本发明涉及一种具有符合耐水涂料要求的膨胀型涂料的聚合物泡沫板。
背景技术：
：膨胀型涂料用于增强涂料所施涂的衬底的耐火性。膨胀型涂料在暴露于热时通过膨胀在衬底上产生焦炭绝热层来提供防火保护。为了使膨胀型涂料有效，焦炭绝热层需要具有足够的强度(完整性)以保持在原位和绝热效果，以便保护其涂覆的衬底免于经受由暴露于高温而引起的损坏。既往，膨胀型涂料包含三种组分：(a)酸源，其通常是聚磷酸铵(ammoniumpolyphosphate，app)；(b)碳源，如(二)季戊四醇；以及(c)气体源(发泡剂)。膨胀型涂料具有膨胀活化温度(intumescingactivationtemperature)，在此温度下它们引发膨胀并形成焦炭以保护涂料下面的衬底。典型地，膨胀活化温度高于250摄氏度(℃)。此类膨胀活化温度太高而不能保护聚合物泡沫板，特别是热塑性聚合物泡沫板。期望确定适用于聚合物泡沫板，特别是热塑性聚合物泡沫板的膨胀型涂料组合物。此外，期望确定此类不含卤素的配方以避免与卤素有关的环境问题。膨胀型涂料通常是刚性涂料。根据iso37，刚性涂料在室温(23℃)下的伸长率小于75百分比(％)，通常为50％或更小。刚性膨胀型涂料并非期望地用于建筑物结构的外部绝热应用中的聚合物泡沫板上。建筑物结构趋向于随时间推移而移动，如在强风中的推压运动。结果，施涂于建筑物外部的聚合物泡沫板上的刚性涂料将随着建筑物结构推压或以其它方式移动而趋向于破裂。涂料中的裂纹并非期望的，因为它们产生通过膨胀型涂料的空气和湿气泄漏并且可能导致膨胀型涂料从聚合物泡沫板上碎裂。因此，期望确定用于聚合物泡沫板的柔性膨胀型涂料，以避免在涂覆有膨胀型涂料的聚合物泡沫板所在的建筑物运动期间涂料中的裂纹形成。当膨胀型涂料暴露于湿气下时典型地会降解。湿气导致涂料中的亲水组分损失机械性质和防火保护性能。结果，膨胀型涂料由于其缺乏耐水性而通常不适于外部暴露。但是，也有将聚合物泡沫板应用于建筑物的外部的应用。此外，其将简化建筑物施工过程，从而能够使用膨胀型涂料作为聚合物泡沫板上的阻燃剂，并且作为聚合物泡沫板上的耐水屏障。但是，为了符合“耐水屏障”的要求，涂料将需要在astmd870测试中证明耐水性。膨胀型涂料不被认为是耐水的，所以这是一个具有挑战性的障碍。此外，膨胀型涂料通常需要除可膨胀石墨之外的发泡剂或膨胀剂，其在起始温度下是气体或形成气体以在起始温度下使涂料膨胀和起泡。这将简化膨胀型涂料技术以消除对可膨胀石墨之外的发泡剂的需求。这将推进建筑物施工以确定适用于聚合物泡沫板，特别是热塑性泡沫板上的膨胀型涂料，并且其不含卤素，在23℃下具有至少50％的拉伸伸长率，并且在astmd870测试中证明了耐水性。此类膨胀型涂层将适用于建筑物结构外部的聚合物泡沫板上，而不必具有将膨胀型涂料夹在附加涂料和聚合物泡沫板之间的附加涂料。技术实现要素：本发明提供适用于聚合物泡沫板，特别是热塑性泡沫板的膨胀型涂料，并且其不含卤素，在23℃下具有至少50％、优选70％或更多、更优选至少100％的拉伸伸长率，并且在astmd870中证明了耐水性。膨胀型涂料的拉伸伸长率特性使得即使在建筑物结构随时间推移而略微移动和变位时，涂料仍能够保持固定于建筑物结构上的衬底。而且，本发明的膨胀型涂料中不需要(并且可以不含)除膨胀石墨之外的任何发泡剂或膨胀剂。为了适用于聚合物泡沫板，特别是热塑性泡沫板，膨胀型涂料需要保持其所在的泡沫板的表面在如本文所述的改进的锥形量热测试(conecalorimetrytest)中的400摄氏度(℃)或更低的温度下30分钟。此类测试造成类似于nfpa285的复杂全壁组装测试(fullwallassemblytest)的表面温度分布，但不需要与nfpa285测试相关的复杂性和费用。如果膨胀型涂料在改进的锥形量热测试中允许焦炭下面的泡沫表面温度，那么可以预期在nfpa285全壁测试期间泡沫将会被点燃或过度焦化。