Película anti-chama e um método para produzir a mesma
EUA 20120171449 A1
Abstrato
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2. O método de reivindicação 1 , Em que o PEN compreende óxidos de metais nas seguin...
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FIG. 3 Estruturas de MMT e NSP em dispersão aquosa e ...
A preparação de NSP é divulgado na Patente dos EUA. N º s 7022299, 7094815, 7125916,
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Exemplo 3 5 100/0 Quarto temporário. 24 5
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Exemplo Comparativo 2 PVA Polymer Film
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FIG. 7 e FIG. 8 mostram os perfis de temperatura dos filmes e do ambiente protegido durante os
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Na presente invenção, o solvente, a temperatura de processamento, ou métodos de secagem
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  1. 1. Película anti-chama e um método para produzir a mesma EUA 20120171449 A1 Abstrato Para produzir um filme anti-chama, plaquetas de silicato escala nanométrica (NSP) são primeiro diluídas com água ou um solvente orgânico; a dispersão é então seca sobre uma superfície para remover a água ou solvente orgânico, e, finalmente, uma película quase inorgânico e flexível com uma espessura de 1 a 1000 um é obtido. O filme tem um alinhamento regular camadas de plaquetas primária (1 nm de espessura) a estrutura. O filme NSP tem anti-chama e calor excelentes propriedades de isolamento que podem efetivamente protegem a chama de mais de 800 ° C. sem deformação aparente em forma. O PEN podem ser misturados com os polímeros com uma composição superior a 30% ou preferivelmente 70% de PEN para fazer películas compósitas, com uma melhoria significativa na chama e blindagem de calor. Imagens (8) Desenho de patente Desenho de patente Desenho de patente Desenho de patente Desenho de patente Desenho de patente Desenho de patente Desenho de patente Próxima página Reclamações (11) 1 Um método para a produção de uma película anti-chama, que compreende os passos de.: (1) a preparação de um silicato de nanoescala plaquetas (NSP) de dispersão por dispersão do PNS de água ou um solvente orgânico, em que o PEN são preparados a partir de esfoliação de uma argila inorgânica; e (2) a secagem da dispersão diluída de um substrato ou de um recipiente, a uma temperatura no intervalo de 25 a 80 ° C durante a água ou solvente evaporar para permitir que o PNS de se auto-montar em estrutura de pilha de camadas alinhadas regularmente e rendimento um filme PEN semi-transparente com uma espessura de 1 um a 1000 um e uma flexibilidade ou diâmetro
  2. 2. de curvatura mínimo de 1 mm a 100 mm. 2. O método de reivindicação 1 , Em que o PEN compreende óxidos de metais nas seguintes percentagens em peso, conforme revelado por análise EDS: Na (1-4% em peso), Mg (1-4% em peso), Al (4-17% em peso), Si (10-40 % em peso), Fe (1-4% em peso), S (40-80% em peso) e outros em quantidade insignificante ou além do limite de detecção. 3. O método de reivindicação 1 , Caracterizado por a argila inorgânica é montmorilonita, bentonita, laponite, mica sintética, caulinite, talco, argila de atapulgite, vermiculite ou hidróxidos duplos em camadas (LDH) 4. O método de reivindicação 1 , Em que o solvente é água, dimetil formamida, metanol, etanol, álcool isopropílico, éter metil-terc-butílico, acetona, metil-etil-cetona ou metil-isobutil-cetona. 5. O método de reivindicação 1 , Em que a dispersão NSP é diluída com água ou solventes orgânicos, em 5 a 99 ° C. 6. O método de reivindicação 1 , Em que a dispersão diluída é moldado a 30 a 70 ° C. 7. O método de reivindicação 1 , Em que no passo (1) de um polímero é misturado com a dispersão de PNS e o solvente, e a razão em peso da dispersão para o polímero de PEN é pelo menos 30/70. 