CN101143777B - 轻质防火发泡耐火水泥门内填充料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻质防火发泡耐火水泥门内填充料及制备方法，它的原料包含氧化镁、硫酸镁、粉煤灰、高铝酸盐耐火水泥、氯化钙、防水剂、减水剂和发泡剂，容重在200～500kg/m³之间，各成分按重量百分比分别为：氧化镁40～55、硫酸镁15～40、粉煤灰5～20、高铝酸盐耐火水泥5～20、氯化钙2～6、防水剂2～5、减水剂0.2～1.5、发泡剂0.1～0.5。采用上述技术方案后，生产的制品具有强度高、重量轻、耐火不燃烧、吸声隔音、耐候性强、隔热保温节能、无毒无害无放射、成本低廉、生产简便等优点，可广泛应用于防火、防盗、金属进户门行业、建筑材料行业以及相关行业。

Description

轻质防火发泡耐火水泥门内填充料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种轻质发泡材料，特别是一种可用于防盗门及防火门填充料、建筑材料等方面的轻质防火发泡耐火水泥门内填充料及制备方法。

背景技术

目前，国内生产的金属防盗安全门、金属进户门一般选用蜂窝纸为填充料，金属防火门一般选用硅酸钙板夹硅酸铝棉为填充料。蜂窝纸由于重量轻、生产成本低、运输方便而倍受生产厂家的欢迎，但也存在以下不足之处：一是蜂窝纸遇火会燃烧，没有防火性能；二是吸声隔音及隔热保温性能差；三易受潮，遇水会软化，防水耐水性能差；四是加工难度大，生产工艺复杂。硅酸钙板夹硅酸铝棉由于防火性能、吸声隔音及隔热保温性能较好，因此防火门一般用硅酸钙板夹硅酸铝棉为填充料，但也存在以下不足之处：一是硅酸钙板夹硅酸铝棉属低温耐火材料，遇高温就熔化为液体，流淌到门扇的底部，起不到防火作用，更不耐高温，生产成本高；二是填充不方便，生产工艺复杂，原因是石棉刺手，对人体有害；三是国家环保总局已在2005年3月1就明确规定，家用制品中不得含有石棉，粘合剂不得含有甲醛、苯等有害物质；四是机械强度低，防盗性能差。为此，许多科研机构、生产厂家及有识之士针对存在的上述问题不断地进行了开发和研究，但至今尚未有较好的改进办法。

发明内容

为克服上述存在的弊病，本发明的目的就是提供一种容重在200～500kg/m³之间的轻质门内填充材料，该制品具有强度高、重量轻、耐火不燃烧、吸声隔音、耐候性强、隔热保温节能、无毒无害无放射、成本低廉、生产简便的轻质防火发泡耐火水泥门内填充料及制备方法，该制品可广泛应用于防火、防盗、进户门行业、建筑材料行业以及相关行业。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案，它的原料包含氧化镁、硫酸镁、粉煤灰、高铝酸盐耐火水泥、氯化钙、防水剂、减水剂和发泡剂，容重在200～500kg/m³之间，各成分按重量百分比分别为：

氧化镁                40～55；

硫酸镁                15～40；

粉煤灰                5～20；

高铝酸盐耐火水泥      5～20；

氯化钙                2～6；

防水剂                2～5；

减水剂                0.2～1.5；

发泡剂                0.1～0.5；

所述硫酸镁为水溶液，其浓度为33～38％，主要起凝固作用，有减少制品硬化体的孔隙、对返卤和返霜的改性作用，增加防水和耐水性能，避免铁皮的腐蚀，起到防锈蚀作用；

所述氯化钙为水溶液，其浓度为4～6％，主要起速凝作用。

所述氧化镁的含量≥85％，其活性氧化镁含量≥65％，欠火烧成份≤2％，过火烧成份≤3％，游离氧化钙含量≤2％，三氧化二铁≤1.5％，烧失量≤15％，主要起到胶凝作用。

所述粉煤灰的活性指数≥85％，细度0.045mm方孔筛余≤20％，堆积密度≤750kg/m³，需水量比≤105％，三氧化二铝和二氧化硅总量≥70％，烧失量≤8％，具有耐火不燃、增韧保温、降低成本的作用，用量过多则使制品强度下降。

所述高铝酸盐耐火水泥含有铝酸钙成分，和氧化镁反应可形成氢氧化铝胶质，能堵塞填充材料的毛细孔，改善毛细孔的结构，可减少返卤和泛霜，主要起胶凝和促凝作用，还有增加制品的后期强度，提高产品的耐水性能。

