CN101838517A

CN101838517A - 一种燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶

Info

Publication number: CN101838517A
Application number: CN200910119818A
Authority: CN
Inventors: 胡兴胜
Original assignee: HEBEI TIANHAI ZONGHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HEBEI TIANHAI ZONGHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2010-09-22

Abstract

本发明公开了一种燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶，其组成是(按重量百分比计)：15～60％的多异氰酸酯接枝丙烯酸乳液，1～40％的阻燃剂，5～40％的压力膨胀剂，1～15％纯净水，0.1～1％的增稠剂，1～5％的增塑剂，0.01～0.1％的消泡剂，0.1～2％的分散剂，0.1～2％的颜料，1～10％抗冻剂，0～15％增强纤维。本发明的水性防火密封胶具有优异的耐水性能、耐候性能、粘结性能和压力膨胀性能，燃烧时总烟释放量低。作为防火封堵材料安装后能保证系统具有良好气密性和烟密性。

Description

一种燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶

技术领域

本发明涉及一种用于建筑物防火封堵的燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶，属于高分子材料的化工领域。

背景技术

防火密封胶是防火封堵材料的一种，应用非常广泛，可用于建筑物接缝，建筑物贯穿孔洞等的防火密封。在发达国家，几乎所有的建筑都用到防火密封胶，特别是通讯、电力、冶金、电子、石化、交通等行业用建筑和重要的公共建筑。

目前市面所见的多是阻燃密封胶，如中国专利03117403.5公开的一种“中性硅酮防火密封胶及其制造方法”，这种阻燃密封胶还不能满足作为防火封堵材料的性能要求。近期，有防火密封胶的相关专利出现，如中国专利200810045431.4公开了“一种高膨胀防火密封胶及其制造方法”。这种密封胶所使用的基料耐水性能差，而且所添加的填料会大大降低密封胶的粘结、耐老化和耐水等性能。中国专利97125834.1公开了“水性膨胀型防火胶”，以季戊四醇、三聚氰胺、聚磷酸铵为阻燃膨胀体系，这种体系，为非压力膨胀，膨胀时产生的挤压力小，作为防火封堵材料时不能有效的封闭火灾中可燃物燃烧所留下的缝隙；而且，这些阻燃剂长期使用易迁出失效。另外，普通碳-磷-氮作为阻燃和膨胀体系，燃烧时烟气释放量比较大，而烟雾和有毒气体是火灾中最主要的致死因素。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足提出一种燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶，其组成是(按重量百分比计)：15～60％的多异氰酸酯接枝丙烯酸乳液，1～40％的阻燃剂，5～40％的压力膨胀剂，1～15％纯净水，0.1～1％的增稠剂，1～5％的增塑剂，0.01～0.1％的消泡剂，0.1～2％的分散剂，0.1～2％的颜料，1～10％抗冻剂，0～15％增强纤维。

所述的多异氰酸酯接枝丙烯酸乳液，其制备方法是：在丙烯酸乳液中加入0.1％浓度为1％的氢氧化钠水溶液，在40℃的恒温下低速(100转/分钟)搅拌30分钟，然后慢慢加入多异氰酸酯，边搅拌边反应120分钟。其中，多异氰酸酯的加入量为丙烯酸乳液重量的0.5～10％。

多异氰酸酯接枝丙烯酸乳液由于异氰酸酯基的引入，与普通丙烯酸乳液相比，具有更佳的粘结性能，耐水性能和耐候性能。其中，用于接枝的多异氰酸酯可以是苯二异氰酸酯，二苯甲烷二异氰酸酯，多次甲基多苯基异氰酸酯，1，6-己二异氰酸酯。

多异氰酸酯接枝丙烯酸乳液以水为分散介质，以其制成的密封胶称为水性密封胶。

所述的聚磷酸铵插层蒙脱土，利用蒙脱土片层间阳离子可交换的特性，将聚磷酸铵插入蒙脱土层间。其制备方法是：将蒙脱土加入其重量10倍的水中，常温下用超声波振荡器振荡45min，其作用是加大蒙脱土层间距；后加入一定量的聚磷酸铵，恒温(40℃)搅拌(500转/分钟)8小时后静置分层，取沉淀烘干粉碎，然后研磨过筛。其中，聚磷酸铵的加入量为蒙脱土重量的5～20％。