8. O método de reivindicação 7 , Em que o polímero é o álcool polivinílico (PVA), álcool etilvinilo (EVOH), polivinilpirrolidona (PVP), poliéster, politereftalato de etileno (PET), polibutileno tereftalato de poliimida (PI), polimetilmetacrilato (PMMA), o poliestireno (PS), poliacetal, resina poliacrílica , poliamida, resina de policarbonato, poliolefinas, sulfureto de polifenileno, óxido de polifenileno resina, à base de resina de poliuretano, resina alquídica, resina epoxi, resina de poliéster insaturado, ou poliureia. 9. Uma película anti-chama, compreendendo as plaquetas de silicato escala nanométrica (NSP) com mais de 95% em peso de composição inorgânica (ou de carbono a menos de 6%), e tendo uma espessura de cerca de 1 a 1000 um e de flexibilidade com um diâmetro mínimo de curvatura de cerca de 1 a 100 mm; em que o PEN são completamente esfoliada argila de silicato inorgânico sob a forma de unidades de plaquetas dispersos de forma independente e tem um ponto isoeléctrico de cerca de pH 6,4, numa solução aquosa; e a argila de silicato inorgânico é seleccionado de entre o grupo consistindo de montmorilonite, bentonite, laponite, mica sintética, caulinite, talco, argila de atapulgite, vermiculite e hidróxidos duplos em camadas (LDH). 10. O filme anti-chama de reivindicação 9 , Que compreende ainda um polímero misturado com o PEN, e a proporção em peso de PEN para o polímero é de pelo menos 30/70. 11. O filme anti-chama de reivindicação 10 , Em que o polímero é o álcool polivinílico (PVA), álcool etilvinilo (EVOH), polivinilpirrolidona (PVP), poliéster, tereftalato de polietileno (PET),
  3. 3. polibutileno tereftalato de poliimida (PI), poli (metacrilato de metilo) (PMMA), o poliestireno (PS), poliacetal, resina poliacrílica, poliamida, resina de policarbonato, poliolefinas, sulfureto de polifenileno, óxido de polifenileno resina, à base de resina de poliuretano, resina alquídica, resina epoxi, resina de poliéster insaturado, ou poliureia. Descrição ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção A presente invenção relaciona-se com a preparação ea aplicação anti-chama de um filme inorgânico a partir de auto-montagem de plaquetas de silicato em nanoescala (NSP) em estrutura regularmente alinhados e ordenados por facile processo de água-evaporação. O filme, que consiste em aluminossilicatos e outros óxidos de metal para mais de 94%, com a espessura de 1 a 1.000 pm, é semi-transparente e flexível, e pode ser aplicado a tecidos, dispositivos electrónicos, materiais de construção, pinturas, aparelhos, e veículos partes, para fornecer a propriedade de anti-chamas ou isolamento térmico. O filme NSP é opcionalmente misturado com polímeros orgânicos 0-70% para melhorar a flexibilidade. 2. Tecnologias Relacionadas Argila de aluminossilicato é conhecida por ter as propriedades de barreira ao gás, de bloqueio do calor, retardamento de chama e resistência ao fogo. Filme puro barro é bem conhecido possuir propriedades anti-chama e propriedades de isolamento de calor. No entanto, a preparação e aplicação das películas inorgânicos representam um problema devido à sua falta de flexibilidade. Um polímero pode ser incorporado para resolver o problema acima. Referências divulgando as tecnologias relacionadas são os seguintes: (1) G. Johnsy et al, "Aminoclay: Um Designer Filler para a síntese de polímeros altamente dúcteis-Nanocompósitos filme". Applied Materials & Interfaces, 1 (2009), 12, 2796 - 2803; . (2) Siska Hamdani et al ", retardante de chama de Materiais Silicone-Based", Polímeros Degradação e Estabilidade, 94 (2009), 465-495; (3). Hyun Jeong-Nam et al, "Conformabilidade e propriedades de auto-pe Barro Film por Montmorillonite Com Different Interlayer cátions", Colóides e Superfícies A: fisicoquímico. Eng. Aspectos, 346 (2009), 158-163; (4) Andreas Walther, et al., "Large-Area, Leve e grossas Biomiméticos
