泡沫墙绝缘系统的制作方法

泡沫墙绝缘系统的制作方法
【专利摘要】墙绝缘系统，其包括热塑性聚合物泡沫板、横跨所述热塑性聚合物泡沫板的宽度水平延伸的熔体阻挡材料肋棱、和金属面层，所述金属面层与所述热塑性聚合物泡沫板的外表面结合并覆盖所述热塑性聚合物泡沫板的外主表面和沿着所述热塑性聚合物泡沫板的外主表面暴露的任何肋棱。熔体阻挡材料肋棱在沿着所述泡沫板高度的任何50厘米距离内横跨所述热塑性聚合物泡沫板的宽度延伸。
【专利说明】泡沬墙绝缘系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含热塑性聚合泡沫的绝热墙系统。

【背景技术】
[0002] 2012年7月1日生效的对于欧洲建筑材料燃烧试验的分类管理的新标准将实施。 在这个日期之前，是通过对建筑结构的各个部件的燃烧试验性能进行分类来确定类别的。 新的标准需要测试包含所有部件在一起的建筑系统。这构成了欧洲耐火性能测试的模式转 变。
[0003] 新的标准根据按照EN 13501-1的类别来分类燃烧试验性能。不包括地板材料和 直线型管的建筑物的类别落入Al-F的范围。E或F的类别相当于没有通过EN 13823的燃 烧试验。超过E(亦即比E更接近Al)的类别相当于随着所述类别接近A1，耐火性能增强。 为了达到D、C或B的类别，建筑部件（不包括地板材料）必须通过EN 13823试验。
[0004] 以前通过欧洲燃烧试验标准的许多建筑结构在新的标准下不再能够符合所要求 的类别，在新的标准下成为E或F类别。例如，包含热塑性聚合物泡沫的建筑墙绝缘系统以 前可能已经通过欧洲燃烧试验标准，现在按照EN 13501-1不能达到超过E的类别。
[0005] 期望鉴别包含热塑性聚合物泡沫的建筑墙绝热系统，其按照EN 13501-1可达到 超过E的类别。还期望提供重量尽可能轻的这种建筑墙绝热系统以便于安装。还进一步期 望提供避免通过所述墙的热短路（thermal short)的这种建筑墙绝热系统，从而优化所述 墙系统的绝热性质。


【发明内容】

[0006] 本发明提供了用于构建建筑墙的热塑性聚合物泡沫基绝缘系统，其按照新的欧洲 EN 13501-1分类标准可达到超过E的类别。本发明还在实现这个目标的同时，避免了通过 所述墙的热短路和通过利用泡沫材料来最小化重量。
[0007] 耐火性能分类的改变需要不止优化所述绝缘系统的各个单个部件的阻燃性质。相 反，本发明是分析包含热塑性聚合物泡沫绝缘的整个建筑墙系统在EN 13823试验条件下 的表现并然后对所述建筑墙系统作为一个整体重新设计来改善试验性能的结果。不受理论 约束，本发明解决了在EN 13823试验条件下当热塑性聚合物熔化并形成垂直通道，火和热 可通过垂直通道行进以加速所述聚合物泡沫的分解（烟?效应）时，所述热塑性泡沫结构 倾向于比期望的更迅速坍塌的可能隐患。尝试仅仅将热塑性聚合物泡沫更紧密地封闭起来 隔离火焰源证明因将热截留在泡沫内并促进泡沫的熔化和所述烟囱效应而起到相反作用。
[0008] 本发明提供了绝缘系统，其专门设计成限制所述墙段的熔融热塑性聚合物泡沫绝 缘垂直流动从而形成允许烟?效应的垂直通道。
[0009] 在第一方面，本发明是墙绝缘系统，所述系统包含：(a)具有互相垂直的高度、宽 度和厚度尺寸和相反的内外主表面的热塑性聚合物泡沫板；(b)熔体阻挡材料肋棱，其横 跨所述热塑性聚合物泡沫板的宽度水平延伸、延伸通过所述热塑性聚合物泡沫板厚度的 至少75%并在所述热塑性聚合物泡沫的高度尺寸中延伸至少30毫米；和（c)厚度为至少 0. 45毫米的金属面层，所述金属面层与所述热塑性聚合物泡沫板的外表面结合并覆盖所述 热塑性聚合物泡沫板的外主表面，包括任何暴露的肋棱；其中在沿着所述热塑性聚合物泡 沫板的高度的任何50厘米距离内，存在横跨所述泡沫板的宽度延伸的熔体阻挡材料肋棱， 并且其中所述熔体阻挡材料具有800摄氏度或更高的熔融温度或其分解而不是熔融。
[0010] 本发明可用于绝缘建筑墙并且充当建筑墙。本发明对于按照EN13501-1达到D或 更高类别的绝缘建筑墙尤其合乎需要。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 图1示出了本发明的绝热墙系统的侧视图。
