CN102329121A - 无机防火保温板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无机防火保温板，它是采用膨胀珍珠岩颗粒料、膨胀蛭石颗粒料、电炉渣颗粒料、铝酸盐水泥、玻璃棉、硅酸钠和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂按照本发明的方法制备而成。该保温板属A级防火材料，具有良好的耐火性，完全能够满足外墙保温板的耐火要求。使用该保温板能够有效提高建筑保温系统的防火能力，其防火阻燃性好，在出现失火时能有效地阻止火势蔓延，起到防火隔断的作用，同时还具有良好的隔热保温性能及无毒、无害、容重轻等优点。

Description

无机防火保温板及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑保温材料领域,是一种无机防火保温板及其制备方法。

背景技术

近年来,随着经济的不断繁荣发展，经济建设日新月异、高层建筑在大、中城市乃至小城市里也如雨后春笋拔地而起。由于高层建筑高，层数多，使用功能复杂，人员密集，一旦发生火灾，火灾蔓延迅速，人员疏散和火灾扑救困难，势必酿成损失大、伤亡大的后果。据有关调查结果显示，在高层建筑火灾中造成死亡和受伤的人员，有80%～85%是因火灾现场的浓烟和毒气所致。因此，世界各国政府均在建筑、运输等领域对材料提出了严格的阻燃、低火焰、低发烟、低毒等要求。另外，高层建筑本身具有内部气流循环系统，建筑保温隔热也是必不可少的，目前，我国高层建筑采用的保温材料绝大部分都是高分子有机发泡保温板，如EPS(模塑聚苯乙烯泡沫板)、XPS等，虽然这些材料成本低廉，保温效果好，有一定的机械强度和柔韧性，吸水率低，施工方便，易切割，绝热性能好。但这些保温板材的缺点也很明显，易燃和易老化，有点儿火星立刻燃烧，蔓延速度极快，同时产生大量有毒有害烟气，存在极大的安全隐患。据统计，仅北京市内，90%以上的高层建筑保温材料采用的都是这类高分子发泡保温板。近年多次火灾均由这些易燃保温材料引起。因此，亟须研究新型的高层建筑防火阻燃保温材料，为高层建筑火灾的逃生提供机会，避免和减少火灾伤亡以及财产损失。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高高层建筑保温系统的防火能力，阻止火灾蔓延，起到防火隔断、阻燃，并且无毒、无害的无机防火保温板。

本发明的另一个目的是提供一种制备无机防火保温板的制备方法。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：该保温板是由以下重量份的原料配制而成：膨胀珍珠岩颗粒料30～40份、膨胀蛭石颗粒料10～20份、电炉渣颗粒料6～10份、铝酸盐水泥10～12份、玻璃棉5～7份、硅酸钠10～15份、JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂3～5份，其中，膨胀珍珠岩颗粒料和电炉渣颗粒料的粒径均为2～4mm，膨胀蛭石颗粒料的粒径为1～2mm，玻璃棉的纤维直径为0.1~0.5mm。

 本发明的保温板按下述步骤制备：

1）配料：按所述重量份配比分别取筛选后粒径为2～4mm的膨胀珍珠岩颗粒料和电炉渣颗粒料、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉、铝酸盐水泥、硅酸钠和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂，将各料均匀混合后，再按混合料︰水＝1︰2～4的重量比加水，搅拌混合均匀制成混合湿料；  

