CN102003131B - 一种不燃轻质防火板芯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种不燃轻质防火板芯，其特征在于：所述轻质防火板芯由硅藻土、铝矾土、木屑、膨胀珍珠岩、阻燃聚氨酯发泡粒、凝胶材料、磷酸、硫酸亚铁组成，它们的重量百分比为，硅藻土20％～30％，铝矾土20％～30％，木屑8％～12％，膨胀珍珠岩8％～12％，阻燃聚氨酯发泡粒5％-12％，凝胶材料10％～15％，磷酸1％～8％，硫酸亚铁1％～8％。本不燃轻质防火板芯与普通防火板芯横截面比较在具有良好的防火性能同时，具备环保、密度低、防潮、隔声、高强度等多项性能。

Description

一种不燃轻质防火板芯及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料的技术领域，具体地说是涉及一种不燃轻质防火板芯及其制备方法。
背景技术
防火门是现代建筑不可缺少的安全设施，然而防火门的防火填充材料一直采用石棉材料，尽管有着不错的防火性能，但是石棉以及各类制品具有出色的隔热防火性能和较低的密度，因此被广泛的应用于各类建筑的防火内衬。但是石棉以及各类制品具有很强的致癌性，欧盟市场已经禁止使用各类石棉制品。尽管近年来有人开发出无机材料来替代石棉，但都存在着强度低、重量大、可加工性差等问题，开发一种具有石棉相同隔热防火性能同时具有较轻的密度并能满足欧盟相关环保规定的的防火材料成为当务之急。
本发明专利提供一种新型的防火材料，具有质轻、防火、隔热、环保等多重功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种不燃轻质防火板芯，其特征在于：所述轻质防火板芯由硅藻土、铝矾土、木屑、膨胀珍珠岩、阻燃聚氨酯发泡粒、凝胶材料、磷酸、硫酸亚铁组成，它们的重量百分比为，硅藻土20％～30％，铝矾土20％～30％，木屑8％～12％，膨胀珍珠岩8％～12％，阻燃聚氨酯发泡粒5％-12％，凝胶材料10％～15％，磷酸1％～8％，硫酸亚铁1％～8％。
一种不燃轻质防火板芯的制备方法，其特征在于：所述防火板芯的制备方法包括以下步骤：A、将占凝胶材料重量百分比为5％-10％的硫酸镁，重量百分比为12％-23％的氧化镁，余量为水，制成凝胶材料，该凝胶材料的重量百分比为10％～15％；B、再加入重量百分比为1％～8％的磷酸和重量百分比1％～8％的硫酸亚铁充分搅拌混合后制成凝胶溶液。C、将重量百分比为5％-10％的阻燃聚氨酯发泡粒与B步骤中5％-15％的凝胶溶液搅拌均匀，加入重量百分比为20％-30％的铝矾土继续搅拌，使铝矾土均匀的包覆在聚氨酯发泡粒上；D、随后用筛子过筛掉多余的铝矾土，将包覆有铝矾土的聚氨酯发泡粒在40℃～50℃的环境下干燥0.2-0.5h后备用；E、将20％～30％的硅藻土、8％～12％的木屑、8％～12％膨胀珍珠岩和处理过聚氨酯发泡粒以及剩余的铝矾土一起加入上述剩余凝胶溶液用搅拌机充分搅拌0.3-0.5h，即制成浆料；F、将浆料注入在流水线上的PVC塑料制成的模板中，用辊筒用1-2Mpa的压力将浆料压平压实；G、在常温下养护0.5-2天后进行脱模，脱模后再在常温下养护3-8天后切割成所需尺寸即可。
本发明的整体呈微孔结构，不仅有效降低了材料的密度，而且可有效抵消热胀冷缩效益对材料结构的破坏，保证材料的隔热和防火效能。
相比其它防火材料，本技术成产的产品具有独特的微孔结构，当发生强烈热胀冷缩的时候，材料的膨胀就变成为向内收敛的过程，微孔起到了有效缓冲内部挤压得作用，这样可以将产品的最大变形量控制在一个有效的范围内，而如果没有这些微孔，除非材料的弹性和韧性非常好，否则很容易由于内力的挤压导致碎裂。