[0012] 图2示出了形成内墙角的本发明绝热墙系统的顶视图，包括所述绝热墙系统连接 的支撑结构。
[0013] 图3示出了本发明的绝热墙系统的侧视图。
[0014] 图4示出了绝缘墙组件，其包含组装形成内墙角的多个图3的绝热墙系统。

【具体实施方式】
[0015] 当试验方法编号没有指出日期时，所述试验方法是指截止本文件的 优先权日:为 止最新近的试验方法。参考试验方法包括参考试验协会和试验方法编号二者。本文中 采用以下试验方法缩写和标识符：ASTM是指美国测试与材料协会（American Society for Testing and Materials) ;EN 是指欧洲标准（European Norm) ;DIN 是指德国工业 协会（Deutsches Institut fiir Normung);和 ISO 是指国际标准组织（International Organization for Standards)〇
[0016] "多个"是指两个或更多个。"和/或"是指"和、或者作为替代"。所有的范围包括 端点在内，除非另外指出。
[0017] "聚合物"，除非另外指出，是指均聚物和共聚物二者。除非另外指出，"共聚物"包 括嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物和无规共聚物。
[0018] "主表面"是指平面表面积等于或大于制品的任何其他表面的制品表面。平面表面 积是投影到平面上从而排除来自所述表面中轮廓（峰和谷）的贡献的表面的面积。
[0019] "垂直的"是指在所提到的制品的位置处平行于地球重力场的取向。"水平的"是 指在所提到的制品的位置处垂直于地球重力场的取向。"垂直取向的"和"非水平的"是同 义的并且是指具有垂直分量的取向，优选完全垂直。例如，不是完全水平的任何东西都是垂 直取向的。
[0020] "高度"、"宽度"和"厚度"是制品互相垂直的尺寸。"高度"是指在垂直方向上的尺 寸。对于片、板和具有相反的主表面的其他制品而言，"厚度"是指垂直于所述相反的主表面 并在所述主表面之间延伸的尺寸并且等于制品的高度、宽度和厚度的最小量值。
[0021] 对于本发明的墙绝缘系统，术语例如垂直、水平和高度对应于在墙上应用和根据 EN 13823测试而取向的墙绝缘系统。虽然所述系统在与墙连接之前可以转为基本上任何取 向，但目的在于如果安装或计划安装所述系统、并且以如本文所述的取向测试所述系统的 耐火性能的话，则这样的取向在本发明范围内。
[0022] 本发明的墙绝缘系统包含热塑性聚合物泡沫板；亦即，以板形式的热塑性聚合物 泡沫。
[0023] 热塑性聚合物泡沫包括在其中限定多个孔或空隙的热塑性聚合物连续相基质。所 述聚合物泡沫可以是开孔泡沫或闭孔泡沫。开孔泡沫具有30百分比（％)或更高的开孔含 量，并且可以具有50%或更高、60%或更高、70%或更高、80%或更高、90%或更高、95%或 更高的开孔含量，并且可以具有100%开孔含量。闭孔泡沫具有小于30%的开孔含量，并且 可以具有20%或更少、10%或更少、5%或更少的开孔含量，并且可以具有0%开孔含量。开 孔含量百分比根据美国试验和材料协会（ASTM)方法D6226-05测定。为了更加热绝缘，期 望所述热塑性聚合物泡沫是闭孔泡沫。所述热塑性聚合物泡沫理想地具有25千克/立方 米（kg/m 3)或更高的密度,优选30kg/m3或更高并同时理想地为90kg/m3或更低、优选60kg/ m3或更低和甚至更优选40kg/m3或更低的密度。根据ASTM D1622-08确定泡沫密度。
[0024] 可形成所述热塑性聚合物泡沫的连续相基质的合适的热塑性聚合物包括任何一 种或多于一种热塑性聚合物的任何组合。烯烃聚合物、烯基-芳族均聚物和包含烯烃和烯 基芳族组分两者的共聚物是合适的。适合的烯烃聚合物的例子包括乙烯和丙烯的均聚物和 共聚物。
