專利名稱：：用于防火保護(hù)的聚合物泡沫材料和泡沫材料制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及基于聚氨酯的泡沫材料組合物以及包含基于聚氨酯的泡沫材料的制品。具體來說，本發(fā)明涉及用來提供被動(dòng)防火保護(hù)的聚氨酯泡沫材料組合物和制品。本發(fā)明還涉及該組合物的制備及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：結(jié)構(gòu)和部件的被動(dòng)防火保護(hù)是越來越多地受到人們關(guān)注的領(lǐng)域。在本文中，術(shù)語"被動(dòng)"表示一些能夠提供阻擋火焰以及火焰造成的結(jié)果(例如強(qiáng)烈的熱量)的材料的應(yīng)用。被動(dòng)防火保護(hù)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于建筑物和結(jié)構(gòu)，采礦和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，國防和運(yùn)輸工業(yè)，通常是通過以下方式發(fā)揮功能阻止熱量和/或煙的移動(dòng)，密封孔，延長施加了所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及/或者對火焰、熱量和煙霧的通過產(chǎn)生熱阻擋和/或物理阻擋。通常，在一些被動(dòng)防火保護(hù)應(yīng)用中，例如，對結(jié)構(gòu)中的通道空間填縫，在管道和導(dǎo)管的墻壁貫穿處中填縫，面板之間填縫，膨脹連接件，導(dǎo)管和管道的隔熱，門芯，各種應(yīng)用中的密封件，建筑面板上的涂層，各種應(yīng)用上的防滲涂層，需要使用在火焰中經(jīng)歷的高溫下顯示最小的收縮和良好的強(qiáng)度的材料。泡沫材料優(yōu)于固體材料的優(yōu)點(diǎn)包括使用泡沫材料的時(shí)候具有較低的密度，可以減輕重量，具有更佳的隔音和隔熱性質(zhì)以及更高的撓性。當(dāng)聚氨酯泡沫材料接觸火焰的時(shí)候(通常溫度高達(dá)和超過1000°C)，聚氨酯會變軟，崩塌，最終熱解，什么都不留下，或者僅留下非常少的碳質(zhì)殘余物。因此聚氨酯泡沫材料不能繼續(xù)填滿其著火之前所占據(jù)的體積，使該泡沫材料不能起有效的阻火層的作用。一種制造聚氨酯基底的阻火材料的方法是加入一些添加劑，所述添加劑使其能夠形成并保持接近相同形狀和尺寸的固體殘余物，而且在著火的所有階段具有足夠的內(nèi)聚性和強(qiáng)度。因此聚氨酯泡沫材料必須包含無機(jī)組分，通過對火焰通過提供多孔陶瓷阻擋層，使該泡沫材料具有所需的阻火層性質(zhì)。用于被動(dòng)防火保護(hù)應(yīng)用的泡沫材料可以通過三種方法制備。一種方法包括用能夠在著火時(shí)產(chǎn)生耐火殘余物的無機(jī)組分浸漬聚氨酯泡沫材料結(jié)構(gòu)。英國專利第2251623號(Wexler等)描述了一種用包含無機(jī)填料、燒結(jié)劑和任選的其他添加劑的組合物浸漬聚氨酯泡沫材料之類的泡沫材料制備的耐火密封材料。這種方法是昂貴的，因?yàn)榻敕òí?dú)立的操作，需要隨后除去用于浸漬無機(jī)組分的水性載體。通過這種方法制備的泡沫材料可以是濕而粘的，并且難以進(jìn)行處理。例如美國專利第6313186號和第6610756號中描述的另一種方法包括形成包含物理結(jié)合的聚氨酯的無機(jī)泡沫材料。這些材料往往會具有高密度，低壓縮性和固有的脆性。另一種方法包括在無機(jī)化合物的存在下制備聚氨酯，所述無機(jī)化合物能夠在著火時(shí)反應(yīng)形成具有所需性質(zhì)的陶瓷泡沫材料。本發(fā)明人的國際專利公開第W02004/035711號描述了一種這樣的方法，其中耐火聚合物組合物包含至少15重量％(以組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì))的含有至少50重量％的有機(jī)聚合物的聚合物基組合物；至少15重量％的(以組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì))硅酸鹽礦物填料；以及至少一種造渣(fluxing)氧化物源，在置于火焰條件下經(jīng)歷的升高的溫度之后，造渣氧化物在殘余物中的含量為1-15重量％。在低密度聚氨酯泡沫材料的情況下，在著火條件下保持阻火層性質(zhì)的需求極難滿足。使用的膨脹型泡沫材料在著火條件下會發(fā)生膨脹，但是不會造成任何另外的密度損失，所述密度損失通常會在著火條件下造成產(chǎn)品分裂，或者形成具有很差強(qiáng)度的殘余物，無法對火焰的通過提供顯著的阻擋作用。僅僅為了提供本發(fā)明的內(nèi)容，在本說明書中包括本文所討論的文獻(xiàn)、作用、材料、裝置、制品等。并不是提出或表示任意或者所有的這些內(nèi)容構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的一部分，或者是本申請優(yōu)先權(quán)日以前已有的本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的公知常識。
發(fā)明內(nèi)容我們已發(fā)現(xiàn)含有組合聚氨酯、無機(jī)磷酸鹽、以及包括可熱膨脹的固體材料的填料的某些組合的泡沫材料組合物能夠形成極佳的泡沫材料，所述泡沫材料具有較低的密度，其性能足以對火焰通過含有該組合物的結(jié)構(gòu)和建筑物貫穿處蔓延形成有效的阻擋層。本發(fā)明的發(fā)泡組合物通過在著火時(shí)逐漸轉(zhuǎn)化為具有足夠的內(nèi)聚性和強(qiáng)度的陶瓷泡沫材料，同時(shí)保持與初始泡沫材料類似的形狀和尺寸，形成有效的阻擋層，來提供阻火層。因此，我們提供了一種用來形成多孔泡沫材料的組合物，其能夠在燃燒條件下轉(zhuǎn)化為多孔陶瓷，所述組合物包含以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，至少40重量％的聚氨酯；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，10-40重量％的硅酸鹽礦物填料；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，5-20重量％的至少一種無機(jī)磷酸鹽，該無機(jī)磷酸鹽在不高于800°C的溫度下形成液相；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，0.1-10重量％(優(yōu)選0.5-10重量％)的可熱膨脹的固體材料；其中，無機(jī)組分的總比例占所述組合物重量的20-60重量％。