  4. 4. compósitos com propriedades material superior Via Rápida, econômica e Vias Verdes", Nano Lett., 10 (2010), 8, 2742-2748. No entanto, os anti-chama e calor efeitos de isolamento destes filmes compostos orgânicos / inorgânicos são geralmente insatisfatórios devido à presença de matéria orgânica. Além disso, conforme relatado pelo Hyun Jeong-Nam, Takeo Ebina, Fujio Mizukami, Colóides e Superfícies A: fisicoquímico. Eng. Aspectos, 346 (2009), 158-163, a maleabilidade filme diminuiu significativamente, com mais de 50% em peso do conteúdo inorgânico. Para ultrapassar as desvantagens acima, a presente invenção proporciona uma película composta exclusivamente de PNS. O filme NSP tem a flexibilidade de um filme orgânico, mantendo os anti-chama e propriedades de isolamento de calor de um filme inorgânico. SUMÁRIO DA INVENÇÃO O principal objectivo da presente invenção é proporcionar um método para a preparação de uma película flexível que é essencialmente inorgânica na composição e tem propriedades anti- fogo e propriedades de isolamento térmico, com ou sem incorporação de polímero. Na presente invenção, o método para produzir a película anti-chama inclui principalmente as etapas de: (1) a preparação de um silicato de nanoescala plaquetas (NSP) de dispersão por dispersão do PNS de água ou um solvente orgânico, em que o PEN são preparados a partir de esfoliação uma argila inorgânica; e (2) a secagem da dispersão diluída de um substrato ou de um recipiente, a uma temperatura no intervalo de 25 a 80 ° C durante a água ou solvente evaporar para permitir que o PNS de se auto-montar em estrutura de pilha de camadas alinhadas regularmente e produzir uma película semi-transparente NSP com uma espessura de 1 um a 1000 um e uma flexibilidade ou diâmetro mínimo de curvatura de 1 mm a 100 mm. A espessura da película de PEN é de preferência cerca de 2 mm a 500 mm, e mais preferencialmente de cerca de 5 um a 100 um. O diâmetro mínimo de dobragem ou de flexibilidade da película de PEN é de preferência entre 1,5 mm a 50 mm, e mais preferivelmente de 2 mm a 10 mm. A dispersão NSP é preferencialmente diluído com a água ou solvente orgânico entre 5 a 99 ° C. A dispersão diluída é de preferência seca a 30 a 70 ° C. no passo (2). Os filmes de diferentes
  5. 5. espessuras podem ser alcançadas a partir das dispersões de diferentes concentrações ou por diferentes processos, por exemplo, secagem em PET ou panela de teflon ou spin-coating, pulverização ou imersão de revestimento sobre um substrato. Quando a película é feita mais fina, a sua flexibilidade pode ser aumentada. O PNS inclui mais de 95% em peso de composição inorgânica (ou menos do que 6% de carbono). Por exemplo, o PEN compreende óxidos de metais nas seguintes percentagens em peso, como revelado por energia dispersiva espectrómetro (EDS) Análise: Na (1-4% em peso), Mg (1-4% em peso), Al (4-17% em peso) , Si (10-40%), Fe (1-4% em peso), S (40-80% em peso) e outros em quantidade insignificante ou além do limite de detecção. Além disso, um polímero pode ser misturado com a dispersão de PNS na etapa (1) para produzir um filme de nanocompósito. Os filmes nanocompósitos NSP / polímeros são preparados em diferentes proporções em peso de PEN para o polímero, de preferência a 60/40, mais preferencialmente a 70/30, e mais preferencialmente a 90/10. O polímero pode ser um álcool polivinílico (PVA), álcool etilvinilo (EVOH), polivinilpirrolidona (PVP), poliéster, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), poliimida (PI), poli (metacrilato de metilo) (PMMA), o poliestireno ( PS), poliacetal, resina poliacrílica, poliamida, policarbonato, polietileno, polipropileno, polibutadieno, poliolefinas, sulfureto de polifenileno, óxido de polifenileno, resinas de poliuretano, resina alquídica, resina epoxi, resina de poliéster insaturado, de poliuretano, ou de poliureia; preferência PVA, EVOH, PMMA, PET, poliimida ou poliestireno; e mais preferencialmente de PVA e EVOH. A película anti-chama da presente invenção é superior à argila convencional ou película inorgânica nas seguintes propriedades: . Uma excelente flexibilidade e maleabilidade filme; 2. Excelentes propriedades anti-chamas e isolamento térmico. 3. Boa estabilidade dimensional a temperatura elevada. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS FIG. 1 A análise térmica gravidade (TGA) de NSP e MMT.
