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的至少约25℃的冷端温度。
227.实施例49.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括至少约0.5mm的厚度。
228.实施例50.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括不大于约10mm的厚度。
229.实施例51.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括至少约5kpa的25%应变压缩等级。
230.实施例52.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括不大于约500kpa的25%应变压缩等级。
231.实施例53.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括不大于约600kg/m3的密度。
232.实施例54.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括其中泡沫层包括至少约50kg/m3的密度。
233.实施例55.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括至少约0.01w/mk的热导率。
234.实施例56.根据实施例36所述的多层复合材料,其中所述第二泡沫层包括不大于约0.15w/mk的热导率。
235.实施例57.一种热阻挡件,所述热阻挡件包括:第一阻挡层,以及第一泡沫层,所述第一泡沫层包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分,其中所述热阻挡件包括根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
236.实施例58.一种热阻挡件,所述热阻挡件包括:第一阻挡层,以及第一泡沫层,所述第一泡沫层包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分,其中所述第一阻挡层包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件,并且其中所述阻燃填料组分包含选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
237.实施例59.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层的所述聚氨酯基基体组分包括由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯。
238.实施例60.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述活性炭化剂选自由以下项组成的组:三聚氰胺、有机磷化合物、无机磷化合物、金属盐,例如,磷酸盐、膦酸酯、亚膦酸盐、二乙基次膦酸铝,及它们的任何组合;和/或,
239.所述矿物化合物选自由以下项组成的组:可膨胀石墨;和/或,
240.所述吸热分解化合物选自由以下项组成的组:金属水合物、金属硅酸盐、碳酸盐,例如,三水合铝或硼酸锌,及它们的任何组合。
241.实施例61.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包含占所述第一泡沫层的总重量的至少约40重量%的聚氨酯基基体组分含量。
242.实施例62.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包含占所述第一泡沫层的总重量的不大于约95重量%的聚氨酯基基体组分含量。
243.实施例63.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包含占所述第一泡沫层的总重量的至少约5重量%的阻燃填料组分含量。
244.实施例64.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包含占所述第一泡沫层的总重量的不大于约60重量%的阻燃填料组分。
245.实施例65.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
246.实施例66.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
247.实施例67.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括当暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的不大于约300℃的冷端温度。
248.实施例68.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括当暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的至少约25℃的冷端温度。
249.实施例69.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括至少约0.5mm的厚度。
250.实施例70.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括不大于约10mm的厚度。
251.实施例71.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括至少约0.5mm的厚度。
252.实施例72.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括不大于约10mm的厚度。
253.实施例73.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括至少约5kpa的25%应变压缩等级。
254.实施例74.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括不大于约500kpa的25%应变压缩等级。
255.实施例75.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括至少约5kpa的25%应变压缩等级。
256.实施例76.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括不大于约500kpa的25%应变压缩等级。
257.实施例77.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括不大于约600kg/m3的密度。
258.实施例78.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括至少约50kg/m3的密度。
259.实施例79.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括不大于约600kg/m3的密度。
260.实施例80.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括至少约50kg/m3的密度。
261.实施例81.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括至少约0.01w/mk的热导率。
262.实施例82.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一泡沫层包括不大于约0.15w/mk的热导率。
263.实施例83.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括
至少约0.01w/mk的热导率。
264.实施例84.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件包括不大于约0.15w/mk的热导率。
265.实施例85.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一阻挡层包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