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，我們提供了一種形成多孔聚氨酯材料的方法，該方法包括，在無機(jī)組分的存在下形成多元醇組分和異氰酸酯組分的混合物，任選在發(fā)泡劑的存在下，使所述組合物發(fā)泡，形成聚氨酯泡沫材料，以所述發(fā)泡的組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述無機(jī)組分占發(fā)泡組合物的20-60重量％，所述泡沫材料組合物包含一定量的多元醇和異氰酸酯，以提供以最終組合物總重量為基準(zhǔn)計(jì)的至少40重量％的聚氨酯；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，10-40重量％的硅酸鹽礦物填料；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，5-20重量％的至少一種無機(jī)磷酸鹽，該無機(jī)磷酸鹽在不高于800°C的溫度下形成液相；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，0.1-10重量％(優(yōu)選0.5-10重量％)的可熱膨脹的固體材料(solidmaterial)。通常至少大部分的無機(jī)組分與多元醇組分混合。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于填縫、隔熱和阻火層的應(yīng)用的包含上述聚氨酯泡沫材料的制品。這些應(yīng)用的例子包括用于建筑物中通道空間的填縫，在管道和導(dǎo)管的墻壁貫穿處中填縫，面板之間填縫，膨脹連接件，管道和導(dǎo)管的隔熱，門芯，各種應(yīng)用中的密封件，建筑面板的涂層和各種應(yīng)用的防滲涂層。具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中，使用術(shù)語“無機(jī)填料”表示在室溫下為固態(tài)且沒有C-H鍵的化合物。有時(shí)候錯(cuò)誤地將所有的碳化合物看做有機(jī)化合物，但是將C-H鍵歸入有機(jī)化合物的要求可適用于本申請。因此許多包含碳的化合物包括在無機(jī)化合物的定義之內(nèi)。不含C-H鍵的無機(jī)含碳化合物的一些主要例子包括石墨、碳酸鹽、富勒烯。在本發(fā)明中，使用術(shù)語“泡沫材料”表示聚氨酯，其中考慮氣相物質(zhì)通過本領(lǐng)域已知的方法，例如機(jī)械法引入氣體，或者原位形成氣相。在本申請的全部描述和權(quán)利要求書中，詞語“包括”以及該詞語的變化說法，如“包含”和“含有”并不是用來排除其他的添加劑、組分、整數(shù)或步驟。以組合物的總量為基準(zhǔn)計(jì)，本發(fā)明的組合物包含0.1-10重量％(優(yōu)選0.5-10重量％)的可熱膨脹的固體材料。以泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，可熱膨脹固體材料的含量更優(yōu)選為1-10重量％，更加優(yōu)選為1-7重量％，最優(yōu)選為1-5重量％。在泡沫材料轉(zhuǎn)化為陶瓷的過程中，所述可熱膨脹的固體材料通過膨脹并補(bǔ)償有機(jī)基質(zhì)的損失，幫助保持體積和形狀?？蔁崤蛎浌腆w材料的含量超過組合物總重量的大約10重量％，會在陶瓷殘余物結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過多的強(qiáng)度弱的區(qū)域，使其很容易在高溫下分裂。組合物中可熱膨脹的固體材料的含量約小于0.1重量％，則不足以補(bǔ)償聚合物組分熱解造成的體積收縮?？蔁崤蛎浀墓腆w材料的例子包括未膨脹的蛭石的精選的薄片，未膨脹的珍珠巖，水黑云母，未膨脹的泡沫粘土，未膨脹的石墨和水溶脹性合成四硅酸氟(tetrasilicicfluorine)型云母(參見美國專利第3，001,571號)。所述可熱膨脹的固體材料通常為顆粒形式，優(yōu)選足夠細(xì)，這樣泡沫材料組合物基本上可以容易地形成?？梢约尤肽軌虿迦肜珧问钠g、幫助膨脹的材料。使用硅酸鹽可熱膨脹固體材料的顯著優(yōu)點(diǎn)在于，硅酸鹽有助于在燃燒條件下形成基于硅酸鹽的陶瓷。因此，所述硅酸鹽可以膨脹，以幫助在形成陶瓷的過程中保持材料的體積和形狀，而且還可以憑借例如與無機(jī)磷酸鹽之類的組分的相互作用幫助增強(qiáng)所得的陶o最優(yōu)選的可熱膨脹的固體材料是可膨脹的石墨，優(yōu)選是進(jìn)行了酸處理的可膨脹石墨。所述可膨脹石墨的膨脹比通常為100-300%，其粒度可以為例如20-325BSS目。當(dāng)可膨脹石墨的粒度等于和大于50目的時(shí)候，其含量優(yōu)選最高占最終泡沫材料組合物的5重量％。優(yōu)選可膨脹石墨的粒度不大于80目。與粒度不大于80目的顆粒相比，特別是在約等于或高于1000°C的高溫下，較大的顆粒通常還會降低陶瓷殘余物的強(qiáng)度，這是因?yàn)樵谠撎沾山Y(jié)構(gòu)中包含較大而且均一性差的強(qiáng)度弱的區(qū)域。膨脹比隨著粒度而變化，因此需要的所述可熱膨脹的固體材料的量還取決于粒度。優(yōu)選在燃燒過程中，在聚合物降解完成之前，可熱膨脹固體材料發(fā)生膨脹，以保持泡沫材料的凈形狀。所述可熱膨脹的固體材料優(yōu)選在不高于250°C、優(yōu)選不高于200°C的溫度下開始膨脹。所述可熱膨脹的固體材料可以包含兩種或者更多種可熱膨脹的組分的混合物。因此，所述組合物還可以包含一種或多種在較低溫度下(例如不高于200°C的溫度)開始膨脹的組分，以及一種或多種在較高溫度下(例如至少250°C)膨脹的組分。以這種方式，本發(fā)明的組合物可以任選提供在一定范圍的溫度內(nèi)受控的膨脹，這樣在形成液體組分過程中但在形成剛性陶瓷之前發(fā)生膨脹。通常在不高于200°C的溫度下開始膨脹，基本上在700°C完成膨脹(在有關(guān)這一點(diǎn)的實(shí)施例中所述的用來決定尺寸穩(wěn)定性的緩慢加熱范圍的條件下)。以聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，本發(fā)明的組合物包含10-40重量％的硅酸鹽礦物。以聚氨酯泡沫組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，硅酸鹽礦物含量優(yōu)選為15-40重量％的，最優(yōu)選15-30重量％。這些填料通常包括鋁硅酸鹽(例如高嶺石，蒙脫石，葉蠟石(pyrophillite)-通常稱為粘土)，堿金屬鋁硅酸鹽(例如云母，長石，鋰輝石，透鋰長石)，硅酸鎂(例如滑石)和硅酸鈣(例如硅灰石)。可以使用兩種或更多種不同的硅酸鹽礦物填料的混合物。這些填料可以在市場上購得。在本發(fā)明的內(nèi)容中，二氧化硅(硅石)不是硅酸鹽礦物填料?？梢杂霉柰榕悸?lián)劑對硅酸鹽礦物填料進(jìn)行表面處理，以提高其與本發(fā)明組合物中所含的其他材料的相容性。