本发明是出人意料地发现一种用作膨胀型涂料的组分的组合物的结果，所述组合物具有所需的起始温度、必需的拉伸伸长率以具有柔性并且仍然是耐水的。膨胀型涂料组合物需要使用具有适用于聚合物泡沫板的起始温度的可膨胀石墨，具有为了柔性的特定拉伸伸长率、又能始于起始温度以在可膨胀石墨膨胀时维持其粘合的特定储能模量的聚合物粘合剂，并且可膨胀石墨是充分疏水的以便获得耐水性。在第一方面，本发明是包含聚合物泡沫板的制品，所述聚合物泡沫板具有主表面和在所述聚合物泡沫板的主表面上的膨胀型涂料，所述膨胀型涂料包含：(a)聚合物粘合剂；(b)分散在聚合物粘合剂内的可膨胀石墨颗粒，可膨胀石墨具有如通过热机械分析(thermalmechanicalanalysis)测定的在150至200摄氏度范围内的起始温度、如根据astmd1921-06测定的0.07至0.60毫米的平均粒度和以基于膨胀型涂料的总重量计15至80重量百分比的浓度；(c)提供以膨胀型涂料的总重量计2至15重量百分比浓度的磷的含磷材料；以及(d)提供以总膨胀型涂料重量计在大于0至2重量百分比范围内的硼浓度的含硼化合物；其中制品不含与膨胀型涂料接触以及将膨胀型涂料夹在其与聚合物泡沫板之间的物体，并且其中膨胀型涂料具有如根据iso37测量的在23摄氏度下至少50百分比且小于100百分比的拉伸伸长率，具有在250摄氏度下小于1×106帕斯卡(pascal)的储能模量，不含卤素，不含硅酸钠，不含聚脲弹性体并且不含季戊四醇和二季戊四醇的缩甲醛。此类膨胀型涂层适用于建筑物结构外部上的聚合物泡沫板，而不必具有将膨胀型涂料夹在附加涂料和聚合物泡沫板之间的附加涂料。附图说明图1示出代表来自(a)标准锥形量热法；(b)如本文所述的改进的锥形量热法；以及(c)nfpa285测试的聚合物泡沫上的膨胀型涂料的温度廓线的数据图。具体实施方式“和/或”意指“和或两者择一”。除非另外声明，否则所有范围都包括端点。除非日期利用采取带有连字符的两位数形式的测试方法编号来指示，否则测试方法是指从本文档的优先权日起最近的测试方法。对测试方法的参考含有对测试协会的参考和测试方法编号两者。通过以下缩写中的一个来参考测试方法组织：astm是指astm国际(astminternational)(原名为美国测试与材料协会(americansocietyfortestingandmaterials))；en是指欧洲标准(europeannorm)；din是指德国标准化学会(deutschesinstitutfürnormung)；和iso是指国际标准化组织(internationalorganizationforstandards)。nfpa是指全国消防协会(nationalfireprotectionassociation)。本发明的制品包含聚合物泡沫板。泡沫板具有三个正交维度：厚度、宽度和长度。厚度等于三个维度中的最小值。长度等于三个维度中的最大值，并且通常大于厚度。泡沫板具有至少一个并且通常具有两个相对的主表面。主表面是泡沫板的表面，其具有与泡沫板的任何表面的最大平面表面积相等的平面表面积。平面表面积是表面投影到平面上的表面积，以便消除由于表面上的轮廓(例如，峰或谷)造成的影响。当泡沫板具有两个相对的主表面时，厚度维度在相对的主表面之间延伸并且与它们中的至少一个正交。期望地，聚合物泡沫板具有相对的主表面，所述主表面是直线的(即，包含直角)，如正方形或矩形。聚合物泡沫板可以是热塑性泡沫板或热固性泡沫板。热塑性聚合物泡沫板包含热塑性聚合物基质，其在其中限定多个单元并且可被熔化热塑性聚合物泡沫板的实例包括聚苯乙烯泡沫板、聚乙烯泡沫板、聚丙烯泡沫板和聚酯泡沫板。热固性聚合物泡沫板包含热固性聚合物基质，其在其中限定多个单元并且不能被熔化。热固性泡沫板典型地包含交联聚合物基质。热固性聚合物泡沫板的实例包括聚异氰脲酸酯泡沫板。聚合物泡沫板可以是挤出泡沫板和膨胀泡沫板、铸造泡沫板或任何其它类型的泡沫板。挤出泡沫板通过将可发泡聚合物混合物连续挤出通过模头并使混合物膨胀并冷却成聚合物泡沫板而制成。