本不燃轻质防火板芯与普通防火板芯横截面比较在具有良好的防火性能同时，具备环保、密度低、防潮、隔声、高强度等多项性能。
本发明遇高温或明火不会产生有害气体和烟雾，符合欧盟关于有害物质限定的标准。可以替代石棉及其制品广泛的应用于各类防火门门芯和船用隔舱墙体内衬。
附图说明
图1为本发明一实施例的效果图
图2亦为本发明一实施例的效果图
具体实施方式
下面对本发明作进一步的描述并给出实施例
一种不燃轻质防火板芯，其特征在于：所述轻质防火板芯由硅藻土、铝矾土、木屑、膨胀珍珠岩、阻燃聚氨酯发泡粒、凝胶材料、磷酸、硫酸亚铁组成，它们的重量百分比为，硅藻土20％～30％，铝矾土20％～30％，木屑8％～12％，膨胀珍珠岩8％～12％，阻燃聚氨酯发泡粒5％-12％，凝胶材料10％～15％，磷酸1％～8％，硫酸亚铁1％～8％。所述的凝胶材料的重量百分比为硫酸镁5％-10％、氧化镁12％-23％，余量为水。
一种不燃轻质防火板芯的制备方法，其特征在于：所述防火板芯的制备方法包括以下步骤：A、将占凝胶材料重量百分比为5％-10％的硫酸镁，重量百分比为12％-23％的氧化镁，余量为水，制成凝胶材料，该凝胶材料占所述防火板芯的重量百分比为10％～15％；B、再加入重量百分比为1％～8％浓度为95％的磷酸和重量百分比1％～8％的硫酸亚铁充分搅拌混合后制成凝胶溶液，其中的硫酸亚铁含量为98％；C、将重量百分比为5％-10％的阻燃聚氨酯发泡粒与B步骤中5％-15％的凝胶溶液搅拌均匀，加入重量百分比为20％-30％的铝矾土继续搅拌，使铝矾土均匀的包覆在聚氨酯发泡粒上；D、随后用筛子过筛掉多余的铝矾土，将包覆有铝矾土的聚氨酯发泡粒在40℃～50℃的环境下干燥0.2-0.5h后备用；E、将20％～30％的硅藻土、8％～12％的木屑、8％～12％膨胀珍珠岩和处理过聚氨酯发泡粒以及剩余的铝矾土一起加入上述剩余凝胶溶液用搅拌机充分搅拌0.3-0.5h，即制成浆料，实施时硅藻土的粒径为200-300目，铝矾土的粒径为250-350目，木屑的粒径为500-600目，膨胀珍珠岩的规格为50～80kg/m3；F、将浆料注入在流水线上的PVC塑料制成的模板中，用辊筒用1-2Mpa的压力将浆料压平压实；G、在常温下养护0.5-2天后进行脱模，脱模后再在常温下养护3-8天后切割成所需尺寸即可。
下面给出实施例
防火板芯的制备方法包括以下步骤：A、将占凝胶材料重量百分比为8％的硫酸镁，重量百分比为20％的氧化镁，重量百分比为72％的水，制成凝胶材料，该凝胶材料占防火板芯的重量百分比为13％；B、再加入重量百分比为7％浓度为95％的磷酸和重量百分比5％的硫酸亚铁，该硫酸亚铁的含量为98％，进行充分搅拌混合后制成凝胶溶液；C、将重量百分比为10％的阻燃聚氨酯发泡粒与10％的凝胶溶液搅拌均匀，加入重量百分比为20％的铝矾土继续搅拌，使铝矾土均匀的包覆在聚氨酯发泡粒上；D、随后用筛子过筛掉多余的铝矾土，将包覆有铝矾土的聚氨酯发泡粒在45℃的环境下干燥0.3h后备用；E、将25％的硅藻土、8％的木屑、12％膨胀珍珠岩和处理过聚氨酯发泡粒以及剩余的铝矾土一起加入上述凝胶溶液用搅拌机充分搅拌0.5h，即制成浆料；F、将浆料注入在流水线上的由PVC塑料制成的模板中，用辊筒用1Mpa的压力将浆料压平压实；G、在常温下养护1天，脱模后再在常温下养护5天后切割成所需尺寸即可。
下面再提供几个本发明实施的配比比例，见表1.
