CN101429001A

CN101429001A - 一种节能环保型防火保温复合材料

Info

Publication number: CN101429001A
Application number: CNA2008101439330A
Authority: CN
Inventors: 符震球; 刘跃军; 石璞; 曾广胜; 黄宇刚
Original assignee: HUNAN ZHENQIU FIRE STOPPER INDUSTRY Co Ltd; Hunan University of Technology
Current assignee: HUNAN ZHENQIU FIRE STOPPER INDUSTRY Co Ltd; Hunan University of Technology
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2009-05-13

Abstract

本发明涉及一种节能环保防火保温复合材料及其制作方法。本发明包括活性氧化镁、氯化镁水溶液、珍珠岩、耐高温粘接剂、填料和松香引气剂，以氧化镁100重量份为基准，具体配比为：氯化镁水溶液89－125份；珍珠岩20～60份；耐高温黏结剂7～12份；松香引气剂0.5－1.5份；填料10～30份。制作方法是将上述组分在常温下混合均匀后，注入铺设有玻纤布的模具中，自然干燥固化，待氯氧镁水泥形成5.1.8相后，送入烤房烘烤，含水率控制在一定范围后，检验成品，包装发货。本发明具有优良的防火能力和隔热能力，可以起到保护建筑物内人身和财产安全的要求，还具备好的保温效果。

Description

一种节能环保型防火保温复合材料

技术领域

本发明涉及一种防火保温复合材料，特别是一种以氯氧镁水泥为主体的建筑用节能环保防火保温复合材料及其制作方法，属于建筑材料类。

技术背景

节能环保已经成为21世纪全人类必须面对的重大课题，也已经成为我们建筑行业必须要着力解决的重要课题。提高房屋的保温隔热性能是建筑物节能降耗的一项重要措施，在国家的倡导之下不少新建筑以及不少老建筑正在通过在外墙与内墙贴敷保温隔热层的办法以求达到房内的隔热保温效果：即在炎热夏天通过内外墙的隔热材料阻止热辐射向屋内传递，减少空调等家用电器的能耗，在寒冷冬天也通过内外墙的隔热材料阻止室内较高温度传导到寒冷的室外。

目前，市场上使用的这种保温隔热层材料主要是高分子有机类和无机类材料。常用的高分子保温隔热材料包括：膨胀聚苯乙烯发泡板(EPS板)、交联聚乙烯发泡板(XPS板)、发泡聚氨酯板(PU板)。无机材料板材包括：发泡水泥板和发泡氯氧镁水泥板。其中有机材料板的主要优点是密度小、保温效率高、韧性好。缺点是耐火性能差，着火以后极易点燃，并会在燃烧过程中产生有毒烟雾，严重危及生命安全。并且还存在耐老化性能差、使用寿命短、安装程序复杂、成本高等缺陷。无机材料类保温隔热层的优点是：成本低、难燃，火灾时无烟雾产生，耐老化性能好、与建筑物同寿命、安装容易、成本低等特点。缺点是会增加建筑物整体的重量、材料缺乏韧性。

根据消防资料表明：在建筑物内发生火灾时，燃烧物产生的温度一般在1000℃左右，有机类材料制成的聚苯乙烯板、聚氨酯板会在400℃时被点燃，在燃烧过程中产生大量的有毒气体和烟雾，不仅造成财产损失还会造成人员伤亡。近些年以来国内外发生的高层建筑失火案件无一不证明其存在的严重危害。同时，这些火灾也表明：一般水泥类发泡隔热保温材料在700-800℃左右时也会发生炸裂现象，显然也不能满足建筑防火的要求。

由于氯化镁水泥(5MgO·MgCl₂·8H₂O)具在较高强度、低成本、耐老化性能优良、抗风化腐烂、与水泥粘接力强、耐低温性好、表面光洁度好等优点，因此近些年以来，不仅已被广泛地应用在建筑材料、代木材料、装饰材料领域，同时在交通设施和耐火材料领域也得到越来越广泛的应用。

虽然氯氧镁水泥具有一定防火性能，但是由于组成物中的氯化镁(MgCl₂·H₂O)受热分解以后在不同的升温阶段下产生如下反应：

96-117℃时：MgCl₂·6H₂O＝MgCl₂·4H₂O+2H₂O

135-180℃时：MgCl₂·4H₂O→MgCl₂·2H₂O+2H₂O

180-230℃时：MgCl₂·2H₂O→MgCl₂·H₂O+H₂O

MgCl₂·2H₂O→MgOHCl·HCl+H₂O

230℃以上时：MgCl₂·H₂O→MgCl₂+H₂O

MgCl₂·H₂O→MgOHCl+HCl

304-554℃时：

527℃以上时：

由以上反应可以看出，在氯氧镁水泥(5MgO·MgCl₂·8H₂O)在遇到火灾的高温时，MgCl₂·6H₂O受热并不是单纯地脱去结晶水，而是在230℃以上时，MgCl₂·H₂O就开始分解生成MgOHCl和HCl，破坏了氯氧镁产品所具有的5.1.8相结构，从而使氯氧镁水泥隔热保温板变为毫无强度的粉状物并溃散。