膨胀聚合物泡沫板通过将可膨胀聚合物泡沫珠引入模具中以便使其膨胀并熔合在一起以形成呈现模具形状的制品而制成。膨胀聚合物泡沫板的特征在于包含在整个泡沫板中由表层围绕的多组单元。每组单元和表层对应于一个可膨胀泡沫珠。挤压泡沫板由于不具有此类被表层包围的单元组而与可膨胀泡沫板不同。表层的密度大于平均单元壁密度。铸造泡沫板通过将反应泡沫混合物浇注到模具中或表面上并使混合物膨胀并凝固成聚合物泡沫板而制成。典型地，铸造泡沫板是热固性聚合物泡沫板并且随其膨胀混合物会固化。期望地，聚合物泡沫板选自挤出和可膨胀聚苯乙烯泡沫板。聚苯乙烯泡沫板包含苯乙烯均聚物、苯乙烯共聚物或其组合的聚合物基质。期望的苯乙烯共聚物的实例包括苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物和苯乙烯-丙烯酸共聚物。期望地，以聚合物泡沫板中的总聚合物重量计，聚合物泡沫板包含50重量％或更多，优选60重量％或更多，并且可以包含70重量％或更多，80重量％或更多90重量％或更多，并且甚至95重量％或更多或100重量％的苯乙烯聚合物。聚合物泡沫板期望地具有64千克每立方米(kg/m3)或更小，优选48kg/m3或更小的密度，并且同时典型地具有5kg/m3或更大，10kg/m3或更大，甚至20kg/m3或更大的密度。低密度泡沫趋向于具有高绝热性质，所以期望密度为64kg/m3或更小。同时较高密度的泡沫趋向于具有较高的强度和耐久性，因此期望具有5kg/m3或更大的密度。如本文所提及，泡沫密度根据astmd1622来测量。聚合物泡沫板期望地用作绝热材料。就此而言，期望聚合物泡沫板具有0.0500瓦每米*开尔文(w/m*k)或更小，优选0.0465w/m*k或更小，更优选0.0400w/m*k或更小，升值更优选0.0300w/m*k或更小，并且同时典型地具有0.0200w/m*k或更大的导热系数。如本文所用，导热系数根据astmc518测定。期望地，聚合物泡沫板并不是那么大以便抑制有效壁构成，但同时期望其足够厚以便为壁提供绝热性质。因此，聚合物泡沫板典型为12毫米(mm)或更大，优选24mm或更大，更优选48mm或更大，并且厚度可以为96mm或更大，125mm或更大，同时厚度通常为500mm或更小，厚度更典型地为150mm或更小。聚合物泡沫板在泡沫板的主表面上具有膨胀型涂料。理想地，膨胀型涂料覆盖泡沫板的整个主表面。理想地，膨胀型涂料不含通过膨胀型涂料的穿孔，以便为其覆盖的聚合物板获得最大的耐水屏障。与其它膨胀型涂料不同，本膨胀型涂料的组合物使得其能够出人意料地赋予其所涂覆的聚合物泡沫板耐水性以及赋予聚合物泡沫板阻燃性质两者。而且，本膨胀型涂料能够在无卤素的情况下实现这些目标。膨胀型涂料包含(a)聚合物粘合剂；(b)可膨胀石墨颗粒；(c)含磷材料；以及(d)含硼材料。膨胀型涂料获得在23℃下至少50％，优选60％或更大，更优选70％或更大，甚至更优选80％或更大，并且甚至更优选90％或更大，同时满足100％或更小的拉伸伸长率；在250摄氏度下小于1×106帕斯卡的储能模量；并且在astmd870中证明了耐水性。这种性质的组合使得膨胀性相对于工业中的其它膨胀型涂料具有特别有价值的改善。拉伸伸长率性质使得涂料能够随着在包含聚合物泡沫板的建筑物结构中的运动而膨胀和收缩而不会导致膨胀型涂料破裂，其中膨胀型涂料覆盖泡沫板的主表面。然而，太大的伸长率会导致产生绝热不良的焦炭。储能模量值使得膨胀型涂料能够以稳定的方式膨胀，以在暴露于高温时形成绝热焦炭，从而保护涂料所在的聚合物泡沫免于过热。耐水性质对于膨胀型涂料而言是特别期望的和独特的性质，并且使得涂层能够保持暴露于天气并具有降低的损坏的可能性。聚合物粘合剂形成将膨胀型涂料的其它组分结合在一起的基质。聚合物粘合剂具有拉伸伸长率和储能模量值，其为膨胀型涂料提供在特定范围内的拉伸伸长率和储能模量值。