當(dāng)所述可熱膨脹的固體材料是硅酸鹽礦物的時(shí)候，其還將對硅酸鹽礦物組分的總含量做出貢獻(xiàn)。大部分硅酸鹽礦物由具有高縱橫比的顆粒組成。它們是扁平的或者針狀的。高縱橫比的硅酸鹽礦物填料是優(yōu)選的，它們能夠?yàn)樾纬傻奶沾山Y(jié)構(gòu)提供連結(jié)骨架，從而改進(jìn)形成的陶瓷的強(qiáng)度，減少其收縮。另外，很重要的是選擇在預(yù)期本發(fā)明組合物作為阻火層使用的的溫度范圍內(nèi)具有足夠耐火性的硅酸鹽礦物填料，這樣其不會過分軟化并造成陶瓷結(jié)構(gòu)毀壞。在為形成的陶瓷提供骨架的時(shí)候，大部分硅酸鹽礦物顆粒與其他的組分(例如無機(jī)磷酸鹽)相互作用，在硅酸鹽礦物顆粒的邊緣形成瞬時(shí)液體的細(xì)小分散體，促進(jìn)燒結(jié)，從而使得所得的陶瓷強(qiáng)化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為了形成合乎需要的陶瓷殘余物，以聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，泡沫材料中無機(jī)填料的總含量必須至少約為20重量％，以填料混合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，硅酸鹽礦物填料的量必須至少約為50重量％，即至少為聚氨酯泡沫材料組合物的總重量的10重量％?？偺盍虾康纳舷奘峭ㄟ^能夠通過常規(guī)混合方法容易結(jié)合的最大量確定的，以聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，該上限約為60重量％。該要求以及包含至少1/4、更優(yōu)選至少1/3(以填料總含量的重量為基準(zhǔn)計(jì))的量的一種或多種液體形成無機(jī)填料(例如無機(jī)磷酸鹽)的需要，將硅酸鹽礦物所需的最大量限制在大約40重量％(以聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì))。本發(fā)明的組合物包含至少一種在不高于800°C的溫度下形成液相的無機(jī)磷酸鹽，以所述聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述無機(jī)磷酸鹽的總量為5-20重量％。以所述聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述無機(jī)磷酸鹽的含量優(yōu)選為8-20重量％，最優(yōu)選為10-20重量％。優(yōu)選所述組合物還包含5-20%(優(yōu)選8-20%，最優(yōu)選10_20%)的在不高于500°C的溫度下形成液相的無機(jī)磷酸鹽。當(dāng)存在一種以上無機(jī)磷酸鹽的時(shí)候，則在低于800°C(優(yōu)選低于500°C)的溫度下形成液相的無機(jī)磷酸鹽的總量在所規(guī)定的范圍內(nèi)。這類無機(jī)磷酸鹽的具體例子包括磷酸銨，聚磷酸銨和焦磷酸銨，磷酸二氫鈣，磷酸二氫鉀，磷酸氫二鉀，焦磷酸氫二鈉和六偏磷酸鈉。更優(yōu)選的無機(jī)磷酸鹽是磷酸銨，聚磷酸銨和焦磷酸銨。這些無機(jī)磷酸鹽在大約200-80(TC的溫度下分解，形成液相(含磷)。磷酸硼之類的磷酸鹽(MPt>1200°C)具有較高的熔點(diǎn)，因此在不高于800°C(優(yōu)選不高于500°C)的溫度下不形成液相，不形成本發(fā)明所要求的無機(jī)磷酸鹽組分的部分，盡管它們可以作為另外的填料存在，但是通常不會對能夠與礦物硅酸鹽反應(yīng)的瞬時(shí)液相做出貢獻(xiàn)。聚磷酸銨能夠在本發(fā)明組合物中提供顯著優(yōu)點(diǎn)，是最優(yōu)選的無機(jī)磷酸鹽。因此在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的組合物包含占全部聚氨酯泡沫材料組合物5-20%(更優(yōu)選8-20重量％)的聚磷酸銨(APP)。能夠在燃燒條件下較低的溫度下形成液相的無機(jī)磷酸鹽提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)。我們已發(fā)現(xiàn)，由本發(fā)明組合物中的無機(jī)磷酸鹽組分形成的液相是瞬時(shí)液相。通過其與所述組合物的其他組分反應(yīng)，形成固相，使得所述組合物在在高溫下轉(zhuǎn)化為固體陶瓷。無機(jī)磷酸鹽，特別是基于聚磷酸銨的體系具有與本發(fā)明組合物的其他組分結(jié)合起來保持組合物的整體性的顯著優(yōu)點(diǎn)。在特別優(yōu)選的本發(fā)明實(shí)施方式中，選擇無機(jī)磷酸鹽液體形成組分，以便與其他的組分結(jié)合，提供一些性質(zhì)(特別是較高的粘度)，由此可以截留足量的氣孔，保持產(chǎn)品的形狀和尺寸。所述無機(jī)磷酸鹽組分與其他的組分相結(jié)合，使可熱膨脹的固體材料可膨脹，同時(shí)所述組合物包含一部分液相，在膨脹之后轉(zhuǎn)化為固體陶瓷，因此膨脹不會使陶瓷受到過分的干擾，或者造成陶瓷分裂。我們已發(fā)現(xiàn)選擇本發(fā)明的組分的范圍使得在燃燒條件下形成的液體組分可保持足夠高的粘度，因此所述組合物不會流動(dòng)，同時(shí)提供撓性，使可熱膨脹的固體材料可膨脹，通過補(bǔ)償可燃性材料的損失來保持形狀和體積。所述無機(jī)磷酸鹽組分還可以通過在形成陶瓷的時(shí)候在無機(jī)材料顆粒(特別是硅酸鹽礦物填料)之間提供一定程度的粘著性，顯著提高所得陶瓷的強(qiáng)度。以所述聚氨酯組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，本發(fā)明的組合物包含至少40重量％的聚氨酯。所述耐火組合物中聚氨酯的量的上限會受到配制的組合物的所需性質(zhì)的影響。如果以組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，聚氨酯的量超過大約80重量％，在著火情況下不可能形成內(nèi)聚性的不會崩潰的殘余物。聚氨酯是通過異氰酸酯組分(包括異氰酸酯的衍生物)與至少一種包含具有活潑氫的官能團(tuán)(例如羥基、胺、羧酸、硫醇或者其他含活潑氫的基團(tuán))的組分反應(yīng)制得，或者與其他異氰酸酯進(jìn)行自反應(yīng)制得，該反應(yīng)通常在催化劑以及本領(lǐng)域已知種類的任選的其他添加劑的存在下制備。這兩種組分經(jīng)常分別稱為‘異’和‘聚’，總稱為‘聚氨酯體系’或簡稱為‘體系’。這些反應(yīng)的產(chǎn)物稱為聚氨酯，作為一類聚合物，即使其含很少的氨基甲酸酯基團(tuán)或者不含氨基甲酸酯基團(tuán)。具體的聚氨酯更準(zhǔn)確地用其特定的官能團(tuán)名稱表示。