因此，可以说氯氧镁水泥最高承受温度约500℃左右，超过上述温度该产品的强度将消失并溃散。由于现代建筑的楼层越来越高，现代装修中房内的可燃物品种和数量也会增多，在发生火灾时，燃烧区间的温度很快超过500℃。显然，现有单纯以发泡氯氧化镁板做隔热保温层，当发生火灾时，也不能完全满足建筑的防火要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既克服有机隔热保温板材易燃的缺陷，同时也能克服现有普通氯氧镁水泥所存在的在500℃时就会溃散的一种节能环保防火保温复合材料及其制作方法。

本发明的技术方案是通过以下途径实现的，本发明的组分包括活性氧化镁(MgO)、氯化镁水溶液(MgCl₂·6H₂O)、珍珠岩、耐高温粘接剂、填料和松香松香引气剂，以氧化镁100重量份为基准，具体配比为：氯化镁水溶液89-125份；珍珠岩20～60份；耐高温黏结剂7～12份；填料10～30份；松香松香引气剂1份。具体制作方法是将上述组分在常温下混合均匀，充分引气后，注入铺设有玻纤布的模具中，然后自然干燥固化，待氯氧镁水泥基本形成5.1.8相后，送入烤房适当烘烤，使含水率控制在一定范围后，得到一种多孔轻质产品，检验成品，包装发货。

根据以上技术方案提出的这种建筑用节能环保防火保温复合材料，通过在氯氧镁水泥中添加耐高温粘接剂和对氯化镁水溶液的改性以后，与处于500℃以上高温状态中的氯氧镁水泥中的氧化镁形成烧结陶瓷的耐高温新体系，因此可以改变传统氯化镁水泥在高温环境中粘结强度降低为零而溃散的技术现状，从而提高了氯氧镁水泥的耐火隔热性能，真正做到隔热保温与防火的完美结合。

本发明经国家防火建筑材料质量监督检验中心按照相关国标(检测编号200810816)表明：炉内升温(按照国标GB/T546-1999)检验，国际是≤30℃，本产品仅为2℃；热值为≤2.0MJ/Kg，本产品仅为0.1MJ/Kg；显示出应用本技术的产品具有优秀的防火隔热性能。另外检验报告也表明：本技术产品不燃烧、无毒烟，烧前、烧后产品外观尺寸没有变化、完整性100％保持。

上述检验结果在技术上也表明：在高温燃烧环境中本发明提出的这种建筑用节能环保防火保温复合材料，在较高温度条件下组成物中添加的耐高温粘结剂与氧化镁形成的体系有很强耐高温火灾和不溃散的能力。达到本发明的初衷：替代目前普遍使用的在高温下易溃散的普通氯氧镁水泥。

具体实施方式

下面详细描述本发明的具体实施方式。

本发明的组分包括活性氧化镁(MgO)、氯化镁水溶液(MgCl₂·6H₂O)、珍珠岩、耐高温粘接剂、填料和松香引气剂，以氧化镁100重量份为基准，具体配比为：

氯化镁水溶液89-125份；珍珠岩20～60份；耐高温黏结剂7～12份；填料10～30份；松香引气剂0.5-1.5份；

添加剂加入量控制在氯化镁重量的1～3％。

填料为粉煤灰或锯木粉；耐高温黏结剂为硅酸钠和硅胶配合而成，硅酸钠和硅胶的具体重量比为1：2～1：5，硅酸钠的模数为2.8～3.4，硅胶为硅酸的溶胶-凝胶产物。

氯化镁水溶液(MgCl₂·6H₂O)的波美浓度控制在23～28％之间，钙化物含量低于2％，氧化镁(MgO)的活性为60-65％，活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为5:1～7:1；

添加剂为磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠和氯化铝。

具体的制作方法是将上述组分在常温下混合均匀，充分引气后，注入铺设有玻纤布的模具中，然后自然干燥固化，干燥后的产品密度在0.3-0.65g/cm3，待氯氧镁水泥基本形成5.1.8相后，送入烤房适当烘烤，使含水率控制在12-15％，检验成品，包装发货。

自然干燥固化随环境温度的不同而调整，25℃以上，需要24小时左右；15℃-25℃需要24-48小时；温度低于15℃，为了较快脱模，需要适当对产品加热。

具体实施例如下：

实施例1：

活性氧化镁(MgO)与氯化镁(MgCl₂·6H₂O)的摩尔比为5:1。以氧化镁100重量份为基准，23％氯化镁水溶液125重量份、珍珠岩添加量20份、耐高温粘接剂7重量份、松香引气剂1份，其中硅酸钠：硅胶＝1：5(重量比)、粉煤灰10重量份；并按照氯化镁水溶液添加1-3％微量磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠与氯化铝。