膨胀型涂层具有50百分比(％)或更大，优选60％或更大，更优选70％或更大，仍更优选80％或更大，甚至更优选90％或更大的拉伸伸长率，同时具有100％或更小的拉伸伸长率，并且可以具有90％或更小，80％或更小，并且甚至70％或更小的拉伸伸长率。通过具有如此高的拉伸伸长率，膨胀型涂料具有足够的柔性以即使当泡沫板被附着到随时间推移而移动的建筑物结构时仍能保持粘附到泡沫板上(例如，在风中推压或在地基沉降期间轻微变位)。通过具有低于100％的拉伸伸长率，所得的焦炭适宜地绝热以保护涂料所在的泡沫板。为了在膨胀型涂层中获得此类拉伸伸长率值，聚合物粘合剂理想地选自具有50％或更大，优选100％或更大，更优选200％或更大，仍更优选300％或更大，甚至更优选400％或更大，同时通常为1000％或更小，更典型地900％或更小，甚至更典型地800％或更小，并且仍更典型地700％或更小的拉伸伸长率值。膨胀型涂料其自身含有非柔性组分(如可膨胀石墨)，因此实际上，聚合物粘合剂期望地具有甚至比膨胀型涂料的拉伸伸长率更高的拉伸伸长率。如本文所用，“拉伸伸长率”根据iso37利用配备有最大压力为600千帕斯卡、最大负荷为1千牛顿的气动夹具2712-003的instron5565和23℃的测试温度来测量。根据iso37准备宽度为4.0mm、厚度为1.0mm和长度为75mm的测试棒并且使用50毫米每分钟的加载速率。在具有上述拉伸伸长率值的同时，膨胀型涂料在250℃下具有小于1兆帕斯卡(106帕斯卡)，优选105帕斯卡或更小，更优选104帕斯卡或更小，并且更优选5×103帕斯卡或更小，甚至103帕斯卡或更小，并且通常为102帕斯卡或更大，通常103帕斯卡或更大的储能模量。为了在膨胀型涂料中获得此类储能模量，粘合剂期望地选自具有与所述膨胀型涂料类似范围的储能模量的聚合物。利用振荡流变学(oscillatoryrheology)测量储能模量，代表材料的弹性响应。已经发现，需要在所述范围内的储能模量以在膨胀期间获得高膨胀和稳定的泡沫，以保护其所在的聚合物泡沫免于过热，从而有效地起到阻燃剂的作用。利用动态机械分析(dynamicalmechanicalanalysis，dma)测定如本文所提及的储能模量。利用配备有25毫米(mm)不锈钢平行板几何形状(1.5mm的间隙)的tainstrumentsares-g2流变仪，利用振荡流变学来测试样品。在测试之前，将样品夹在平行板之间并加热到150℃，并且在压缩模式下激活自动张力(auto-tension)以确保与板的良好接触。开始测试之前，将温度降到60℃，并且允许达到热平衡5分钟。利用两步程序测试：以3℃每分钟的从60℃到150℃的0.1％小应变和以3℃/分钟的从150℃到280℃的1％较大应变，并且频率为6.28弧度每秒。期望地，聚合物粘合剂选自聚氨酯、丙烯酸酯、乙烯基-丙烯酸类、环氧树脂、乳胶聚氨酯杂化物、乳胶环氧树脂杂化物和聚氨酯-脲聚合物。为聚合物粘合剂获得必需的拉伸伸长率和储能模量的聚合物组合物的实例包括包含异氰酸酯组分和柔性多元醇组分的聚氨酯。聚合物粘合剂可以选自由以下组成的组的形式：单组分水性聚氨酯、双组分聚氨酯、乳胶乳液、乳胶聚氨酯杂化乳液或乳胶环氧树脂杂化乳液(参见例如us2012/0301621关于乳胶环氧树脂杂化乳液的教示)或聚氨酯-脲来施涂于聚合物泡沫板。聚合物粘合剂通常以20重量％或更高的浓度存在，并且可以30重量％或更高，甚至35重量％或更高，或40重量％或更高的浓度存在，并且同时通常以80重量％或更低，并且典型地70重量％或更低的浓度存在，并且可以65重量％或更低的浓度存在。根据astme1131，利用热重分析(thermogravimetricanalysis)，粘合剂的浓度是相对于总膨胀型涂料重量的。在本文中，参照膨胀型涂料重量是指在聚合物泡沫板上的膨胀型涂料的重量，而不是用于泡沫板的配方中的重量。这意味着膨胀型涂料重量中不包括用于施涂于泡沫板的膨胀型涂料制剂中的任何水性载体，只有固体组分包括在膨胀型泡沫重量中。