聚氨酯的一般性描述的產(chǎn)生是因?yàn)樵谛纬删郯滨サ臅r(shí)候通常會發(fā)生作為副反應(yīng)的這些其他的官能團(tuán)反應(yīng)。異氰酸酯中的不飽和C=N鍵受到活化，可以被醇、羧酸、水、胺和硫醇親核進(jìn)攻。一般的聚氨酯中的產(chǎn)物和副產(chǎn)物的例子如下氨基甲酸酯(異氰酸酯和羥基)脲基甲酸酯(異氰酸酯與氨基甲酸酯，形成交聯(lián))胺(異氰酸酯和水，通過氨基甲酸中間體的自發(fā)脫羧)脲(異氰酸酯和胺，其中胺通過與水的反應(yīng)得到，或者作為比羥基更快的反應(yīng)物質(zhì)加入)縮二脲(異氰酸酯與脲，形成交聯(lián))?；?異氰酸酯與酰胺，形成交聯(lián))酰胺(異氰酸酯與羧酸)脲二酮(兩個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的自反應(yīng))異氰脲酸酯(三個(gè)異氰酸酯基的自反應(yīng))聚氨酯包括聚異氰脲酸脂，也稱為PIR，其使用不同的催化劑，具有較高的異氰酸酯比例。一般的異氰酸酯中各種官能團(tuán)的形成取決于反應(yīng)物的種類和濃度，溫度、催化劑、以及發(fā)泡劑的使用。聚氨酯的具體例子在以下參考文獻(xiàn)中進(jìn)行討論Kirk-0thmerConciseEncyclopediaofChemicalTechnology,第四版，R.E.Kirk禾口D.F.Othmer,Wiley,1999，ISBN0471296988，第2057-2060頁，其內(nèi)容參考結(jié)合入本文中。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中使用的一個(gè)一般種類的聚氨酯是基于多異氰酸酯和多元醇在催化劑以及任選的本領(lǐng)域已知的種類的其他添加劑的存在下反應(yīng)制得的。可以通過氨基甲酸酯反應(yīng)，通過連接單體來制備聚氨酯，聚氨酯可以通過氨基甲酸酯反應(yīng)，使得單體、低聚物、預(yù)聚物或聚合物發(fā)生鏈增長或交聯(lián)而制備。在這些聚合物中，氨基甲酸酯基團(tuán)可以僅僅構(gòu)成官能團(tuán)連接的重復(fù)單元的一小部分。在所有情況下，聚合物形成需要雙官能活性分子，交聯(lián)需要一些包含三官能或更高官能度的物質(zhì)。用于交聯(lián)的大于2的官能度可以包含在該一般聚異氰酸酯描述的前幾部分中討論的異氰酸酯、醇或其他官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)之內(nèi)。經(jīng)常通過添加短鏈增長單體對聚氨酯結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，以產(chǎn)生形成硬相的具有較高一般氨基甲酸酯基團(tuán)密度的區(qū)域。根據(jù)其結(jié)構(gòu)選擇羥基封端的多元醇和聚酯以形成硬相或軟相?；陔p酚A的芳族醇形成硬相，而脂族多元醇和聚酯根據(jù)其官能度形成軟相。官能度為2可以進(jìn)行末端連接，因此鏈增長得到較軟的泡沫材料，大于2的官能度形成其硬度隨官能度而增大的聚氨酯。聚氨酯體系的第一主要組分是包含異氰酸酯官能團(tuán)的化合物。包含兩個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的分子被稱為二異氰酸酯。這些分子也被稱為單體或單體單元，因?yàn)樗麄冏陨碛脕碇苽浒齻€(gè)或更多個(gè)異氰酸酯官能團(tuán)的聚合異氰酸酯。異氰酸酯可以分類為芳族的，例如甲烷二苯基二異氰酸酯(MDI)或者甲苯二異氰酸酯(TDI)；或者脂族的，例如六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或者異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)。聚合異氰酸酯的一個(gè)例子是聚合甲烷二苯基二異氰酸酯，其為包含兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)異氰酸酯基的分子的混合物，平均官能度為2.7?？梢酝ㄟ^使異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成預(yù)聚物對異氰酸酯進(jìn)行進(jìn)一步改性?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域已知的技術(shù)，用異氰酸酯端基或端羥基形成預(yù)聚物。還可通過用胺進(jìn)行鏈增長和/或交聯(lián)形成脲鍵，形成異氰酸酯氨基甲酸酯預(yù)聚物?？梢允褂枚喙倌墚惽杷狨?，例如選自以下的至少一種脂族(例如其中R是脂族)，芳族(例如其中R是芳族)以及脂環(huán)族(例如其中R是脂環(huán)族)多異氰酸酯，以及由其制備的預(yù)聚物多異氰酸酯聚氨酯的第二主要組分是包含活潑氫的組分，在一個(gè)實(shí)施方式中，其包括多元醇。包含兩個(gè)羥基的分子稱為二元醇，包含三個(gè)羥基的分子稱為三元醇，等等。實(shí)際上，多元醇不同于短鏈或低分子量的二醇增鏈劑和交聯(lián)劑，例如乙二醇(EG)，1，4-丁二醇(BD0)，二甘醇(DEG)，甘油，以及三羥甲基丙烷(TMP)。多元醇本身可以是聚合物。例如它們可以通過以下方式形成環(huán)氧丙烷(P0)，環(huán)氧乙烷(E0)在堿催化條件下加成到包含羥基或胺的引發(fā)劑上，或者通過二酸(例如己二酸)與二醇(例如乙二醇或二丙二醇(DPG))的聚酯化反應(yīng)。用P0或E0增長的多元醇是聚醚型多元醇。通過聚酯化反應(yīng)形成的多元醇是聚酯型多元醇。引發(fā)劑、增鏈劑和多元醇分子量的選擇會很大地影響聚氨酯的物理狀態(tài)以及物理性質(zhì)。聚氨酯重要的特性是它們的主鏈、引發(fā)劑、分子量、伯羥基含量、官能度、以及粘度。制備聚氨酯的聚合反應(yīng)可以用叔胺之類的堿或有機(jī)金屬化合物催化，叔胺是例如二甲基環(huán)己基胺或三亞乙基二胺，有機(jī)金屬化合物是例如辛酸錫(II)，二月桂酸二丁基錫，或者辛酸鉍。另外，催化劑可以根據(jù)它們是否有利于氨基甲酸酯(凝膠)反應(yīng)選擇，例如1，4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(也稱為DABC0或TEDA)，或者脲(發(fā)泡)反應(yīng)，例如二-(2-二甲基氨基乙基)醚，或者特別推動(dòng)異氰酸酯三聚反應(yīng)，例如辛酸鉀。形成基于異氰脲酸脂的聚氨酯的催化劑的例子是2-乙基己酸鉀?？梢允褂卯a(chǎn)生氣體的反應(yīng)或者物質(zhì)制備泡沫材料。發(fā)泡劑是例如水，某些鹵烴，包括氫氟烴，例如HFC-245fa(1，1,1,3,3-五氟丙烷)和HFC_134a(1，1,1,2-四氟乙烷)，以及烴，例如正戊烷。這些發(fā)泡劑可以加入聚合側(cè)，或者作為輔助物流加入。