  6. 6. FIG. 2 Processo de preparação para o filme PEN da presente invenção. FIG. 3 Estruturas de MMT e NSP em dispersão aquosa e seus filmes. FIG. 4 MEV sobre a seção transversal do (a) filme MMT e (b) filme NSP. FIG. 5 Possível mecanismo sobre os anti-chama e calor comportamentos de isolamento do filme NSP. FIG. 6 MEV nas seções transversais de (a) filme MMT e (b) NSP filme antes do teste anti-chama; (C) MMT filme e (d) Filme NSP após os testes anti-chamas. FIG. 7 Os perfis de temperatura do filme e o filme MMT NSP durante os testes anti-chama. FIG. 8 Os perfis de temperatura do ambiente protegido pela película MMT e o filme PEN durante os testes anti-chama. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERENCIAIS Os materiais utilizados nos Exemplos e Exemplos Comparativos são: (1) em nanoescala silicato Plaquetas (NSP): Preparada a partir da esfoliação de montmorilonite de sódio naturais (Na +-MMT), cada uma das plaquetas tem uma proporção de 80 × 80 × 1 a 100 x 100 x 1 nm 3 e a área específica de cerca de 700 aspecto a 800 m 2 / g. Ele carrega 18.000 a 20.000 encargos com a troca catiônica capacidade (CEC) de cerca de 120 g mequiv/100. Difração de raios X (XRD) análise da NSP não apresente qualquer pico de difracção ou inexpressivo no padrão de Bragg. Microscópio de força atómica (AFM) e de microscopia electrónica de transmissão (MET) indicam plaquetas imagens discretas bem dispersas na matriz polimérica. Potenciais zeta mostram que NSP tem um ponto isoeléctrico de cerca de pH 6,4 na solução aquosa.
  7. 7. A preparação de NSP é divulgado na Patente dos EUA. N º s 7022299, 7094815, 7125916, 7442728 e 7495043. Tipicamente, o processo envolve o seguinte. Passo (1): A acidificação do agente esfoliante O agente utilizado foi um esfoliante Mannich oligómero terminado em amina fracamente solúvel em água. Após AMO (57,5 g, 23 meg) foi complexado com o ácido clorídrico (35% em peso em água, 1,2 g, 11,5 meq), a AMO sal quaternário solúvel em água foi, portanto, preparado para a esfoliação MMT. Passo (2): Esfoliação de sódio Montmorillonite Barro A AMO acidificada (a partir do Passo 1) foi adicionada a uma dispersão aquosa agitada de Na + MMT, a 80 ° C. Após agitação vigorosa durante 5 horas, a mistura de reacção foi deixada arrefecer até à temperatura ambiente. O híbrido AMO / MMT foi isolado por filtração para remover a água. Análise de DRX de uma amostra do híbrido isolado não mostrou pico de difração ou inexpressivo no padrão de Bragg. Passo (3): Reacção de Deslocamento AMO Sal Quaternário com iões de sódio (I) Uma solução aquosa de NaOH (4,6 g em água) foi adicionado ao híbrido AMO / MMT (a partir do Passo 2), sob agitação, para se obter uma suspensão espessa. Após a filtração da suspensão, a filtrand foi lavada com etanol duas vezes para dar híbridos AMO / NSP. A análise TGA indicou uma composição orgânica de 40% em peso, devido à presença de AMO. Passo (4): A reacção de deslocamento do Sal Quaternário AMO com iões de sódio (II) A segunda reação de deslocamento foi realizado para remover completamente AMO. Neste passo, o isolado AMO / NSP híbrido foi misturado vigorosamente com uma outra porção de NaOH (9,2 g) em etanol (1 L), água (1 L), e tolueno (1 L). Depois de esquerda em pé durante a noite, as misturas foram separados em uma fase de tolueno superior contendo o agente AMO esfoliantes, uma fase intermediária de etanol claro, e uma fase aquosa inferior que contém NSP. Uma comparação entre a gravidade análise térmica (TGA) do PNS e MMT indica menos do que