表1为不燃轻质防火芯板的重量百分比的配比
  凝胶材料   15   20   25   18
  200目硅藻土   25   22   20   27
  300目铝矾土   30   28   23   20
  600目木屑   5   8   8   10
  50～80kg/m3膨胀珍珠岩   11   12   12   8
  阻燃聚氨酯发泡粒   10   5   5   8
  磷酸   1   1   1   1
  硫酸亚铁   3   4   6   8
其中的50～80kg/m3膨胀珍珠岩分别表示4个实施例中的50kg/m3膨胀珍珠岩、60kg/m3膨胀珍珠岩、70kg/m3膨胀珍珠岩、80kg/m3膨胀珍珠岩，由试验得知，按照上述实施例的配比所得到的不燃发泡轻质板可耐1200℃的高温，属A级不燃材料；板材容重仅为0.31g/cm3，但强度高16mm厚度的抗弯破坏荷载N为A方向3007，B方向4184；很低的热导系数，小于0·14w/(m.k)。由上述描述可知，该材料绿色环保，无放射性、不含石棉甲醛、重金属等有害物质；遇高温或明火不会产生有害气体和烟雾，符合欧盟关于有害物质限定的标准。可以替代石棉及其制品广泛的应用于各类防火门门芯和船用隔舱墙体内衬。按照上述实施例的配比所得到的不燃发泡轻质板可耐1200℃的高温，属A级不燃材料；板材容重仅为0.45g/cm3，但强度高6mm厚度的抗折强度为6Mpa；热导系数0.14w/(m.k)，卓越的隔声效果，两边加装双层12mm板材隔声效能为60dB，耐火极限高最可达3小时以上，如制成吸声板。由上述描述可知，该材料绿色环保，无放射性、不含石棉甲醛、重金属等有害物质；遇高温或明火不会产生有害气体和烟雾，符合欧盟关于有害物质限定的标准。可以替代石棉、玻璃棉及其制品广泛的应用于娱乐场所、体育场馆、会议音乐场馆、各类大小型水电站机房的吸声材料，各类防火隔墙内衬以及风管的防火包覆等。

Claims (6)

1.一种不燃轻质防火板芯，其特征在于：所述轻质防火板芯由硅藻土、铝矾土、木屑、膨胀珍珠岩、阻燃聚氨酯发泡粒、凝胶材料、磷酸、硫酸亚铁组成，它们的重量百分比为，硅藻土20％～30％，铝矾土20％～30％，木屑8％～12％，膨胀珍珠岩8％～12％，阻燃聚氨酯发泡粒5％-12％，凝胶材料10％～15％，磷酸1％～8％，硫酸亚铁1％～8％。
2.按权利要求1所述的一种不燃轻质防火板芯，其特征在于：所述的凝胶材料的成份的重量百分比为硫酸镁5％-10％、氧化镁12％-23％，余量为水。
3.按权利要求1所述的一种不燃轻质防火板芯，其特征在于：其特征是，所述磷酸浓度的含量为95％。
4.按权利要求1所述的一种不燃轻质防火板芯，其特征在于：所述的硅藻土的粒径为200-300目，铝矾土的粒径为250-350目，木屑的粒径为500-600目，膨胀珍珠岩的规格为50～80kg/m3。
5.一种不燃轻质防火板芯的制备方法，其特征在于：所述防火板芯的制备方法包括以下步骤：A、将占凝胶材料重量百分比为5％-10％的硫酸镁，重量百分比为12％-23％的氧化镁，余量为水，制成凝胶材料，该凝胶材料的重量百分比为10％～15％；B、再加入重量百分比为1％～8％的磷酸和重量百分比1％～8％的硫酸亚铁充分搅拌混合后制成凝胶溶液；C、将重量百分比为5％-10％的阻燃聚氨酯发泡粒与B步骤中5％-15％的凝胶溶液搅拌均匀，加入重量百分比为20％-30％的铝矾土继续搅拌，使铝矾土均匀的包覆在聚氨酯发泡粒上；D、随后用筛子过筛掉多余的铝矾土，将包覆有铝矾土的聚氨酯发泡粒在40℃～50℃的环境下干燥0.2-0.5h后备用；E、将20％～30％的硅藻土、8％～12％的木屑、8％～12％膨胀珍珠岩和处理过的聚氨酯发泡粒以及剩余的铝矾土一起加入剩余凝胶溶液用搅拌机充分搅拌0.3-0.5h，即制成浆料；F、将浆料注入在流水线上的PVC塑料制成的模板中，用辊筒用1-2Mpa的压力将浆料压平压实；G、在常温下养护0.5-2天后进行脱模，脱模后再在常温下养护3-8天后切割成所需尺寸即可。
6.按权利要求5所述的一种不燃轻质防火板芯的制备方法，其特征在于：所述的硅藻土的粒径为200-300目，铝矾土的粒径为250-350目，木屑的粒径为500-600目，膨胀珍珠岩的规格为50～80kg/m3。
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