水與異氰酸酯反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，其在混合過程中會填充并使產(chǎn)生的泡孔膨脹?？梢赃x擇商烴和烴，使得它們的沸點(diǎn)等于或接近室溫。因?yàn)榫酆戏磻?yīng)是放熱的，這些發(fā)泡劑會在反應(yīng)過程中揮發(fā)形成氣體。它們會填充并使多孔的聚合物基質(zhì)膨脹，形成泡沫材料。在發(fā)泡過程中使用表面活性劑來改進(jìn)聚合物的特性。它們可以用來調(diào)節(jié)泡孔尺寸，使得泡孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止癟泡和表面缺陷。設(shè)計(jì)硬質(zhì)泡沫材料表面活性劑以制得非常細(xì)小的泡孔和非常高的閉孔含量。設(shè)計(jì)軟質(zhì)泡沫材料表面活性劑使得反應(yīng)物質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)使開孔含量最大，以防泡沫材料收縮。本發(fā)明的聚氨酯可以通過已知的方法成形，例如澆鑄法、模塑法和擠出法，制成成形制品，例如片材、板材、棒材、塊料或者其他的型材。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述聚氨酯由異氰酯和多元醇組分形成，所述異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯和甲烷二亞苯基二異氰酸酯中的至少一種，多元醇組分包括選自聚醚型多元醇和聚酯型多元醇中的至少一種。所述聚氨酯可以由例如聚醚型多元醇形成，優(yōu)選聚氧丙烯_多元醇和/或聚氧丙烯-聚氧乙烯多元醇，其官能度為2-10(例如官能度為2-8或2-6)，分子量為100-8000g/mol(例如150-8000g/mol或150-6000g/mol)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述組合物包含小于5%的羧酸，例如包含例如至少8個(gè)碳原子的脂肪酸或者羥基脂肪酸。更優(yōu)選所述聚氨酯包含小于1重量％的羧酸，最優(yōu)選不含羧酸。本發(fā)明的組合物任選地還包含其他無機(jī)填料之類的組分。本發(fā)明的組合物還包含例如最高10重量％的(以聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì))選自鎂、鈣和鋁的至少一種金屬的氧化物、氫氧化物和碳酸鹽中的至少一種。以聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，該組分優(yōu)選含量為3-5重量％，最優(yōu)選為4-5重量％。光學(xué)組分的另一個(gè)例子是玻璃料。本發(fā)明的組合物任選包含最高約5%的硼酸鋅。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選包含至少1重量％的硼酸鋅，更優(yōu)選包含至少2重量％的硼酸鋅。已知硼酸鋅會分解形成氧化硼，其還可以作為如下所述的造渣氧化物。本申請人已發(fā)現(xiàn)，組合物的無機(jī)磷酸鹽和硼酸鋅在總組合物中的總比例大于20重量％，該組合物在受到燃燒條件下可能經(jīng)歷的升高的溫度往往會發(fā)生崩塌和高度收縮。因此，優(yōu)選對無機(jī)磷酸鹽和硼酸鋅(當(dāng)使用的時(shí)候)的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在受熱的時(shí)候提供所需程度的體積保持性。在組合物的一些組分分解過程中放出的氣體會通過被俘獲在微孔結(jié)構(gòu)中，來幫助防止崩潰和過分收縮。這些分解產(chǎn)物包括來自APP之類的無機(jī)磷酸鹽的氨，來自任何金屬氫氧化物或硼酸鋅的水，以及來自碳酸鹽的二氧化碳或者一氧化碳，以及來自聚氨酯的高溫分解產(chǎn)物。在燃燒條件下，無機(jī)磷酸鹽和硼酸鋅(存在的話)會分別產(chǎn)生氧化磷和氧化硼。這些氧化物作為造渣劑，其在較低溫度下熔化，與硅酸鹽礦物組分反應(yīng)。該反應(yīng)產(chǎn)生液相，液相在受到升高的溫度時(shí)與礦物硅酸鹽以及由金屬氧化物、氫氧化物或碳酸鹽形成的其他耐火組分有效結(jié)合，形成結(jié)合的陶瓷產(chǎn)物。結(jié)果該產(chǎn)物具有合乎需要的物理性質(zhì)和機(jī)械性能。本發(fā)明的組合物在受到不超過1050°C的升高的溫度之后形成的陶瓷產(chǎn)物優(yōu)選具有至少10千帕的壓縮強(qiáng)度。一個(gè)不同的優(yōu)點(diǎn)是，所述組合物是不會崩潰的，即其保持剛性，不會發(fā)生過量的熱引起的變形或流動(dòng)。所述組合物包含各種不會影響形成陶瓷的組分相互作用的添加劑。本發(fā)明的基于聚氨酯的泡沫材料組合物的密度通常為75-900千克/立方米，優(yōu)選150-500千克/立方米。所述組合物為發(fā)泡的聚氨酯組合物的形式，組合物的填料組分通常會形成泡沫材料結(jié)構(gòu)的整體部分。本發(fā)明的發(fā)泡制品可以通過例如在模具內(nèi)發(fā)泡或者連續(xù)發(fā)泡擠出法進(jìn)行成形。還可以對本發(fā)明的組合物進(jìn)行配制，使其在受到高溫以后發(fā)生較低的收縮。通常，置于本說明書的實(shí)施例中使用的規(guī)定的緩慢加熱條件下的矩形測試試樣沿著試樣的長度會經(jīng)歷的線性尺寸變化小于25%、優(yōu)選小于20%、最優(yōu)選小于10%。測定線性尺寸變化的方法是通過測量燃燒之前的樣品長度，然后在受到緩慢燃燒條件之后，冷卻之后測量樣品的長度而測得的。通過燃燒引起的樣品膨脹記作線性尺寸的正的變化，收縮記作線性尺寸的負(fù)的變化。各自用變化的百分比表示。本發(fā)明還提供了一種形成多孔聚氨酯材料的方法，該方法包括在無機(jī)組分的存在下形成多元醇組分和異氰酸酯組分的混合物，任選地在發(fā)泡劑的存在下，使所述組合物發(fā)泡，形成聚氨酯泡沫材料，其中，所述無機(jī)組分占發(fā)泡的組合物的20-60重量％，所述組合物包含一定量的多元醇和異氰酸酯，使得以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，包含至少40重量％的聚氨酯；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，10-40重量％(優(yōu)選15-40重量％)的硅酸鹽礦物填料；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，5-20重量％(優(yōu)選10-20重量％)的在不高于800°C的溫度下形成液相的至少一種無機(jī)磷酸鹽；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，0.1-10重量％(優(yōu)選0.5-10重量％，最優(yōu)選1-5重量％)的可熱膨脹的固體材料。