  8. 8. 2% (7,7-5,8 = 1,9) de impurezas orgânicas nas PNS ( FIG. 1 ). Espectroscopia de raios-x de energia dispersiva (EDS) corrobora a contaminação orgânica baixa em NSP, mostrando menos de 1,5 (5,02-3,52 = 1,50)% em peso de carbono da AMO (Tabela 1). Os oligómeros AMO em fase de tolueno pode ser facilmente reciclada por evaporação do solvente. TABELA 1 Elemento C O Na Mg Al Si Fe Peso MMT filme 3.52 51,3 3.23 1.92 10,7 27,9 1.33 (%) NSP filme 5.02 58,6 2.19 1.99 8,96 22,6 1.78 (2) Montmorillonite: Na +-MMT, a capacidade de troca catiônica (CTC) = 120 mequiv/100 g, produto de Nanocor Co., nome do produto "PGW". (3) álcool polivinílico (PVA), álcool etilvinilo (EVOH), polivinilpirrolidona (PVP). As películas da presente invenção são preparados como se segue ( FIG. 2 ), Sob as condições de processamento mostrada na Tabela 2. TABELA 2 Temperatura Tempo para PNS no para o cinema filme Espessura dispersão NSP / PVA formação formação do filme Exemplo (% Em peso) (W / w) (° C) (Horas) (Mm) Exemplo 1 3 100/0 Quarto temporário. 24 5 Exemplo 2 3 100/0 Quarto temporário. 24 5
  9. 9. Exemplo 3 5 100/0 Quarto temporário. 24 5 Exemplo 4 5 100/0 Quarto temporário. 24 5 Exemplo 5 5 100/0 30 5 5 Exemplo 6 5 100/0 50 3 5 Exemplo 7 5 100/0 60 3 50 Exemplo 8 3,5 70/30 60 3 50 Exemplo 9 2,5 50/50 60 3 50 Exemplo 1.5 30/70 60 3 50 10 Compar- 5 0/100 60 3 50 operatória Exemplo 1 Compar- MMT 5 MMT / 60 3 50 operatória PVA Exemplo 2 100/0 Exemplo 1 Uma dispersão de NSP (50 g, 10% em peso) foi adicionado a um copo e foi diluída com água desionizada (110 g), com agitação mecânica, durante uma hora à temperatura ambiente. A dispersão PNS foi fundido numa panela de PET e seco numa placa de aquecimento a 60 ° C durante a noite para remover a água, para se obter uma película isenta de pé NSP com espessura 20 um. O filme foi analisado por EDS e TGA, como mostrado pelos dados da Tabela 1 e FIG. 1 . Exemplo 2 Uma dispersão de NSP (100 g, 10% em peso) foi adicionado a um copo e foi diluída com água desionizada (233 g) com agitação mecânica durante três horas à temperatura ambiente. A
  10. 10. dispersão PNS foi fundido numa panela de PET e secas à temperatura ambiente durante a noite para remover a água, para se obter uma película isenta de pé NSP com espessura de 40 um. Exemplo 3 Uma dispersão de NSP (50 g, 10% em peso) foi adicionado a um copo e foi diluída com água desionizada (50 g) com agitação mecânica durante duas horas à temperatura ambiente. A dispersão NSP foi escalado para uma panela de teflon e secas à temperatura ambiente durante a noite para remover a água de suportar um filme free-standing NSP com 20 espessura mM. Exemplo 4 Uma dispersão de NSP (100 g, 10% em peso) foi adicionado a um copo e foi diluída com água desionizada (100 g) com agitação mecânica durante três horas à temperatura ambiente. A dispersão PNS foi processado por fiação de revestimento à temperatura ambiente, durante a formação da película. Depois secou-se durante a noite à temperatura ambiente durante a noite, obteve-se uma película de PEN com 5 mM de espessura. Exemplo 5 Uma dispersão de NSP (50 g, 10% em peso) foi adicionado a um copo e foi diluída com água desionizada (50 g) com agitação mecânica durante duas horas à temperatura ambiente. A dispersão PNS foi processado por fiação de revestimento a 30 ° C, durante a formação da película. Depois secou-se durante 5 horas à temperatura ambiente, foi obtida uma película de PEN com 5 mM de espessura. Exemplo 6 Uma dispersão de NSP (50 g, 10% em peso) foi adicionado a um copo e foi diluída com água desionizada (50 g) com agitação mecânica durante duas horas à temperatura ambiente. A dispersão PNS foi processado por pulverização a 50 ° C, durante a formação da película. Depois secou-se durante 3 horas à temperatura ambiente, foi obtida uma película de PEN com 5 mM de espessura. Exemplo 7 Uma dispersão de NSP (50 g, 10% em peso) foi adicionado a um copo e foi diluída com água
  11. 11. desionizada (50 g) com agitação mecânica durante duas horas à temperatura ambiente. A dispersão PNS foi processado por revestimento por imersão a 60 ° C, durante a formação da película. Depois secou-se durante 3 horas à temperatura ambiente, foi obtida uma película de PEN de 10 mM de espessura. Exemplo 8 Uma dispersão de NSP (35 g, 10% em peso), uma solução aquosa de PVA (15 g, 10% em peso), e água desionizada (50 g) foram adicionados a um copo com agitação mecânica durante duas horas à temperatura ambiente. A mistura foi, em seguida, processado por revestimento por imersão para a formação da película a 60 ° C. Após