聚磷酸铵插层水滑石具有阻燃，消烟功能，而且解决了聚磷酸铵的迁出问题。气消烟功能是因为水滑石层间的聚磷酸在燃烧时会缓慢释放，充分催化剂才成炭，减少燃烧中因反应不充分导致的大量烟雾和有毒气体的产生。

所述的压力膨胀剂为硼酸锌包覆水合硅酸钠，其制备方法是：将水合硅酸钠溶入其重量2倍的水中，加入硼酸锌，搅拌30分钟，后真空干燥，粉碎，过筛分级。其中，硼酸锌的加入量为水合硅酸钠重量的5～25％。

硼酸锌包覆水合硅酸钠高温下具有1.5～30倍的膨胀倍率，赋予防火密封胶高温膨胀性能，而且，其膨胀是释放出的是水蒸气，不像通常的化学膨胀释放大量的烟气。从而本发明的防火密封胶总烟释放大大减少。

所述的增塑剂选自磷酸三乙酯，邻苯二甲酸二丁酯。

所述的增稠剂选自羟乙基纤维素，膨润土，TT935。

所述的抗冻剂选自丙二醇，乙二醇。

所述增强纤维选自岩棉纤维，硅酸铝棉纤维，木质纤维，聚酯纤维，碳纤维。

本发明的燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶，首先，采用多异氰酸酯接枝的丙烯酸乳液作为基料，具有优异的耐水性能、耐候性能和粘结性能；其次，采用聚磷酸铵插层水滑石作为阻燃剂、消烟基，显著减少燃烧中因反应不充分导致的烟雾和有毒气体的产生；第三，采用硼酸锌包覆的水合硅酸钠作为压力膨胀剂，赋予密封胶在燃烧时具有高的膨胀性能，而且没有烟气释放。从而燃烧时总烟释放量低，作为防火封堵材料安装后能保证系统具有良好气密性和烟密性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

取甲苯二异氰酸酯接枝丙烯酸乳液40份，聚磷酸铵插层水滑石30份，平均颗粒直径为2微米的硼酸锌包覆含水硅酸钠30份，纯净水10份，增稠剂羟乙基纤维素0.2份，增塑剂磷酸三乙酯5份，F16消泡剂0.2份，5040分散剂2份，颜料铁红1份，抗冻剂5份。

此配方制得的防火密封胶可用于建筑接缝的防火密封，金属管道贯穿孔的防火封堵。经过用高温炉测试其膨胀倍率为1.5倍，总烟释放量经过中国人名武装警察部队学院消防工程系用锥形量热仪测量结果为5.63/m²·m^-2。断裂伸长率为300％。经国家防火建筑材料质量监督检验中心根据GA161-1997《防火封堵材料的性能要求和试验方法》测试，结果下表1：

表1

实施例2

取甲苯二异氰酸酯接枝丙烯酸乳液30份，聚磷酸铵插层水滑石25份，平均颗粒直径为1000微米的硼酸锌包覆含水硅酸钠35份，纯净水10份，增稠剂羟乙基纤维素0.2份，增塑剂磷酸三乙酯5份，F16消泡剂0.2份，5040分散剂2份，颜料铁红1份，抗冻剂5份，木质纤维5份。

此配方制得的防火密封胶可用于电缆等可燃物贯穿孔的防火封堵。经过用高温炉测试其膨胀倍率为5倍，总烟释放量经过中国人名武装警察部队学院消防工程系用锥形量热仪测量结果为5.32/m²·m^-2。断裂伸长率为200％。经过国家防火建筑材料质量监督检验中心根据GA161-1997《防火封堵材料的性能要求和试验方法》测试，可达到180min耐火极限，理化性能符合要求。

Claims

1.一种燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶，其特征在于：按重量百分比计，其含有15～60％的多异氰酸酯接枝丙烯酸乳液，1～40％的阻燃剂，5～40％的压力膨胀剂。

2.根据权利要求1所述的燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶，其特征在于：多异氰酸酯接枝丙烯酸乳液中用于接枝的多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯，二苯甲烷二异氰酸酯，多次甲基多苯基异氰酸酯，1，6-己二异氰酸酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶，其特征在于：多异氰酸酯接枝丙烯酸乳液中，多异氰酸酯的含量为丙烯酸乳液重量的0.5～10％。

4.根据权利要求1所述的燃烧时总烟释放量低的水性防火密封胶，其特征在于：阻燃剂为聚磷酸铵插层水滑石；压力膨胀阻燃剂为硼酸锌包覆水合硅酸钠。