通常至少大部分的無機(jī)組分與所述多元醇組分混合。通常優(yōu)選大部分的無機(jī)組分包含在多元醇組分中。然后加入異氰酸酯作為最后的組分。然后使得多元醇和異氰酸酯組分反應(yīng)，并由于反應(yīng)過程中釋放的二氧化碳而發(fā)泡。最后，反應(yīng)使得泡沫材料穩(wěn)定和凝固?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的設(shè)備和步驟進(jìn)行組合物的混合和發(fā)泡。優(yōu)選對包含無機(jī)組分的多元醇組分進(jìn)行攪拌，以在混合異氰酸酯和多元醇組分的過程中保持穩(wěn)定的分散。所述泡沫材料可以在合適的模具中成形，形成所需的形狀，或者本發(fā)明聚氨酯制品的連續(xù)型材。或者可以在放置組合物的同時(shí)將多元醇與異氰酸酯組分混合，對聚氨酯泡沫材料進(jìn)行原位成形。本發(fā)明的聚氨酯泡沫材料組合物可以為以下形式，例如密封件、涂層、塊料、棒材、帶材、片材、板材或者其他成形制品。所述組合物可以用于填縫，隔熱以及阻火層應(yīng)用。這些應(yīng)用的例子包括對結(jié)構(gòu)中的通道空間填縫，在管道和導(dǎo)管的墻壁貫穿處中填縫，面板之間填縫，膨脹連接件，導(dǎo)管和管道的隔熱，門芯，各種應(yīng)用中的密封，建筑面板上的涂層，各種應(yīng)用上的防滲涂層。下面將參照以下實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)理解，提供這些實(shí)施例是為了說明本發(fā)明，這些實(shí)施例決不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。實(shí)施例制備方法通過以下方法制備實(shí)施例的材料將包含硅酸鹽礦物、無機(jī)磷酸鹽和可熱膨脹的固體的填料混合物加入多元醇中，形成混合物。將該混合物加熱至45-55°C，然后使其與MDI反應(yīng)。用于所有實(shí)施例中的基于MDI的聚氨酯體系(表示為PU泡沫材料體系)的NC0指數(shù)為95-105，該體系基于以下組分<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>加入聚氨酯體系的填料的量為30-50重量％。起初，將所需量的填料加入多元醇中，混合約3-5分鐘，直至得到平滑的糊料稠度。在加入異氰酸酯以前，向多元醇填料混合物中加入輔助組分，例如水、泡孔穩(wěn)定表面活性劑以及催化劑，攪拌3分鐘。然后加入所需量的異氰酸酯，攪拌，直至得到不透明的奶油狀混合物(根據(jù)填料的含量，攪拌20-40秒)。然后使得所述混合物在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室條件下起發(fā)并凝固過夜。將樣品放置在烘箱中，在24°C下24小時(shí)，使其完全固化。尺寸穩(wěn)定性(收縮測試)通過測量樣品在馬弗爐中，以13°C/分鐘的速度加熱至750士50°C或1000士50°C之前和之后的尺寸，確定材料受到高溫作用產(chǎn)生的尺寸變化的量。所述樣品在最高溫度下保持5分鐘，然后從加熱爐中取出。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對三個(gè)樣品進(jìn)行測試。它們的標(biāo)稱尺寸(高X寬X長)為15X15X30mm。壓縮強(qiáng)度測試使用ASTMD1621-00給出的一些指導(dǎo)，測定聚氨酯基泡沫材料熱解形成的陶瓷泡沫材料的壓縮強(qiáng)度。使用的陶瓷泡沫材料尺寸為30X50X50mm，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)至少重復(fù)測定兩次。樣品的高度平行于泡沫材料起發(fā)方向。十字頭速度為3.0mm/min。使用10%變形時(shí)的負(fù)荷計(jì)算壓縮強(qiáng)度。壓縮強(qiáng)度和觸感測試之間產(chǎn)生相關(guān)性。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)施例1-4使用上文所述的一般步驟以及2-3重量％的可膨脹石墨和表1所示組分制備了實(shí)施例1-4的聚氨酯泡沫材料，以組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，聚氨酯泡沫材料包含總量為30%，35%，40%禾口50重量％的填料。根據(jù)以上的步驟測定各種組成的樣品在受到1000士50°C的溫度時(shí)形成的陶瓷的強(qiáng)度，以及樣品的尺寸變化，結(jié)果列于表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>比較例1-3制備了比較例1-3的樣品以檢驗(yàn)與本發(fā)明產(chǎn)品類似，但是不含可膨脹石墨之類的可熱膨脹的固體材料的各種填充的聚氨酯的性能。使用表2所示的重量比例的組分制備組合物，樣品在750士50°C和1000士50°C的加熱爐中進(jìn)行測試，燃燒后樣品的尺寸變化和強(qiáng)度列于表2。發(fā)現(xiàn)在1000士50°C溫度下的線性收縮超過25%，收縮隨著填料加入量的減少而增加。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)施例5-6和比較例4制備了實(shí)施例5-6以及比較例4的組合物，用來檢測組合物中可熱膨脹固體材料的含量在1-15重量％的范圍內(nèi)變化的效果。使用表3所示的重量比例的組分制備這些組合物。樣品在加熱爐中，在750士50°C和1000士50°C的溫度下進(jìn)行測試，燃燒之后樣品的尺寸變化及其強(qiáng)度列于表3中。更優(yōu)選的組合物的可膨脹石墨的含量最高約為7重量％(粒度80目的顆粒開始膨脹的溫度為160°C)，最佳含量最高為5重量％。當(dāng)石墨含量超過10%的時(shí)候，當(dāng)加熱至高達(dá)750°C的時(shí)候，殘余物會非常薄弱和蓬松，當(dāng)加熱至高達(dá)1000°C的時(shí)候，會發(fā)生崩潰。認(rèn)為較小粒度(大于80目，每克的膨脹程度較低)的可膨脹石墨更適合以最高10重量％的量使用，但是較小的顆粒通常不易得到?？蔁崤蛎浀墓腆w材料的最佳含量很大程度取決于膨脹比，而膨脹比又由粒度和膨脹溫度決定。優(yōu)選的膨脹溫度約為160-220°C，優(yōu)選在聚合物完全降解之前(但是接近該完全降解)，使得所述可膨脹石墨在燃燒過程中膨脹，以保持其凈形狀/尺寸。當(dāng)可膨脹石墨顆粒的粒度等于和大于50目的時(shí)候，以最終泡沫材料組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，可膨脹石墨顆粒的含量優(yōu)選最高為5重量％。