[0025] 理想地，所述泡沫芯是具有聚合物基质的聚合泡沫芯，所述聚合物基质包含一种 或多于一种烯基-芳族聚合物或由其构成。烯基-芳族聚合物是包含聚合成为聚合物结构 的烯基芳族单体的聚合物。烯基-芳族聚合物可以是均聚物、共聚物或者均聚物和共聚物 的掺合物。烯基-芳族共聚物可以是无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、或其任何组合， 并可以是线性的、分支的或其混合物。
[0026] 苯乙烯类聚合物是特别理想的烯基-芳族聚合物。苯乙烯类聚合物具有在聚合物 骨架中聚合的苯乙烯单体并且包括苯乙烯均聚物、共聚物及其掺合物。
[0027] 适合于本发明的苯乙烯类共聚物的例子包括苯乙烯与以下一种或多种的共聚物： 丙烯酸，甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，马来酸，衣康酸，丙烯腈，马来酸酐，丙烯酸甲酯，丙烯酸 乙酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸甲酯，乙酸乙烯酯和丁二烯。
[0028] 苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN)由于其容易制造和单体可利用性，是用于本发明的 特别理想的烯基-芳族聚合物。SAN共聚物可以是嵌段共聚物或无规共聚物，并可以是线性 的或分支的。SAN具有比聚苯乙烯均聚物更高的热变形温度，这提供了比聚苯乙烯均聚物泡 沫具有更高使用温度的泡沫。本方法的理想的实施方式采用包含SAN、甚至由SAN构成的聚 合物组合物。所述一种或多种烯基-芳族聚合物、甚至聚合物组合物本身可以包含SAN与 其它聚合物例如聚苯乙烯均聚物的聚合物掺合物、或由其构成。
[0029] 不管聚合物组合物是只包含SAN、还是SAN与其他聚合物，基于所述热塑性聚合物 基质中所有热塑性聚合物的重量，理想地，SAN的丙烯腈（AN)组分的存在浓度为1重量百 分比（wt%)或更高、优选5wt%或更高、更优选10wt%或更高。基于所述热塑性聚合物基 质中所有热塑性聚合物的重量，理想地，SAN的AN组分的存在浓度为50wt%或更低，通常为 30wt%或更低。
[0030] 所述热塑性聚合物泡沫可以是本发明的最广泛的范围中的任何类型热塑性聚合 物泡沫，包括挤塑泡沫和膨胀泡沫二者，然而，挤塑泡沫是最理想的。膨胀泡沫，例如膨胀聚 苯乙烯（EPS)泡沫，包含可膨胀泡沫的多个泡沫组分，例如珠粒或条索，所述可膨胀泡沫通 常在约束物内（例如模具内或约束片之间）膨胀，迫使膨胀性泡沫结构合起来，使得它们彼 此融合形成复合泡沫结构。膨胀泡沫的特征在于具有在整个聚合物泡沫中延伸并包围泡沫 孔组群的聚合物表皮。这些表皮相当于在膨胀和模塑所生成的泡沫复合材料期间接触和融 合在一起的膨胀性泡沫组分的表面。所述聚合物的表皮具有比平均孔壁或所生成的平均泡 沫结构更高的密度和/或厚度。膨胀珠粒泡沫和条索泡沫是两种类型的膨胀聚合物泡沫。 膨胀珠粒泡沫包含多个泡沫珠粒，它们膨胀并融合在一起，形成的泡沫结构具有在相当于 各个珠粒的表面的聚合物表皮壳中封闭的孔群。条索泡沫包含多条膨胀性聚合物泡沫，它 们彼此接触并融合在一起，产生的泡沫结构具有通常在所生成的泡沫的一个尺寸中延伸的 聚合物表皮内的孔群。
[0031] 与膨胀聚合物泡沫相反，挤塑聚合物泡沫例如挤塑聚苯乙烯（XPS)泡沫是通过将 单个膨胀性聚合物团块挤塑和膨胀成为聚合物泡沫而制成的，所述聚合物泡沫没有在整个 所述聚合物泡沫中延伸并且封闭孔群并且密度或厚度大于平均孔壁或泡沫密度的聚合物 表皮网络。挤塑聚合物泡沫从单个聚合物团块膨胀而不是通过将多个膨胀性泡沫团块融合 在一起而产生。每个膨胀性团块在其周围具有比较厚或高密度的表皮。因此，膨胀聚合物 泡沫在整个所述泡沫中具有这种表皮的网络，而挤塑聚合物泡沫只在它的外表面周围具有 这样的表皮。
[0032] 挤塑聚合物泡沫倾向于是比膨胀聚合物泡沫更好的绝热体并且更抗水分。比较 高密度的聚合物表皮的网络可在整个聚合物泡沫中产生热短路，这在挤塑泡沫中是不存在 的。水分还可以沿着融合表皮找到它通过孔隙的路径，在整个膨胀泡沫中形成网络并且不 理想地导致绝热降低和其他与水分有关的问题二者。因此，当抗水分和最佳绝热是最重要 时，挤塑聚合物泡沫用作本发明的热塑性聚合物可能是理想的。在这样的情况下，所述热塑 性聚合物泡沫最理想地是闭孔挤塑聚苯乙烯泡沫。