266.实施例86.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一阻挡层具有至少约0.05mm的厚度。
267.实施例87.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述第一阻挡层具有不大于约7mm的厚度。
268.实施例88.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件进一步包括第二阻挡层,并且其中所述第一泡沫层在所述第一阻挡层和所述第二阻挡层之间。
269.实施例89.根据实施例88所述的热阻挡件,其中所述第二阻挡层包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
270.实施例90.根据实施例88所述的热阻挡件,其中所述第二阻挡层具有至少约0.05mm的厚度。
271.实施例91.根据实施例88所述的热阻挡件,其中所述第二阻挡层具有不大于约7mm的厚度。
272.实施例92.根据实施例57和58中任一项所述的热阻挡件,其中所述热阻挡件进一步包括第二泡沫层和第二阻挡层,其中所述第二泡沫层包含聚氨酯基基体组分和阻燃填料组分,并且其中所述第一泡沫层和所述第二泡沫层两者均在所述第一阻挡层和所述第二阻挡层之间。
273.实施例93.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二阻挡层包含选自由以下项组成的组的材料:云母、云母玻璃纤维复合材料、玻璃织物、二氧化硅织物、玄武岩织物、蛭石镀膜玻璃织物、气凝胶、非织造玻璃织物、它们的任何组合及它们的任何层合件。
274.实施例94.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二阻挡层具有至少约0.05mm的厚度。
275.实施例95.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二阻挡层具有不大于约7mm的厚度。
276.实施例96.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层的所述聚氨酯基基体组分包括由异氰酸酯和多元醇反应生成的柔性聚氨酯。
277.实施例97.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层的所述阻燃填料组分包含选自由以下项组成的组的填料:活性炭化剂、矿物化合物、吸热分解化合物及它们的任何组合。
278.实施例98.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包含占所述第二泡沫层的总重量的至少约40重量%的聚氨酯基基体组分含量。
279.实施例99.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包含占所述第二
泡沫层的总重量的不大于约95重量%的聚氨酯基基体组分含量。
280.实施例100.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包含占所述第二泡沫层的总重量的至少约5重量%的阻燃填料组分含量。
281.实施例101.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包含占所述第二泡沫层的总重量的不大于约60重量%的阻燃填料组分。
282.实施例102.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括根据astm d4986测量的hbf可燃性等级。
283.实施例103.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括当暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的不大于约300℃的冷端温度。
284.实施例104.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括当暴露于650℃的热板试验时在5分钟时测量的至少约25℃的冷端温度。
285.实施例105.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括至少约0.5mm的厚度。
286.实施例106.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括不大于约10mm的厚度。
287.实施例107.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括至少约5kpa的25%应变压缩等级。
288.实施例108.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括不大于约500kpa的25%应变压缩等级。
289.实施例109.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括不大于约600kg/m3的密度。
290.实施例110.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括至少约50kg/m3的密度。
291.实施例111.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括至少约0.01w/mk的热导率。
292.实施例112.根据实施例92所述的热阻挡件,其中所述第二泡沫层包括不大于约0.15w/mk的热导率。
293.实例
294.本文描述的概念将在以下实例中进一步描述,这些实例不限制权利要求所述的本发明的范围。
295.实例1
296.根据本文所述的实施例来形成三个样品多层复合材料s1、s2和s3。形成三个对比样品多层复合材料cs1、cs2、cs3、cs4和cs5,以与样品多层复合材料s1-s3进行比较。每个多层复合材料s1-s3和对比样品多层复合材料cs1-cs5的结构和组成总结在下表1中。
297.表1:多层复合材料结构/组成
[0298][0299]
样品多层复合材料s1-s6和对比样品多层复合材料cs1的性能等级(即阻燃等级、自燃时间、烧穿时间和冷端温度)总结在下表2中。应当理解,阻燃等级基于ul94 v0试验中的样品性能;自燃时间是在650℃热板试验中测量的,如本文所述;烧穿时间是在1000℃喷焰试验中测量的,如本文所述的;并且冷端温度是在650℃热板试验中测量的,如本文所述。
[0300]
表2:泡沫层性能
[0301][0302]
需注意,并非所有上述一般说明或实例中的行为都是必需的,可能不一定需要具体行为的一部分,并且除描述的那些行为外,还可执行一个或多个进一步的行为。此外,所列行为的次序不一定是执行它们的次序。
[0303]
上面已经参考具体实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而,益处、优点、问题的解决方案及可使任何益处、优点或解决方案被想到或变得更加显著的任何特
征都不被认为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。
[0304]
本文所述的实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供,并且相反地,为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供或以任何子组合的方式来提供。此外,对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。只有在阅读本说明书之后,许多其他实施例对于技术人员才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例,使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或其他改变。因此,本公开应被视为说明性的而非限制性的。
再多了解一些

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