優(yōu)選可膨脹石墨的粒度不大于80目。較粗的顆粒通常還會降低陶瓷殘余物的強(qiáng)度，特別是在約等于或高于1000°C的溫度下。該結(jié)構(gòu)包含較大和均一性較低的泡孔而且較薄弱。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>比較例5使用表4所示的組分和重量比例制備意圖用于阻火性能的雙組分聚氨酯泡沫材料。所述樣品在加熱爐中，在1000士50°C測定，樣品在燃燒之后的尺寸變化以及強(qiáng)度列于表4。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>由于沒有任何結(jié)合的結(jié)構(gòu)，不能測量殘余物的強(qiáng)度。樣品殘余物在其自身重力作用下崩潰。實(shí)施例7-8制備了實(shí)施例7和8的組合物，用來提供使用不同于可膨脹石墨的可熱膨脹固體材料的實(shí)施例，在此實(shí)施例中為蛭石。使用表5所示的重量比例的組分制備組合物，該樣品在加熱爐中，在1000士50°C進(jìn)行測試，樣品燃燒之后的尺寸變化和強(qiáng)度列于表5。當(dāng)硅灰石作為硅酸鹽礦物的時(shí)候，包含10重量％的蛭石的樣品表現(xiàn)出與包含3.25重量％的可膨脹石墨的樣品類似的尺寸穩(wěn)定性。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>實(shí)施例9-12和比較例6-7制備了實(shí)施例9-12以及比較例6-7的組合物，用來檢測組合物中硅酸鹽礦物含量在3-44重量％范圍內(nèi)變化的效果。使用表6所示的重量比例的組分制備組合物，樣品在加熱爐中，在750士50°C和1000士50°C溫度下進(jìn)行測試，燃燒之后樣品的尺寸變化以及強(qiáng)度列于表6中。以組合物總重量為基準(zhǔn)計(jì)，包含10-36重量％的硅酸鹽礦物的樣品可以提供合理的收縮和強(qiáng)度。包含少于10%的硅酸鹽礦物的樣品具有較差的強(qiáng)度，含量大于40%的硅酸鹽會降低造渣組分的比例從而導(dǎo)致產(chǎn)生強(qiáng)度很弱的殘余物。在實(shí)施例12中，發(fā)現(xiàn)硅灰石能夠顯著改進(jìn)尺寸穩(wěn)定性以及殘余強(qiáng)度。使用40倍放大的掃描電子顯微鏡觀察實(shí)施例12的陶瓷的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其形成由針狀的互連網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)限定的泡孔的陣列，所得結(jié)構(gòu)具有極佳的尺寸保持性和良好的強(qiáng)度。戲I比較I實(shí)施I實(shí)施I實(shí)施I比較I實(shí)施__例6例9例10例11例7例12PU泡沫材料體49.1549.5750.0251.2549.1550.02M_______可膨脹石墨3.053.033.001.953.05一3.00滑石1.0510.09~24.9936.07~43.73-硅灰石了-—---24.99APP2034~15.13~~14.999.75Τθ714.99一ATH^0.3418.153.000~0~3.00ZnB~4.074.034.000.97"θ~4.00—總計(jì)I100丨100I100I100I100I100在750±50°C的測量結(jié)果密度(kg/m3)333I336“294266288300I長度(％)7M^~~+4.0一+1.0+0.9^4.9+5.4+5J+3.3—-0.3-4.1"+2.4+6.4Φ“^Φ~ηφ^_^__^^^^__Js__在1000±50°C的測試結(jié)果~W/S(kg/m3)333I336一|294266288300一I長度“-4.5-1.5—-3.0-0.7^Κλ9+3.9Δ寬度(％)-2.7—~+31-6.3—-3.5:1.0+3.8~強(qiáng)度弱弱強(qiáng)^等弱極強(qiáng)實(shí)施例13-15和比較例8-9制備了實(shí)施例13-15以及比較例8和9的組合物，進(jìn)行測試，以檢測APP比例的變化對燃燒條件下形成的陶瓷殘余物的尺寸穩(wěn)定性以及強(qiáng)度的影響。通過使用表7所示的重量比例的組分制備組合物，樣品在加熱爐中，在750士50°C和1000士50°C的溫度進(jìn)行測試，樣品燃燒之后的尺寸變化以及強(qiáng)度列于表7中。當(dāng)APP的含量為2%的時(shí)候，形成的陶瓷殘余物的強(qiáng)度極差。當(dāng)APP為30%的時(shí)候，特別是在1000士50°C的較高的溫度下，所述組合物具有顯著的收縮。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實(shí)施例16-19實(shí)施例16-19的組合物檢測了硼酸鋅(ZnB)的量變化對在燃燒條件下的體積變化以及所得陶瓷殘余物的強(qiáng)度的影響。組合物組分的量(以重量計(jì))列于表8。測量了在加熱爐中在750士50°C進(jìn)行燃燒造成的尺寸變化，結(jié)果列于表8。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>包含硼酸鋅的組合物(實(shí)施例16和18)在燃燒條件下扭曲較小，但是對于將收縮減至最小或者達(dá)到所需的壓縮強(qiáng)度來說，加入硼酸鋅并不是必需的。權(quán)利要求一種用來在燃燒條件下形成多孔陶瓷的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，所述組合物包含以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，至少40重量％的聚氨酯；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，10-40重量％的硅酸鹽礦物填料；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，5-20重量％的至少一種無機(jī)磷酸鹽，該無機(jī)磷酸鹽在不高于800℃的溫度下形成液相；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，0.1-10重量％的可熱膨脹的固體材料；其中，無機(jī)組分的總比例占所述組合物總重量的20-60重量％。2.如權(quán)利要求1所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述無機(jī)磷酸鹽包括含量為5-20重量％的聚磷酸銨APP。3.如權(quán)利要求1所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，以所述組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述組合物包含0.5-10重量％的所述可熱膨脹的固體材料。