[0033] 所述热塑性聚合物泡沫是板的形式，其具有互相垂直的高度、宽度和厚度尺寸和 相反的内外主表面。所述相反的内外主表面基本上互相平行。
[0034] 所述墙绝缘系统还包含熔体阻挡材料肋棱。本文中，"肋棱"是指条或段。由此， 熔体阻挡材料肋棱是指肋棱状阻挡材料的条或段。当本发明的墙绝缘系统暴露于火时，所 述熔体阻挡材料肋棱起到至少两个功能：（1)抑制或阻止熔融的热塑性聚合物泡沫自由流 动到所述墙绝缘内的火源；和（2)抑制或阻止火焰在所述墙绝缘系统内上升，特别是在可 被称作烟囱效应的情况下，其中上升空气驱动火焰在封闭区域内猛烈向上。因此，当所述墙 绝缘系统暴露于热和火时，理想的是所述熔体阻挡材料肋棱保持完整的时段比所述热塑性 聚合物泡沫板更长。优选地，所述熔体阻挡材料肋棱在整个暴露于火的时段中，至少在对于 EN13501-1分类所规定的试验期间保持完整。在这个方面，所述熔体阻挡材料或分解而不是 熔融，或具有800摄氏度（°C )或更高、优选1000°C或更高的熔融温度。
[0035] 在本发明的最广泛范围内，所述熔体阻挡材料可由例如选自聚合物、金属或矿物 质的材料的任何一种或组合制成。同时，所述熔体阻挡材料可以是实心的、纤维状或蜂窝 状。理想地，所述阻挡材料是由聚合物、金属、矿物质或其任何组合制成的泡沫（亦即，蜂窝 状材料，具有在其中限定多个孔的连续材料基质）。为了最小化所述绝缘系统的重量和达到 横跨所述墙绝缘系统的最高可能的热阻，所述熔体阻挡材料理想地是泡沫。特别地，为了最 大化热阻，所述熔体阻挡材料理想地是绝热差的材料的泡沫形式材料，例如聚合泡沫、玻璃 泡沫或矿物质（例如二氧化硅）泡沫。例如，一种理想的熔体阻挡材料选自酚醛泡沫的聚 异氰脲酸酯泡沫、泡沫玻璃或硅酸盐泡沫例如气凝胶。所述熔体阻挡材料可以没有矿物纤 维例如矿物棉（例如岩棉或石棉）、金属、或矿物纤维和金属二者。
[0036] 理想地，为了优化通过所述熔体阻挡材料的绝热性质，所述熔体阻挡材料是开孔 含量小于30%、优选小于20%，更优选10%或更小，还更优选5%或更小并最优选2%或更 小（通过ASTM D6226-05测定）的聚合泡沫，例如聚异氰脲酸酯泡沫。为了将所述墙绝缘 系统的重量保持到最低，理想地，所述熔体阻挡材料具有50千克/立方米（kg/m 3)或更低 的密度，优选45kg/m3或更低，并可以是40kg/m3或更低。同时，为了当暴露于火焰时优化结 构完整性，理想的是所述熔体阻挡材料具有30kg/m 3或更高的密度，更理想地35kg/m3或更 高，并可以是40kg/m3或更高，或甚至45kg/m 3或更高。根据ASTM D1622-08测定泡沫密度
[0037] 所述熔体阻挡材料肋棱横跨所述热塑性聚合物泡沫板的宽度水平延伸。通常，熔 体阻挡材料肋棱位于单个热塑性聚合物泡沫板之间，但是可以在单个热塑性聚合物泡沫板 内延伸。"横跨所述热塑性聚合物泡沫板的宽度延伸"是指横跨所述热塑性聚合物泡沫板的 宽度的至少75百分比（％)，优选80%或更多，更优选90%或更多。理想地，所述熔体阻挡 材料肋棱完全横跨所述热塑性聚合物泡沫板的宽度延伸。所述熔体阻挡材料肋棱可连续或 不连续地横跨所述热塑性聚合物泡沫板的宽度延伸。也就是说，只要熔体阻挡材料肋棱横 跨泡沫板的宽度而存在，它就可以作为单个肋棱或作为彼此紧挨着或彼此远离相隔的多个 肋棱延伸，条件是横跨热塑性聚合物泡沫板延伸的所述多个肋棱以它们的集合体跨越了横 跨所述热塑性聚合物泡沫板的规定宽度。
[0038] 所述熔体阻挡材料肋棱延伸所述热塑性聚合物泡沫板厚度的至少75百分比 (% )，优选80 %或更多，更优选90 %或更多。所述熔体阻挡材料肋棱可完全延伸通过所述 热塑性聚合物泡沫板的厚度。