期望地，粘合剂以30重量％或更高，优选40重量％或更高的浓度存在于膨胀型涂料中，并且可以50重量％或更高，并且甚至60重量％存在，并且同时典型地以60重量％或更低，更典型地50重量％或更低的浓度存在，其中重量％是相对于总膨胀型涂料重量的。膨胀型涂料的可膨胀石墨颗粒在期望的起始温度下提供涂料的膨胀并且为涂料提供碳源。可膨胀石墨颗粒是已经通过暴露于酸而被添入的石墨颗粒(也称为“薄片”)。当暴露于热时，可膨胀石墨会膨胀。可膨胀石墨开始膨胀所处的温度是可膨胀石墨的“起始：温度(也称为“临界”温度或“活化”温度)”。通过测定为获得如通过热机械分析(0.02牛顿法向力和5℃每分钟的升温速率)所测定的1％体积膨胀所需的温度来为可膨胀石墨确定起始温度。本发明的可膨胀石墨具有200℃或更低的起始温度并且通常具有150℃或更高的起始温度。膨胀型涂料能在足够低的温度下膨胀是重要的，以提供绝热层来保护涂料所在的聚合物泡沫免于将会熔化或以某种其它方式劣化聚合物泡沫的一定程度的热量。如果膨胀型涂料的起始温度太高，则聚合物泡沫将在膨胀型涂料可以保护其免于损害之前变质。因此，膨胀型涂料的起始温度必须与膨胀型涂料保护的材料类型相匹配。例如，聚合物泡沫所需的起始温度显著低于钢梁所需的起始温度。发现聚合物泡沫所需的起始温度和可将此类起始温度引入泡沫上的膨胀型涂料的材料是本发明的挑战的一部分。例如，并非所有可膨胀石墨颗粒都具有相同的起始温度。因此，有必要在本发明的膨胀型涂料中使用具有特定起始温度的可膨胀石墨。可膨胀石墨颗粒以15重量％或更高，优选20重量％或更高的浓度存在于膨胀型涂料中，并且可以25重量％或更高，30重量％或更高，35重量％或更高，40重量％或更高，甚至50重量％或更高的浓度存在，并且同时典型地以80重量％或更低的浓度存在，并且可以70重量％或更低，60重量％或更低，甚至50重量％或更低的浓度存在。利用热重分析方法(astme1131)测定可膨胀石墨颗粒相对于聚合物泡沫板上的膨胀型涂料的总重量的重量％。期望地，可膨胀石墨颗粒具有0.07毫米(mm)或更大的平均粒度，并且可具有0.10mm或更大，0.15mm或更大，0.20mm或更大，0.25mm或更大，0.30mm或更大，0.40mm或更大，甚至0.50mm或更大的平均粒度，并且同时典型地具有0.60mm或更小的平均粒度，并且可具有0.50mm或更小，0.40mm或更小，0.35mm或更小或者甚至0.30mm或更小的平均粒度。根据astmd1920-06测定可膨胀石墨的平均粒度。含磷材料是含有磷的材料。适合的含磷材料的实例包括选自由以下组成的组中的任何一种或多于一种材料的任何组合：聚磷酸铵相i、聚磷酸铵相ii、三聚氰胺甲醛树脂改性的聚磷酸铵、硅烷改性的聚磷酸铵，三聚氰胺聚磷酸盐、双酚a双(磷酸二苯酯)、磷酸甲苯二苯酯、二甲基丙烷膦酸酯、聚膦酸酯、金属次膦酸盐、含磷多元醇、苯基磷杂环戊烷、聚合磷酸二苯酯、间苯二酚-双-二苯基磷酸酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、红磷、磷酸、磷酸铵。选择含磷材料的量以便于提供2重量％或更高，优选3重量％或更高，更优选4重量％或更高，5重量％或更高，6重量％或更高，7重量％或更高，8重量％或更高，9重量％或更高，10重量％或更高的磷浓度，并且同时选择含磷材料的量以便于提供15重量％或更低，14重量％或更低，13重量％或更低，12重量％或更低，11重量％或更低或者甚至10重量％或更低的磷浓度。如astmd7247-10中所述，利用x射线荧光测定磷相对于膨胀型涂料总重量的重量％。膨胀型涂料进一步包含含硼材料。含硼材料可以是聚合物粘合剂、含磷材料或不同于聚合物粘合剂、含磷材料和可膨胀石墨的材料。含硼材料期望地具有400℃或更高的烧结温度，并且可以是450℃，甚至550℃或更高，并且通常为600℃或更低。