所述防水剂主要起封闭毛细孔的间隙，降低吸水率。

所述减水剂采用改性聚羧酸盐高效减水剂，主要作用是堵塞毛细孔的通透性能，改善孔结构，提高抗水性。

所述发泡剂为动物蛋白型高效泡沫发泡剂，其水溶液的浓度为0.1～0.15％，产气量大，对生产低密度制品有意想不到的效果。

所述填充料的制备方法，它包括如下步骤：

(1)、按重量比例和顺序将氧化镁、粉煤灰、高铝酸盐耐火水泥、防水剂、减水剂、硫酸镁、氯化钙加入搅拌机进行混合，并加水稀释搅拌为稠状基料浆；同时将发泡剂制成泡沫浆；

(2)、将泡沫浆按比例加入到稠状基料浆中，再进行二次搅拌成匀质的发泡料浆；

(3)、将料浆浇注进特制模具里固化成型；

(4)、脱模后，在常温常压下自然养护成为成品。

采用上述的技术方案后，本发明有如下优点：

1、本发明用机械物理发泡方法，在泡沫浆与稠状基料浆混合搅拌的过程中，通过泡沫的表面活性作用，引入大量均匀封闭的微细气泡，使发泡料浆里含有一定量的空气，待发泡料浆浇注到特制模具里固化成型后，泡沫随着水分的蒸发自行消失成多孔结构，最后内部留下许多封闭的气孔，在外部形成泡状凹凸的表面，从而使本发明的材料具有绝热保温、吸声隔音、节能显著的性能，其操作简便、投资少、成本低；

2、本发明可防止吸潮返卤、开裂变形；

3、本发明以粉煤灰作为主要原料之一，变废为宝、质轻价廉、就地取材，可解决粉煤灰大量堆积挤占土地、污染环境的问题，符合国家产业政策；

4、本发明的制品为多孔结构，通过调整气孔率大小和基料用量来改变容重及强度的大小，调整范围大，容重可在200～500kg/m³之间根据用途任意选用，以便满足不同使用功能的要求；

5、本发明使用动物蛋白型高效泡沫发泡剂，表面张力、泡沫度、成本价格等都优于现有的发泡剂，其主要原因在于它产气量大，对生产低密度的制品有意想不到的效果，表面张力大，气泡稳定性强，有利于控制气孔率的大小，气孔率最大高达98％，最小为0，从而能使容重在200～500kg/m³之间任意调整，这样可大大拓宽本发明的应用领域；同时还提高了冻融强度、干湿强度、软化强度搞腐能力、防水耐水性能和节能效果。

6、本发明可作为金属防盗安全门、金属进户门、金属防火门内填充材料蜂窝纸、硅酸钙板夹硅酸铝棉的替代品，其造价比硅酸钙板夹硅酸铝棉低60％左右，减少蜂窝纸的使用量，对节约林业资源也有很大的潜力；可改变传统填充材料蜂窝纸、硅酸钙板夹硅酸铝棉填充难度大、生产工艺复杂的落后面貌，提高劳动生产率，缩短生产周期，对门的生产是一次重大的工艺变革；本发明用于建筑材料行业，用量十分巨大。

具体实施方式

下面结合具体实施方案进一步说明本发明，它的原料包含氧化镁、硫酸镁、粉煤灰、高铝酸盐耐火水泥、氯化钙、防水剂、减水剂和发泡剂，容重在200～500kg/m³之间，各成分按重量百分比分别为：

氧化镁                40～55；

硫酸镁                15～40；

粉煤灰                5～20；

高铝酸盐耐火水泥      5～20；

氯化钙                2～6；

防水剂                2～5；

减水剂                0.2～1.5；

发泡剂                0.1～0.5；

所述硫酸镁为水溶液，其浓度为33～38％；

所述氯化钙为水溶液，其浓度为4～6％。

所述氧化镁的含量≥85％，其活性氧化镁含量≥65％，欠火烧成份≤2％，过火烧成份≤3％，游离氧化钙含量≤2％，三氧化二铁≤1.5％，烧失量≤15％。

所述粉煤灰的活性指数≥85％，细度0.045mm方孔筛余≤20％，堆积密度≤750kg/m³，需水量比≤105％，三氧化二铝和二氧化硅总量≥70％，烧失量≤8％。