[0039] 每个熔体阻挡材料肋棱在所述热塑性聚合物泡沫板的高度尺寸（垂直延伸的尺 寸）中延伸至少30毫米（mm)并优选延伸至少50mm，并且可延伸75mm或更多和甚至IOOmm 或更多。同时，每个熔体阻挡材料肋棱在所述热塑性聚合物泡沫板的高度尺寸中通常延伸 300mm或更少，优选IOOmm或更少并可延伸75mm或更少。
[0040] 在沿着所述泡沫板高度的任何50厘米距离内，存在横跨所述热塑性聚合物泡沫 板宽度的肋棱。在所述热塑性聚合物泡沫板的高度尺寸中，熔体阻挡材料肋棱之间的间距 按中心到中心测量理想地是50厘米或更小并可以是40厘米或更小，甚至30厘米或更小。 所述墙绝缘系统可在所述墙绝缘系统的顶部而不是底部、在底部而不是顶部、在顶部和底 部二者、或者既不在顶部也不在底部包含熔体阻挡材料肋棱。"顶部"是指所述墙绝缘系统 的最高边缘。"底部"是指所述墙绝缘系统的最低边缘。
[0041] 所述熔体阻挡材料肋棱可与所述肋棱横跨其延伸的一个或多个所述热塑性聚合 物泡沫板相结合。或者，所述肋棱可以不与它们横跨其延伸的所述一个或多个热塑性聚合 物泡沫板相连并固定地保持独立于所述一个或多个热塑性聚合物泡沫板。
[0042] 本发明的热塑性聚合物泡沫板实际可包含多个单个热塑性聚合物泡沫板，它们排 列在一起成为单个汇集，特别是当安装到墙上时。熔体阻挡材料肋棱可位于单个热塑性泡 沫板之内、单个热塑性泡沫板之间、或者单个热塑性聚合物泡沫板之间和单个热塑性泡沫 板之内二者。熔体阻挡材料肋棱邻接与所述肋棱相邻的一个或多个泡沫板。熔体阻挡材料 肋棱可附着于或者独立于（亦即，没有附着于）它们所邻接的热塑性聚合物泡沫。
[0043] 所述墙绝缘系统还包含覆盖所述热塑性聚合物泡沫板的外主表面、包括任何暴露 的肋棱的金属面层。如果所述热塑性聚合物泡沫板包含多个热塑性聚合物泡沫板的汇集， 则所述金属面层覆盖所述热塑性聚合物泡沫板的外主表面和所述热塑性聚合物泡沫板汇 集之内或之间的任何肋棱。所述金属面层理想地由铝（例如铝片）制成，然而它可由本发 明最广泛范围内的任何金属制成。所述金属面层具有至少〇. 45毫米的厚度，并可具有0. 5 毫米或更大、〇. 75毫米或更大、I. 0毫米或更大、甚至1. 5毫米或更大的厚度。同时，所述金 属面层通常具有3毫米或更小的厚度，并可具有2毫米或更小、1毫米或更小、0. 75毫米或 更小、和甚至0. 5毫米或更小的厚度。
[0044] 所述金属面层材料与所述热塑性聚合物泡沫板结合。理想地，所述金属面层材料 利用粘合剂与所述热塑性聚合物泡沫板的外表面结合。合适的粘合剂包括环氧粘合剂和聚 氣醋粘合剂。
[0045] 理想地，所述金属面层材料成型，从而限定在所述金属面层材料和热塑性聚合物 泡沫板和/或一个或多于一个熔体阻挡材料之间基本上水平延伸的间隔或通道。"基本上 水平"是指在水平线的30度内，优选15度内，更优选5度内并最优选水平。这样的间隔或 通道可收集熔融聚合物泡沫并阻止所述熔融聚合物泡沫流向下部源头并充当火的燃料。
[0046] 所述金属面层材料理想地与所述熔体阻挡材料肋棱间隔开并优选没有接触，使得 如果所述肋棱在加热时膨胀的话，膨胀的肋棱不会推出所述金属面层材料或使之变形。理 想地，所述肋棱和所述金属面层材料之间存在0.5毫米（mm)或更大，优选Imm或更大，还更 优选2mm或更大，更优选3mm或更大的间距。同时，所述肋棱和金属面层材料之间的间距通 常是20mm或更小，通常IOmm或更小并可以是5mm或更小。
[0047] 制备并提供包含作为单一单元的热塑性泡沫板的部件和甚至整个墙系统，所述热 塑性泡沫板具有在其中延伸的熔体阻挡材料肋棱和跨越所述热塑性泡沫板的主要面的金 属面层，是可以想象的并在本发明的最广泛范围内。
[0048] 在所述系统与所述熔体阻挡材料肋棱组装之前，金属面层材料可以作为所述热塑 性聚合物泡沫板的层压材料提供。为了在这样的实施方式中便于组装，所述金属面层材 料通常延伸超过与其层压的所述热塑性聚合物泡沫的主表面，从而形成金属面层材料袢 (flap)。在安装包含这种金属面层材料袢的墙绝缘系统时，所述金属面层材料袢放置在邻 接靠近所述袢的聚合泡沫板的熔体阻挡材料肋棱之上，并搭接与随后的聚合泡沫板板层压 的金属面层材料。理想地，所述袢与它搭接的金属面层材料相连。所述袢可利用例如铆钉 或螺钉机械固定于它所搭接的金属面层材料上或穿过所述金属面层材料机械固定。铆钉和 /或螺钉可延伸穿过所述袢并延伸到所述袢搭接的金属面层材料中或穿过所述金属面层材 料，并可进一步延伸到所搭接的金属面层覆盖的热塑性聚合物泡沫中。使用铆钉和/或螺 钉是将所述金属面层连在一起的理想方法。任选地，所述袢通过例如所述袢与所述袢搭接 的金属面层之间的粘合剂例如环氧粘合剂进一步固定在它搭接的金属面层材料上。