实施例2：

活性氧化镁(MgO)与氯化镁(MgCl₂·6H₂O)的摩尔比为5:1。以氧化镁100重量份为基准，23％氯化镁水溶液125重量份、珍珠岩添加量40份、耐高温粘接剂10重量份、松香引气剂1份，硅酸钠：硅胶＝1：2(重量比)、锯木粉10重量份；并按照氯化镁水溶液添加1-3％微量磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠与氯化铝。

实施例3：

活性氧化镁(MgO)与氯化镁(MgCl₂·6H₂O)的摩尔比为5:1。以氧化镁100重量份为基准，23％氯化镁水溶液125重量份、珍珠岩添加量60份、耐高温粘接剂10重量份、松香引气剂1份，硅酸钠：硅胶＝1：3(重量比)、锯木粉30重量份；并按照氯化镁水溶液添加1-3％微量磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠与氯化铝。

实施例4：

活性氧化镁(MgO)与氯化镁(MgCl₂·6H₂O)的摩尔比为6:1。以氧化镁100重量份为基准，23％氯化镁水溶液103重量份、珍珠岩添加量30份、耐高温粘接剂12重量份、松香引气剂1份，硅酸钠：硅胶＝1：4(重量比)、粉煤灰20重量份；并按照氯化镁水溶液添加1-3％微量磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠与氯化铝。

实施例5：

活性氧化镁(MgO)与氯化镁(MgCl₂·6H₂O)的摩尔比为6:1。以氧化镁100重量份为基准，23％氯化镁水溶液103重量份、珍珠岩添加量30份、耐高温粘接剂12重量份、松香引气剂1份，硅酸钠：硅胶＝1：2(重量比)、粉煤灰30重量份；并按照氯化镁水溶液添加1-3％微量磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠与氯化铝。

实施例6：

活性氧化镁(MgO)与氯化镁(MgCl₂·6H₂O)的摩尔比为6:1。以氧化镁100重量份为基准，23％氯化镁水溶液103重量份、珍珠岩添加量40份、耐高温粘接剂7重量份、松香引气剂1份，硅酸钠：硅胶＝1：3(重量比)、粉煤灰10重量份；并按照氯化镁水溶液添加1-3％微量磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠与氯化铝。

实施例7：

活性氧化镁(MgO)与氯化镁(MgCl₂·6H₂O)的摩尔比为6:1。以氧化镁100重量份为基准，23％氯化镁水溶液89重量份、珍珠岩添加量20份、耐高温粘接剂7重量份松香引气剂1份，硅酸钠：硅胶＝1：3(重量比)、粉煤灰10重量份；并按照氯化镁水溶液添加1-3％微量磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠与氯化铝。

实施例8：

活性氧化镁(MgO)与氯化镁(MgCl₂·6H₂O)的摩尔比为7:1。以氧化镁100重量份为基准，23％氯化镁水溶液89重量份、珍珠岩添加量60份、耐高温粘接剂10重量份、松香松香引气剂1份，硅酸钠：硅胶＝1：5(重量比)、锯锯木粉30重量份；并按照氯化镁水溶液添加1-3％微量磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠与氯化铝。

Claims

1、一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于它的组分包括活性氧化镁、氯化镁水溶液、珍珠岩、耐高温粘接剂、填料和松香引气剂，以氧化镁100重量份为基准，具体配比为：

氯化镁水溶液89-125份

珍珠岩20～60份；

耐高温黏结剂7～12份；

填料10～30份；

松香引气剂1-2份。

2、根据权利要求1所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的填料为粉煤灰或锯木粉。

3、根据权利要求1所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的氯化镁溶液中添加适量添加剂，添加剂的加入量控制在氯化镁重量的1～3％。

4、根据权利要求1所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的耐高温黏结剂为硅酸钠和硅胶配合而成，硅酸钠和硅胶的重量比为1：2～1：5。

5、根据权利要求4所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的硅酸钠的模数为2.8～3.4。

6、根据权利要求4所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的硅胶为硅酸的溶胶-凝胶产物。

7、根据权利要求1所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的氯化镁水溶液的波美浓度在23～28％之间。

8、根据权利要求1所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为5:1～7:1；

9、根据权利要求1所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的氧化镁的活性为60-65％。

10、根据权利要求3所述的一种节能环保防火保温复合材料，其特征在于所述的添加剂为磷酸、硫酸亚铁、木质素磺酸钠和氯化铝。

11、一种制作如权利要求1所述的一种节能环保防火保温复合材料的制作方法是将权利要求1所述的组分在常温下混合均匀充分引气后，注入铺设有玻纤布的模具中，然后自然干燥固化，待氯氧镁水泥基本形成5.1.8相后，送入烤房适当烘烤，使含水率控制在一定范围后，检验成品，包装发货。

12、根据权利要求11所述的一种节能环保防火保温复合材料的制作方法，其特征在于所述的含水率控制在12-15％。

13、根据权利要求11所述的一种节能环保防火保温复合材料的制作方法，其特征在于所述的自然干燥固化随环境温度的不同而调整，25℃以上，需要24小时左右；15℃-25℃需要24-48小时；温度低于15℃，需要适当对产品加热。