烧结温度是指由粉末形成的固体晶粒开始通过其边界来连接并且开始合并成单一材料的温度。烧结温度是如通过差示扫描量热法(differentialscanningcalorimetry)所测定的材料熔融温度的70-90％。硼材料的烧结会增加由膨胀型涂料形成的膨胀涂料焦炭的强度，从而会增强焦化涂料的绝热效果，并且从而会增加涂料所在的聚合物泡沫的热防护。适合的含硼材料的实例包括选自由硼酸锌、硼酸和氧化硼组成的组中的任何一种或多于一种材料的任何组合。期望地，含硼材料以能提供2重量％或更低并且可能1.5重量％或更低，1重量％或更低，甚至0.5重量％或更低浓度的硼的浓度存在，同时以0重量％或更高的浓度存在，并且可以0.5重量％或更高的浓度存在。利用x射线荧光测定硼相对于膨胀型涂料总重量的重量％。除了已经提到的那些之外，膨胀型涂料还可以包含附加阻燃添加剂。作为适合的附加阻燃添加剂的实例包括选自由以下组成的组中的任何一种或多于一种材料的任何组合：双酚a双(磷酸二苯酯)；磷酸甲苯二苯酯；二甲基丙烷膦酸酯；聚膦酸酯；金属次膦酸盐；含磷多元醇；苯基磷杂环戊烷；聚合磷酸二苯酯；间苯二酚-双-二苯基磷酸酯；磷酸三乙酯；磷酸三甲苯酯；磷酸三苯酯；三氯磷酸酯；磷酸三乙酯；红磷；磷酸；磷酸铵；勃姆石；氢氧化铝；氢氧化镁和三氧化锑。含磷阻燃剂被认为是如上所述的含磷材料。取决于所寻求的性质，膨胀型涂料可以任选地含有填料或其它添加剂。然而，如通过x射线荧光所测定的，膨胀型涂料不含卤素。膨胀型涂料也不含硅酸钠、聚脲弹性体以及季戊四醇和二季戊四醇的缩甲醛。“缩甲醛”是甲醛和脂肪族羟基化合物的反应产物。膨胀型涂料可以施涂于聚合物泡沫板，例如作为水基体系或作为无溶剂体系。水基体系包含分散在水性连续相中的膨胀型涂料的固体。典型地，聚合物粘合剂呈现分散体或乳胶的形式。通过例如喷涂、刷涂或任何其它施涂手段将水性体系施涂于聚合物泡沫板。随着水的蒸发，聚合物粘合剂会在并入膨胀型涂料的其它组分的泡沫板上形成膜。无溶剂体系通常具有如双组分(2k)聚氨酯体系的粘合剂体系，其反应会形成聚合物粘合剂。膨胀型材料被包括在一种或多种反应性组分中，并且然后在即将施涂于聚合物泡沫板之前或在施涂于聚合物泡沫板期间将反应性组分合并。与水基体系一样，无溶剂体系也可以喷涂、刷涂或以任何其它方式施涂于聚合物泡沫板表面。相对于水基涂料体系而言，无溶剂体系通常提供较快的干燥时间和/或较低的成本的优点。期望地，将膨胀型涂料施涂在聚合物泡沫板的主表面上，以便于在主表面上获得0.6毫米(mm)或更大，优选0.8mm或更大，更优选1.0mm或更大并且可为1.2mm或更大，1.4mm或更大，并且甚至1.6mm或更大，同时典型地为4.0mm或更小，更典型地3.0mm或更小，甚至更典型地2.0mm或更小并且可为1.8mm或更小，1.6mm或更小，1.4mm或更小，1.2mm或更小并且甚至1.0mm或更小的干燥厚度。本发明的制品不含与膨胀型涂料接触以及将膨胀型涂料夹在其与聚合物泡沫板之间的物体。举例来说，一些制品可包含涂覆有膨胀型涂料的泡沫板，并且包括覆盖膨胀型涂料并将膨胀型涂料夹在金属衬板和泡沫板之间的金属衬板。本发明不含任何此类物体。本发明的制品可以不含这样的物体：将膨胀型涂料夹在所述物体与聚合物泡沫板之间的物体，即便所述物体不接触膨胀型涂料。本发明的膨胀型涂料提供充分的阻燃性和耐水性，以便于能够保持暴露在泡沫板上并且仍然显示出耐水性并且为其涂覆的聚合物泡沫板提供阻燃保护。同时，膨胀型涂料期望地能够使泡沫板在耐火性能上获得e-84a级评级。本发明的制品可包含在单一聚合物泡沫板上的膨胀型涂料或可包含在多个聚合物泡沫板上的单一膨胀型涂料。例如，制品可以是具有覆盖泡沫板主面的单一、连续膨胀型涂料的单一聚合物泡沫板。多个此类泡沫板可在建筑物框架上组装在一起以提供绝热和阻燃壁。作为另一个实例，多个泡沫板可在建筑物框架上组装在一起以提供绝热壁，并且可在绝热壁的多个泡沫板上施涂单一膨胀型涂料。后一个实例具有延伸在泡沫板之间的接缝上的连续膨胀型涂料的益处。