[0049] 所述金属面层材料可以是平面的，例如板。或者，所述金属面层材料可具有非平面 形状，例如锲形板构造或者建筑业中外部金属包覆层理想的或可用的任何其他可以想象的 形状。如果所述金属面层材料具有非平面形状，则所述热塑性聚合物泡沫顺应所述金属面 层的非平面形状以避免所述金属面层和所述热塑性聚合物泡沫之间的气隙，是可能的。
[0050] 本发明的墙绝缘系统可用作用于墙角、特别是内墙角的墙绝缘系统，这也在本发 明的范围内。在墙角中，如本文中所描述的两个墙绝缘系统可在墙改变方向的墙角中彼此 邻接。在这样的实施方式中，期望在邻接的墙中所述熔体阻挡材料肋棱对齐，从而形成从所 述墙角的一个墙到形成所述墙角的另一个墙的连续肋棱。
[0051] 在优选实施方式中，墙角的墙绝缘系统包含沿着墙角垂直延伸的熔体阻挡材料 柱，所述墙角具有如本文中所述的相互邻接所述熔体阻挡材料柱的两个墙绝缘系统，并且 所述熔体阻挡材料柱延伸至少一个所述邻接的墙绝缘系统的全高度。邻接所述熔体阻挡材 料柱的墙绝缘系统可附着于所述熔体阻挡材料或独立于所述熔体阻挡材料。所述熔体阻挡 材料柱起到防止在所述墙角中发生烟囱效应的作用，而内墙角是烟囱效应可能最严重的位 置。
[0052] 为了形成具有熔体阻挡材料柱的墙角，邻接所述熔体阻挡材料柱的两个墙绝缘系 统相对于彼此形成除180度以外的角度（横跨所述墙绝缘系统的主表面水平测量）。根据 按照横跨所述墙绝缘系统的主表面、优选外主表面（亦即，包含所述金属面层的主表面）水 平测量的最小角度，所述墙角的墙绝缘系统理想地形成135度或更小、120度或更小、100度 或更小，并且可以是90度或更小的角度。同时，按照横跨所述墙绝缘系统的横跨主表面、优 选外主表面水平测量，墙角的墙绝缘系统理想地形成30度或更大并优选45度或更大的角 度。为了避免疑问，所述墙绝缘系统的外主表面是与所述墙绝缘系统的热塑性聚合物泡沫 板的外主表面最接近的主表面。
[0053] 本发明的墙绝缘系统可附着于建筑墙支撑结构以作为建筑绝缘墙的至少一部分。 为了安装到墙支撑结构上，所述墙绝缘系统（或热塑性聚合物泡沫板）的内主表面与所述 墙绝缘系统（或热塑性聚合物泡沫板）的外主表面相比，安装得最接近于（例如，直接靠 着）所述墙支撑结构。
[0054] 对于本发明最宽的范围而言，任何墙支撑结构都是合适的。例如，本发明的墙绝缘 系统可以附着在任何类型的现有建筑墙上，包括在砌块墙、浇注水泥、木制墙结构和金属墙 结构上。合适的墙支撑结构的一个例子包括"杆（stick)"结构，包含互相间隔开并与顶件 (或顶板）和底件（或底板）相连的一系列螺柱（stud)。在这个例子内，所述墙绝缘系统 可以直接与该系列螺柱相连接。或者，覆盖材料（例如胶合板或定向刨花板）可覆盖所述 系列螺柱，而所述墙绝缘系统可与所述覆盖材料相连接。所述墙绝缘系统可用适合于建筑 业的任何方式与所述墙支撑结构相连接，包括，例如，利用下列的一种或多于一种的任何组 合：化学粘合剂和机械紧固件例如钉子、螺钉、卡钉、铆钉。
[0055] 实施例