a secagem, durante 3 horas à temperatura ambiente, uma película NSP / PVA compósito (NSP / PVP = 70/30) com espessura de 6 mM foi obtida. Exemplo 9 Uma dispersão de NSP (25 g, 10% em peso), uma solução aquosa de PVA (25 g, 10% em peso), e água desionizada (50 g) foram adicionados a um copo com agitação mecânica durante duas horas à temperatura ambiente. A mistura foi, em seguida, processado por revestimento por imersão para a formação da película a 60 ° C. Após a secagem, durante 3 horas à temperatura ambiente, uma película NSP / PVA compósito (NSP / PVP = 50/50) com espessura de 5 um foi obtido. Exemplo 10 Uma dispersão de NSP (15 g, 10% em peso), uma solução aquosa de PVA (35 g, 10% em peso), e água desionizada (50 g) foram adicionados a um copo com agitação mecânica durante duas horas à temperatura ambiente. A mistura foi, em seguida, processado por revestimento por imersão para a formação da película a 60 ° C. Após a secagem, durante 3 horas à temperatura ambiente, uma película NSP / PVA compósito (NSP / PVP = 30/70) com espessura de 5 um foi obtido. Exemplo Comparativo 1 MMT Film Uma solução aquosa de MMT (100 g, 5% em peso) foi processada por revestimento por imersão para a formação da película a 60 ° C. Após a secagem, durante 3 horas à temperatura ambiente, uma película MMT com 11 um de espessura foi obtido. O filme foi analisado e comparado, como mostrado na Tabela 1 e FIG. 1 .
  12. 12. Exemplo Comparativo 2 PVA Polymer Film Uma solução aquosa de PVA (100 g, 5% em peso) foi processada por revestimento por imersão para a formação da película a 60 ° C. Após a secagem, durante 3 horas à temperatura ambiente, um filme de PVA com 10 um de espessura foi obtido. O filme NSP (Exemplo 1) é free-standing, semi-transparente e flexível. No presente invento, a flexibilidade é expressa em termos de diâmetro de curvatura mínimo medido pelo material do filme ao longo de um cilindro com um diâmetro definido sem causar fractura do filme. A película tem um diâmetro de curvatura mínimo de cerca de 2 mm. FIG. 3 mostra estruturas de MMT e NSP em dispersão aquosa e seus filmes. FIG. 4 mostra as imagens SEM do corte transversal de (a) Filme de MMT (Exemplo Comparativo 1) e (b) Filme NSP (Exemplo 7). O filme PEN tem uma estrutura mais compacta e regularmente alinhado do que a película a partir do MMT intocada. Anti-Chama e Anti-Heat Teste FIG. 5 ilustra o mecanismo possível sobre os anti-chama e calor comportamentos de isolamento do filme NSP. As-estruturas em camadas regulares e grande percentagem de espaços vazios do filme PEN proporcionar uma blindagem eficaz que pode impedir a propagação de chamas e calor ao longo de x, y e z direcções. A figura inferior esquerda é o filme NSP após continuamente exposto a uma chama por 1 hora. O tamanho limitado do centro de cor escura mostra claramente que a propagação de calor não ocorre ao longo de direções xe y. FIG. 6 são as imagens de MEV nas seções transversais de (a) filme MMT e (b) NSP filme antes do teste anti-chama; e (c) MMT filme e (d) NSP filme após os testes anti-chamas. Uma comparação entre As FIGS. 6 ( a) e 6 (b) mostra que o MMT filme tem uma estrutura de superfície mais áspera do que a película de PEN. Em As FIGS. 6 ( c) e 6 (d), a superfície da película de PEN é apenas ligeiramente irregular e quase idêntica à imagem de (b). Por outro lado, a superfície da película de MMT está obviamente ondulado, juntamente com a formação de pequenos orifícios, devido à expansão térmica não uniforme em diferentes partes da película. Evidentemente, NSP filme tem uma estrutura de camadas regulares e compactado que proporciona o filme excelente estabilidade dimensional a temperatura elevada. Perfis de temperatura dos filmes e do Meio Ambiente Protegido