所述发泡剂为动物蛋白型高效泡沫发泡剂，其水溶液的浓度为0.1～0.15％。

所述填充料的制备方法，它包括如下步骤：

(1)、按重量比例和顺序将氧化镁、粉煤灰、高铝酸盐耐火水泥、防水剂、减水剂、硫酸镁、氯化钙加入搅拌机进行混合，并加水稀释为稠状基料浆；同时将发泡剂制成泡沫浆；

(2)、将泡沫浆按比例加入到稠状基料浆中，再进行二次搅拌成匀质的发泡料浆；

(3)、将料浆浇注进特制模具里固化成型；

(4)、脱模后，在常温常压下自然养护成为成品。

实施例1：本实施例按容重为200kg/m³进行配制，其中氧化镁90kg；硫酸镁72kg；粉煤灰18kg；高铝酸盐耐火水泥18kg；氯化钙6kg；防水剂5.5kg；减水剂0.8kg；发泡剂0.5kg，按上述所述的制备方法进行加工，其中泡沫的直径≤1mm，用量是稠状基料浆的13～15倍，制成2050×960×50mm的板材。经检测该材料燃烧性能达到A1级，抗压强度1.40Mpa，抗折强度0.87Mpa。

实施例2：本实施例按容重为300kg/m³进行配制，其中氧化镁135kg；硫酸镁114kg；粉煤灰27kg；高铝酸盐耐火水泥27kg；氯化钙9kg；防水剂8.25kg；减水剂1.2kg；发泡剂0.5kg，按上述所述的制备方法进行加工，其中泡沫的直径≤1mm，用量是稠状基料浆的9～11倍，制成2050×960×50mm的板材。经检测该材料燃烧性能达到A1级，抗压强度1.84Mpa，抗折强度1.20Mpa。

实施例3：本实施例按容重为400kg/m³进行配制，其中氧化镁180kg；硫酸镁144kg；粉煤灰36kg；高铝酸盐耐火水泥36kg；氯化钙12kg；防水剂11kg；减水剂1.6kg；发泡剂0.5kg，按上述所述的制备方法进行加工，其中泡沫的直径≤1mm，用量是稠状基料浆的6～7倍，制成2050×960×50mm的板材。经检测该材料燃烧性能达到A1级，抗压强度2.70Mpa，抗折强度1.53Mpa。

实施例4：本实施例按容重为500kg/m³进行配制，其中氧化镁225kg；硫酸镁180kg；粉煤灰50kg；高铝酸盐耐火水泥50kg；氯化钙13.5kg；防水剂13.75kg；减水剂1.8kg；发泡剂0.5kg，按上述所述的制备方法进行加工，其中泡沫的直径≤1mm，用量是稠状基料浆的4～5倍，制成2050×960×50mm的板材。经检测该材料燃烧性能达到A1级，抗压强度3.30Mpa，抗折强度2.10Mpa。

从上述实施例可以得出容重轻-机械强度差，容重重-机械强度好；上述板材制品经国家防火建筑材料质量监督检验中心检测该材料燃烧性能达到A1级标准。

Claims (5)

1.一种轻质防火发泡耐火水泥门内填充料，其特征是：它的原料包含氧化镁、硫酸镁、粉煤灰、高铝酸盐耐火水泥、氯化钙、防水剂、减水剂和发泡剂，容重在200～500kg/m³之间，各成分按重量百分比分别为：

氧化镁            40～55；

硫酸镁            15～40；

粉煤灰            5～20；

高铝酸盐耐火水泥  5～20；

氯化钙            2～6；

防水剂            2～5；

减水剂            0.2～1.5；

发泡剂            0.1～0.5；

所述硫酸镁为水溶液，其浓度为33～38％；

所述氯化钙为水溶液，其浓度为4～6％。

2.根据权利要求1所述的轻质防火发泡耐火水泥门内填充料，其特征是：所述氧化镁的含量≥85％，其活性氧化镁含量≥65％，欠火烧成份≤2％，过火烧成份≤3％，游离氧化钙含量≤2％，三氧化二铁≤1.5％，烧失量≤15％。

3.根据权利要求1所述的轻质防火发泡耐火水泥门内填充料，其特征是：所述粉煤灰的活性指数≥85％，细度0.045mm方孔筛余≤20％，堆积密度≤750kg/m³，需水量比≤105％，三氧化二铝和二氧化硅总量≥70％，烧失量≤8％。

4.根据权利要求1所述的轻质防火发泡耐火水泥门内填充料，其特征是：所述发泡剂为动物蛋白型高效泡沫发泡剂，其水溶液的浓度为0.1～0.15％。

5.根据权利要求1至4任一项所述填充料的制备方法，其特征是：它包括如下步骤：

(1)、按重量比例和顺序将氧化镁、粉煤灰、高铝酸盐耐火水泥、防水剂、减水剂、硫酸镁、氯化钙加入搅拌机进行混合，并加水稀释为稠状基料浆；同时将发泡剂制成泡沫浆；

(2)、将泡沫浆按比例加入到稠状基料浆中，再进行二次搅拌成匀质的发泡料浆；

(3)、将料浆浇注进特制模具里固化成型；

(4)、脱模后，在常温常压下自然养护成为成品。