[0056] 图1示出了（不按比例）从顶端观察的本发明墙绝缘系统（实施例1)，显示了所 述墙绝缘系统和部件的高度和厚度尺寸。墙绝缘系统10包含热塑性聚合物泡沫板20、熔体 阻挡材料肋棱30和金属面层40。热塑性聚合物泡沫板20是挤塑聚苯乙烯泡沫板，具有35 至40kg/m 3之间的密度以及80毫米的厚度（例如，STYROFOAM? LB-X牌挤塑聚苯乙烯泡沫， STYROFOAM是The Dow Chemical Company的商标）。烙体阻挡材料肋棱30是密度为45kg/ m3的闭孔聚异氰脲酸酯泡沫（例如，TARECPIR? Ml-CR牌泡沫，TARCPIR是Kingspan Tarec 的商标）。所述熔体阻挡材料肋棱具有80毫米的厚度和高度，并且延伸所述热塑性聚合物 泡沫的全宽。金属面层40是厚度为0.45毫米的平面铝片。金属面层40利用聚氨酯粘合 剂（未显示）附着于热塑性聚合物泡沫板20。金属面层40包括袢45,所述袢从所述热塑 性聚合物泡沫板20的底部延伸开、跨越邻接的熔体阻挡材料肋棱30并搭接随后的热塑性 聚合物泡沫板20的金属面层40。袢45通过沿着袢45延伸的铆钉47附着于随后的热塑性 聚合物泡沫板20的金属面层40。沿着墙绝缘系统10的高度尺寸H，熔体阻挡材料肋棱30 之间的间距是大约450毫米。熔体阻挡材料肋棱30的厚度小于热塑性聚合物泡沫板20的 厚度，在金属面层40和熔体阻挡材料肋棱30之间产生间隔35。
[0057] 基于先前的试验结果，墙绝缘系统10基于先前的试验结果按照EN 13501-1评级 预计达到D或更好的类别。
[0058] 相比之下，除了没有熔体阻挡材料30之外的图1的墙绝缘系统根据EN 13501-1 预计达到E或更低的评级。
[0059] 图2示出了（不按比例）从所述墙绝缘系统顶部看的内墙角形式的本发明墙绝缘 系统（实施例2)。内墙角墙绝缘系统100包括墙绝缘系统10和10'，二者都如对于图1的 描述，邻接由与熔体阻挡材料肋棱30同样的材料制成的熔体阻挡材料柱50。所述熔体阻挡 材料柱延伸墙角墙绝缘系统100的全高并具有90毫米的厚度和宽度。图2中包括了内墙角 墙绝缘系统100所连接的墙支撑结构200 (其只有顶板是可见的）。墙绝缘系统10和10' 分别包含热塑性聚合物泡沫板20和20'，以及相应的金属面层40和40'。熔体阻挡肋棱在 图2中不明显，因为它们水平伸展并被热塑性聚合物泡沫板20和20'遮住而观察不到。
[0060] 基于先前的试验结果，内墙角墙绝缘系统100按照EN 13501-1评级预计达到D或 更好的类别。
[0061] 实施例3
[0062] 图3示出了（不按比例）墙绝缘系统10 (实施例3)的高度和厚度尺寸的侧视图， 所述墙绝缘系统是单一单元的形式，其可与类似的墙系统10单元结合来覆盖墙。墙绝缘系 统10包含热塑性聚合物泡沫板20,其模制成限定狭槽21的形状，所述狭槽21接收热塑性 聚合物泡沫板片25。当片25被插入板20中时，所述组件的轮廓类似互搭壁板的组件。板 20的末端22和27进一步构成轮廓，使得末端22接收所布置的"L"形熔体阻挡材料肋棱 30,使得肋棱30的腿32向上延伸超过泡沫板20。末端27成型，从而当多个墙系统10的单 元在彼此之上布置以绝缘墙壁时，将腿32接收到凹槽29中。板20具有406毫米（mm)的 高度H并且在它的最厚点处厚度T为80毫米。金属面层40在板20的表面上延伸并且板 片25顺应板20和片25的互搭壁板轮廓。金属面层40成型，使得它延伸超过泡沫板20和 片25以形成通道43,所述通道沿着墙绝缘系统10在对应于将看起来是所述壁板轮廓中搭 接部分的底部位置处水平延伸。金属面层40进一步向上延伸，部分经过肋棱30而没有触 及肋棱30,在金属面层40和肋棱30之间留下间隔46。金属面层40延伸超过肋棱30足够 的距离，使得通过布置在肋棱30上方的第二个墙绝缘10的单元的通道44搭接。
[0063] 热塑性泡沫板20是密度为大约35千克/立方米的STYROFOAM? LB牌挤塑聚苯乙 烯泡沫绝缘。
[0064] 肋棱30是密度为45千克/立方米的闭孔聚异氰脲酸酯泡沫（TARCPI Ml-CR 45牌 泡沫，可得自 Kingspan Tarec Industrial Insulation)。肋棱 30 具有 40mm 的腿高度 Lh、 20mm的腿宽度Lw和55mm的腿厚度LT。
[0065] 金属面层40是厚度为0. 8mm的铝。金属面层40利用双组分聚氨酯粘合剂与泡沫 板20和片25胶合。
[0066] 实施例4