实例水基膨胀型涂料表1含有利用水基膨胀型涂料用于制备比较实例(比较实例)a-d和实例(实例)1-5的组分的描述。表1涂料制备表2中列出用于比较实例a-d和实例1-5的配方。每种涂料配方中的每种元素的量以表2中总配方重量的重量百分比来确定。表2按以下方式制备水基膨胀型涂料。将附加水称量到烧杯中并且添加消泡剂和分散剂。利用高速分散器以500-800转每分钟的速度充分混合3分钟。加入含硼材料和含磷材料并且又继续分散3分钟。加入可膨胀石墨并且继续以1200-1500转每分钟的速度混合5-10分钟。加入聚合物粘合剂并且又继续以1250转每分钟的速度混合3-5分钟以获得膨胀型涂料制剂。对于涂料表征，使用以下表征程序。为制备本发明的制品，将膨胀型涂料制剂施涂于聚合物泡沫的主表面上。通过涂刷将膨胀型涂料制剂施涂于期望的衬底到期望的厚度。或者，可通过喷涂到衬底表面来施涂膨胀型涂料。如果需要，则多个层可被施涂。涂料表征表征比较实例a-d和实例1-5的涂料制剂，其中表3包含表征的结果。如本文先前所述来测定拉伸伸长率和储能模量。耐水性。利用以下改进的astmd870方法测量防水性。将10厘米(cm)×10cm×2.5cm挤出聚苯乙烯衬底的主表面涂覆膨胀型制剂的1.5mm厚(干燥厚度)涂料。测试前让涂料干燥至少五天。称量样品作为预测重量。将样品置于23℃的水中24小时。从水中取出并用毛巾去除表面水。将样品置于-20℃的冷冻机中24小时。从冷冻机中取出样品并为后测重量而称量。利用以下级别评定样品上涂料的外观：5-极好的，无膨胀、起泡或分层；4-良好的，略微膨胀、无起泡或分层；3-平直的，轻微分层；2不良的，轻微起泡或分层；1-失效的，起泡或从衬底上分层。本文中，4或5的分数符合“耐水”的要求。利用改进的锥形量热测试完成耐火性能测试。改进的锥形量热测试。改进的锥形量热测试是astme1354，其中样品距热源的距离和热源的瓦数都有所改变。将25毫米厚的挤出聚苯乙烯泡沫板的主表面涂上膨胀型涂料的1.5毫米厚(干燥厚度)的涂料。将涂覆的泡沫板切成10厘米×10厘米的碎片，并且将一片放入火灾测试技术(firetestingtechnology)锥形量热仪样品架的样品架中。底部上的石棉的支架位置40mm的后面有膨胀型涂料暴露在顶部的涂覆的聚合物泡沫样品。将热电偶放置在膨胀型涂料表面上以及在石棉和聚合物泡沫之间。将具有75千瓦每平方米通量的锥形加热器放置在膨胀型涂料上方居中180毫米处，并且使用热电偶记录温度30分钟。为了更好地模拟由苛刻的(并且昂贵的)全壁组装火灾测试nfpa285得到的温度廓线的结果，对锥形量热测试进行了改进。改进的锥形量热测试提供与使用nfpa285的复杂全壁组装测试所获得的类似的温度廓线，但同时利用实验室规模测试。例如参见图1，其提供比较实例b在挤出聚苯乙烯上的完整nfpa285测试的温度廓线与在未改进的锥形量热测试(astme1354)中的样品架(没有任何样品)中测量的温度廓线和如上所述的改进的锥形量热测试的比较。图1中的数据说明改进的锥形量热测试的温度廓线更精确地代表完整的nfpa285测试结果。膨胀比。利用使用100毫升(ml)底部直径为5厘米(cm)的平底烧杯的马弗炉(mufflefurnace)(carbolite，cwf12/5，最高温度高达1200℃，具有2400瓦(w)加热功率)来测定膨胀比实验。将涂料切成5厘米(cm)直径的圆形并且放入烧杯底部。使用17℃/分钟的加热速度，最高可达550℃。在暴露于热之前和之后利用卡尺测量原始涂料厚度和焦炭厚度，并且通过焦炭厚度除以原始涂料厚度来计算膨胀比焦炭强度评估。通过视觉观察和由热暴露测试所得的焦炭结构的物理评定来定性地评定焦炭强度。焦炭强度从1(最弱)到5(最强)分等级。1：非常蓬松，内聚力和完整性差，无法承受物理处理；3：良好的内聚力和完整性，在物理处理后保持物理完整性；5：非常好的内聚力和完整性，可承受适度的物理压缩。