4.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述硅酸鹽礦物的含量為15-40重量％，最優(yōu)選為15-30重量％。5.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，所述硅酸鹽礦物是滑石和/或硅灰石。6.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，可熱膨脹的固體材料的含量為1-10重量％，更優(yōu)選1-5重量％。7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，所述可熱膨脹的固體材料包含選自以下的至少一種未膨脹的蛭石的精選的薄片，未膨脹的珍珠巖，水黑云母，未膨脹的泡沫粘土，未膨脹的石墨和水溶脹性合成四硅酸氟型云母。8.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，所述可熱膨脹的固體材料包括可膨脹石墨。9.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，以所述聚氨酯泡沫材料組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述APP的含量為10-15重量％，最優(yōu)選為10-12重量％。10.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，硼酸鋅的含量最高為10重量％。11.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，本發(fā)明的組合物在受到1050°C的升高的溫度后形成的陶瓷產(chǎn)品的壓縮強(qiáng)度至少為lOkPa。12.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，所述聚氨酯泡沫材料組合物在受到1050°C的升高的溫度后形成的陶瓷產(chǎn)品保持剛性，不會發(fā)生熱引起的變形或流動(dòng)。13.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，所述泡沫材料組合物的密度為75-900千克/立方米，優(yōu)選為150-500千克/立方米。14.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的多孔聚氨酯泡沫材料組合物，其特征在于，置于規(guī)定的緩慢燃燒條件下的矩形試樣沿試樣長度經(jīng)歷的線性尺寸變化小于25%，優(yōu)選小于20%。15.一種形成多孔聚氨酯材料的方法，該方法包括，在無機(jī)組分的存在下形成多元醇組分和異氰酸酯組分的混合物，任選在發(fā)泡劑的存在下，使所述組合物發(fā)泡，形成聚氨酯泡沫材料，其中，所述無機(jī)組分占發(fā)泡組合物的20-60重量％，所述發(fā)泡組合物包含一定量的多元醇和異氰酸酯，以提供以最終組合物總重量為基準(zhǔn)計(jì)的至少40重量％的聚氨酯；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，10-40重量％的硅酸鹽礦物填料；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，5-20重量％的至少一種無機(jī)磷酸鹽，該無機(jī)磷酸鹽在不高于800°C的溫度下形成液相；以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，0.1-10重量％的可熱膨脹的固體材料。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，以最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述無機(jī)磷酸鹽包含含量為5-20重量％的聚磷酸銨。17.如權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，以所述最終組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述組合物包含0.1-10重量％的所述可熱膨脹的固體材料。18.如權(quán)利要求15-17中任一項(xiàng)所述的形成多孔聚氨酯材料的方法，其特征在于，至少大部分的無機(jī)組分在發(fā)泡之前與多元醇組分混合。19.如權(quán)利要求15-18中任一項(xiàng)所述的形成多孔聚氨酯材料的方法，其特征在于，所述泡沫材料在合適的模具中成形，形成聚氨酯制品的所需形狀或連續(xù)輪廓。20.如權(quán)利要求15-19中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述聚氨酯泡沫材料通過在放置組合物的同時(shí)將多元醇和異氰酸酯組分混合而原位形成。21.一種包含以上權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的組合物的聚氨酯泡沫材料制品，其為以下形式密封件、涂層、塊料、棒材、帶材、片材、板材或者其他成形制品。22.如權(quán)利要求21所述的聚氨酯泡沫材料制品，用于以下應(yīng)用用于填縫，隔熱以及阻火層應(yīng)用，包括對建筑物中的通道空間填縫，在管道和導(dǎo)管的墻壁貫穿處中填縫，面板之間的填縫，膨脹連接件，導(dǎo)管和管道的隔熱，門芯，各種應(yīng)用中的密封件，建筑面板上的涂層，各種應(yīng)用上的阻擋涂層。全文摘要本發(fā)明提供了一種多孔聚氨酯泡沫材料的組合物，其用于在燃燒條件下形成多孔陶瓷，所述組合物包含以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，至少40重量％的聚氨酯；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，10-40重量％的硅酸鹽礦物填料；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，5-20重量％的至少一種無機(jī)磷酸鹽，該無機(jī)磷酸鹽在不高于800℃的溫度下形成液相；以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，0.1-10重量％的可熱膨脹的固體材料；其中，無機(jī)組分的總比例占所述組合物總重量的20-60重量％。文檔編號C09K21/14GK101809077SQ200880023369公開日2010年8月18日申請日期2008年5月5日優(yōu)先權(quán)日2007年5月7日發(fā)明者K·W·托馬斯,P·D·D·偌德瑞格,R·A·尚克斯,S·W·Y·翁,V·帕薩諾威克-祖久,Y·B·陳申請人:陶瓷聚合物控股有限公司