  13. 13. FIG. 7 e FIG. 8 mostram os perfis de temperatura dos filmes e do ambiente protegido durante os testes anti-chama, respectivamente. Dois termopares, uma em contato direto com o filme de frente de chama (T 1) ea outra um centímetro de distância do lado protegido pelo filme (T 2), são configurados para detectar a variação de temperatura. FIG. 7 demonstra o gráfico de leituras de temperatura em T 1 verso tempo de teste. Dentro de 5 minutos, a temperatura da película de PEN é reduzido para 200 ° C. MMT película, no entanto, é penetrado por chama, e, assim, o teste foi terminado. Em FIG. 8 , A temperatura T 2 é reduzido para 55 ° C. No caso do filme PEN. Isto indica claramente as capacidades de isolamento excelentes anti-chama e calor do filme NSP. Testes para o MMT Film Um teste semelhante é realizado protegendo uma bola de algodão, com uma película de argila, em vez de através da detecção da temperatura, com um termopar. As películas são de 20 um de espessura. Depois de ser queimado por 1 minuto, o filme MMT é perfurada pelo fogo que, em última análise contatos e queimaduras a bola de algodão. A bola de algodão protegida pelo filme PEN apenas escurece em cor no lado voltado para a película. Testes para o NSP / PVA Film Os NSP / PVA filmes compósitos de diferentes proporções de peso são testadas para os testes de anti-chama. Os filmes todas têm uma área de 3 x 3 cm 2 e 50 um de espessura. Filme Pure PVA queima imediatamente após entrar em contato com a chama. O filme NSP / PVA composto (w / w = 30/70) queimaduras por um curto momento, mas o fogo diminui quase que imediatamente. O filme se deforma em forma, mas não mostra nenhum gotejamento. Com o aumento do teor de NSP inorgânico, as películas compósitas (w / w = 50/50 e 70/30) possuem uma melhor estabilidade dimensional a temperatura elevada. O filme puro NSP não é afetado por tratamento chama. Uma indicação do baixo propagação de calor é demonstrada pela área de cor branca, que não entra em contacto com a chama. De acordo com as descrições acima e os resultados, a presente invenção proporciona um método simples para preparar um filme flexível com boa inorgânico efeito anti-chamas a partir do alinhamento normal das plaquetas de silicato. Com a estrutura ordenada, o filme é capaz de resistir a uma temperatura tão elevada quanto 800 ° C durante pelo menos 70 min. O filme pode ser misturado com polímeros durante a fabricação ou combinada com uma película de polímero ou folhas de metal para se obter uma película compósita.
  14. 14. Na presente invenção, o solvente, a temperatura de processamento, ou métodos de secagem não é limitado. Por exemplo, o solvente pode ser removido por evaporação à temperatura ambiente ou numa estufa a uma temperatura moderada. Qualquer recipiente ou recipiente adequado pode ser utilizado para acomodar a dispersão, e o tempo necessário pode ser ajustado com a temperatura em conformidade. Métodos de revestimento incluem Wet spin coating, revestimento lâmina, de revestimento por imersão, revestimento de rolo, spray de revestimento, revestimento do pó, revestimento de morrer, caça-níqueis, revestimento da lâmina, cortina de revestimento, ou nanoimpressão / nanoprint. Na presente invenção, a película formada pode ser misturado com um polímero de modo a formar o material compósito flexível. Os polímeros incluem, mas não limitados a, álcool polivinílico (PVA), álcool etilvinilo (EVOH), polivinilpirrolidona (PVP), poliéster, politereftalato de etileno (PET), tereftalato de polibutileno poliimida (PI), polimetilmetacrilato (PMMA), o poliestireno (PS), poliacetal, resina poliacrílica, poliamida, resina de policarbonato, poliolefinas, sulfureto de polifenileno, óxido de polifenileno resina, à base de resina de poliuretano, resina alquídica, resina epoxi, resina de poliéster insaturado, e poliureia. A dispersão aquosa de NSP utilizado na presente invenção podem ser fabricados a uma escala industrial. Isso permite que a produção em massa de filmes NSP, que pode ser amplamente aplicada a pinturas à prova de fogo, dispositivos eletrônicos, materiais de construção, e etc Classificações Classificação EUA 428/220 , 264/212 Classificação Internacional B29D7/01 , B32B19/02 , B32B19/00 Classificação Cooperativa B29D7/01 , C09K21/02 Classificação Europeia B29D7/01

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