表3和表4给出比较实例a-d和实例1-5样品的表征。表3表4锥形量热测试结果。表3中的数据揭示，一些样品在标准锥形量热测试中似乎具有低于400℃，甚至低于350℃的温度，但是在改进的锥形量热测试中显示出远高于400℃的温度，其更精确地模拟nfpa285大规模测试的温度廓线。因此，改进的锥形量热测试结果更难以获得低于400℃，甚至低于350℃的温度，但对于筛选适合的膨胀型涂料更有价值。拉伸伸长率。拉伸伸长率为100或更高百分比的样品在锥形量热测试中显示出泡沫的过高表面温度。假设拉伸伸长率100％或更高的涂料太软以至于不能维持发泡焦炭，因此所得焦炭对其所在的泡沫没有绝热效果。相反，具有小于50％拉伸伸长率的样品在锥形量热测试中也显示出泡沫的过高表面温度。实例1-5的膨胀型涂料可以通过涂刷或喷涂施涂于聚合物泡沫板上以获得本发明的制品。无溶剂膨胀型涂料比较实例e和实例6-9是利用无溶剂双组分(2k)聚氨酯泡沫体系制成的。对于2k聚氨酯泡沫体系而言，聚合物粘合剂通过将多元醇组分与异氰酸酯组分混合而制成。表5描述用于这些样品的多元醇和异氰酸酯组分以及这些样品中使用的其它组分。表5涂料制备无溶剂膨胀型涂料的配方在表6中，其中每种组分的数值代表这一组分相对于总配方重量的重量百分比。表6组分比较实例e实例6实例7实例8实例9多元醇1011.712.512.529.6多元醇227.70000异氰酸酯15000017.6异氰酸酯2031.133.333.30含磷材料32.59.36.06.03.2含磷材料42.39.36.06.03.2可膨胀石墨16.835.426.926.925.7含磷材料10011.900含磷材料200011.912.8含硼材料02.83.03.07.5表面活性剂00.20.20.20.2消泡剂200.20.20.20.2催化剂0.70.040.040.040.04总磷浓度0.62.25.73.12.5总硼浓度00.20.20.20.5按以下方式制备并施涂膨胀型涂料。如下制备“a”组分。将异氰酸酯和含磷材料称量到烧杯中并利用分散器以800转每分钟的速度混合1分钟。加入表面活性剂和消泡剂，并且继续以1000转每分钟的速度混合1分钟。加入含硼材料和含磷材料，并且继续以1200转每分钟的速度分散5分钟。添加可膨胀石墨并且继续以1200-1500转每分钟的速度不着火5-10分钟。通过将催化剂和多元醇加入到另一个烧杯中并且将多元醇和催化剂混合在一起来制备“b”组分。将“a”组分和“b”组分以1500转每分钟的速度混合3分钟，并且施涂于衬底上以在衬底上得到膨胀型涂料。施涂于聚合物泡沫的主表面以获得本发明的制品。可以通过涂刷、浇注或喷涂来施涂于衬底。涂料表征按照与比较实例a-d和实例1-5相同的方式表征比较实例e和实例6-9的涂料制剂。表7含有表征结果。表7表7中的数据揭示在23℃下具有50-70％拉伸伸长率和在250℃下小于106帕斯卡的储能模量的涂料在改进的锥形量热测试中显示出350℃或更低的表面温度。另外，所有的涂料都是耐水的。不同聚合物泡沫的示范实例3和9分别可用作用于涂覆和表征挤出聚苯乙烯(extrudedpolystyrene，xps)、膨胀聚苯乙烯(expandedpolystyrene，eps)和聚异氰脲酸酯(polyisocyanurate，pir)泡沫板的代表性水基膨胀型涂料和无溶剂膨胀型涂料。xps泡沫板如本实例部分中所述。eps泡沫板具有22公斤每立方米的密度，并且pu泡沫板具有28公斤每立方米的密度。将膨胀型涂料以两种不同的涂层重量和厚度施涂于泡沫板的主表面上。实例3和9涂料的结果在表8中。涂料重量报告为以千克每平方米(kg/m2)为单位的湿涂料重量。涂料厚度以干涂料厚度(以毫米(mm)为单位)报告。表8表8中的结果说明本发明的实例提供各种类型的膨胀型涂料厚度在0.6至1.8mm范围内的聚合物泡沫的期望的防火保护(由在炭的背面上具有低于400℃的表面温度指示)。当前第1页12