[0067] 图4示出了（不按比例）内墙角墙组件1(实施例4)的视图，所述组件包含沿着 每个墙支撑结构200在彼此的顶部组装的多个实施例3的绝缘墙系统10。所述绝缘墙系统 10在墙组件1的墙角中邻接熔体阻挡材料柱50。柱50的横截面是90mmX 90mm的正方形并 且延伸所述墙组件的全高。墙组件1具有1500mm的高度H，495mm的腿A长度La和IOOOmm 的腿B长度Lb。绝缘墙系统10的金属面层40暴露在内墙角表面上。内墙角面层48延伸 墙组件1的高度并且经过邻接柱50的绝缘墙系统10的金属面层40,并沿着腿L a和Lb的 每一个延伸大约80mm的距离。内墙角面层48用螺钉或铆钉固定到腿La和L b每一个上的 金属面层40。
[0068] 墙支撑结构200是如EN 13823规范定义的木制框架。
[0069] 柱50是与肋棱30相同的闭孔聚异氰脲酸酯泡沫。
[0070] 根据EN 13501-1，实施例4令人惊讶地达到了 B-sl-dO类别。实施例4在EN 13823 试验下的具体燃烧性质在表1中报告。
[0071] 比较例A
[0072] 除了代之以利用如实施例3所述的绝热板30之外，比较例A以与实施例4同样的 方式制备，使用的绝热板没有熔体阻挡材料肋棱30。相反，使用的热塑性聚合物板它们具有 额外的长度，使得末端27具有切成将对应于熔体阻挡材料肋棱30的形状的热塑性聚合物 泡沫板。以这种方式，实施例3的熔体阻挡材料被热塑性聚合物泡沫板代替。所生成的结 构看起来与实施例3相似，并且当待测的全部都组装好时，与实施例4相似，只是不存在作 为肋棱或以墙角柱形式的熔体阻挡材料。
[0073] 比较例A按照EN 13501只达到E s3 d2类别。比较例A在EN 13823试验下的具 体燃烧性质在表1中报告。
[0074] 表 1
[0075]

【权利要求】
1. 墙绝缘系统，其包含： a. 具有互相垂直的高度、宽度和厚度尺寸和相反的内外主表面的热塑性聚合物泡沫 板； b. 熔体阻挡材料肋棱，其横跨所述热塑性聚合物泡沫板的宽度水平延伸、延伸通过所 述热塑性聚合物泡沫板厚度的至少75%并在所述热塑性聚合物泡沫的高度尺寸中延伸至 少30晕米；和 c. 厚度为至少0. 45毫米的金属面层，其与所述热塑性聚合物泡沫板的外表面结合并 覆盖所述热塑性聚合物泡沫板的外主表面，包括沿着所述外主表面的任何阻挡材料肋棱； 其中在沿着所述热塑性聚合物泡沫板的高度的任何50厘米距离内，存在横跨所述泡 沫板的宽度延伸的熔体阻挡材料肋棱，并且其中所述熔体阻挡材料具有800摄氏度或更高 的熔融温度或其分解而不是熔融。
2. 权利要求1的墙绝缘系统，其中所述热塑性聚合物泡沫板是闭孔挤塑聚苯乙烯泡 沫。
3. 任一前述权利要求的墙绝缘系统，其中所述金属面层与所述熔体阻挡材料肋棱间隔 开。
4. 任一前述权利要求的墙绝缘系统，其中所述熔体阻挡材料是泡沫。
5. 任一前述权利要求的墙绝缘系统，其中所述熔体阻挡材料是选自泡沫玻璃、泡沫矿 物质和聚异氰脲酸酯泡沫的泡沫。
6. 任一前述权利要求的墙绝缘系统，其中所述熔体阻挡材料具有通过ASTM D1622-08 测定的至少35千克/立方米的密度。
7. 任一前述权利要求的墙绝缘系统，其中所述熔体阻挡材料在接近于所述热塑性聚合 物泡沫板的外表面处比接近于所述热塑性聚合物泡沫板的内表面处具有更大的高度。
8. 任一前述权利要求的墙绝缘系统，其中所述金属面层是铝。
9. 任一前述权利要求的墙绝缘系统，其还包含如权利要求1所述的第二墙绝缘系统， 其中所述两个墙系统邻接熔体阻挡材料柱，所述柱延伸至少一个所述邻接的墙绝缘系统的 高度。
10. 任一前述权利要求的墙绝缘系统，其特征还在于被安装到墙支撑结构上，所述热塑 性聚合物泡沫板的内主表面与所述热塑性聚合物泡沫板的外主表面相比最接近于所述墙 支撑结构。
【文档编号】E04B1/94GK104350220SQ201380029944
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年5月28日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】A·萨纳德, L·马苏格 申请人:陶氏环球技术有限责任公司