2）压制成型：将混合湿料送入压力机的板坯模具中，经压力机压制成型为保温板湿坯；

3）固化：先将保温板湿坯置入恒温恒湿炉中进行固化23～25小时，固化温度50～70℃；

4）烘干：将固化后的保温板湿坯置入烘干炉中进行烘干，烘干温度为80～100℃，烘干时间为12～15小时，烘干后取出，即为防火保温板成品。

本发明选用上述原料进行组合，通过各原料功效的协同作用，使制作的保温板具有较高的强度、韧性及良好的防火、绝燃、隔热、隔音、防潮、防腐等性能。在所配制的原料中，膨胀珍珠岩的内部为蜂窝状结构，具有无毒、无味、不燃、重量轻，绝热及吸音性能好等功效；膨胀蛭石为层状结构，其容重在50～200Kg/m³，热导率小，具有很强的保温隔热作用，以及良好的吸水性、隔音性、耐火性和耐冻性，而且无毒、无味、无副作用；玻璃棉是一种人造无机纤维。采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙。这种间隙可看作孔隙。因此，玻璃棉可视为多孔材料，具有良好的绝热、吸声性能，能够起到保温隔热、吸声降噪及安全防护等作用，是钢结构建筑保温隔热、吸声降噪的最佳材料。电炉渣是采用电炉冶炼金属的过程中排出的固体废渣，主要成分是钙、铁、铜、硅、镁、铝、锰、磷等氧化物。在电炉渣的颗粒内部有很多微孔，且具有较高的抗压强度；这四种原料再与硅酸钠及铝酸盐水泥混合后，使制作的保温板不仅能够起到防火、阻燃及保温、隔热的作用，而且具有较强的聚合力和粘结强度，并能增加保温板的抗压强度，同时添加了JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂，这种防水剂有极强的抗渗性，并含有丰富的活性硅和活性铝，能参与胶凝材料的水化及凝结硬化过程，改善骨料与胶凝材料的胶结，达到提高保温板的强度以及保温板的密实、抗渗能力。在该防水剂的作用下，还可增强保温板的憎水性和潮气的排斥性以及抗裂性。 

按照上述方案的配料制成的无机防火保温板，其有益效果为：

1、该保温板的密度在250Kg/M³以下，导热系数0.050～0.060 W/m·K，具有容重轻、保温隔热效果好、隔音、阻燃、无辐射、抗压强度高、亲和力强、收缩率小、施工方便和节能环保等诸多优点。

2、制成的保温板能够有效提高建筑保温系统的防火能力，属A级防火材料，具有良好的耐火性，完全能够满足外墙保温板的耐火要求，而且防火阻燃性好，在出现失火时能有效地阻止火势蔓延，并具有良好的高保温隔热性，可满足建筑保温隔热需要。 

3、该保温板是以膨胀珍珠岩颗粒料和膨胀蛭石等为主要生产原材料，高温下不会燃烧且没有有毒气体释放，具有良好的吸附解毒性能和无味、无毒、不燃、容重轻等优点，属于安全性环保材料，用其制作的保温板能够收到优异的环保效果。

4、该保温板强度好，不易碎裂，其抗压抗折强度均较高，能够达到低密较高强度的相对统一，使用与运输均不易碎裂，而且吸水率低，超低的吸水率意味保温板不会因冻融循环而被破坏，室内也不会因为外墙保温板渗水，能够更好的延长产品的使用寿命。 

5、该保温板更适合于城乡各类住房建筑节能改造工程和新农村建设节能工程的推广应用。能够满足我国严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区的墙体保温隔热节能50%或65%的标准要求。该保温板可作为建筑用内外墙保温材料、防火隔离带、屋面保温材料、工业/军用/民用保温隔音等材料 。 

具体实施方式

本发明防火保温板的原料配比及制备方法是由发明人经过长期研究和大量实验所得，其各组分原料在下述重量份配比范围内，均能收到良好的效果：该防火保温板是由以下重量份的原料配制而成：粒径均为2～4mm的膨胀珍珠岩颗粒料30～40份和电炉渣颗粒料6～10份、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料10～20份、铝酸盐水泥10～12份、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉5～7份、硅酸钠10～15份和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂3～5份。

实施例1

本发明防火保温板各组分原料的重量份配比可以是：粒径均为2～4mm的膨胀珍珠岩颗粒料30份和电炉渣颗粒料6份、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料10份、铝酸盐水泥10份、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉5份、硅酸钠10份和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂3份。

实施例2

本发明防火保温板各组分原料的重量份配比也可以是：粒径均为3mm的膨胀珍珠岩颗粒料35份和电炉渣颗粒料8份、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料15份、铝酸盐水泥11份、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉6份、硅酸钠13份和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂4份。

实施例3

本发明防火保温板各组分原料的重量份配比还可以是：粒径均为2～4mm的膨胀珍珠岩颗粒料40份和电炉渣颗粒料10份、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料20份、铝酸盐水泥12份、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉7份、硅酸钠15份和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂5份。

本发明防火保温板的制备方法是：先从粉碎的膨胀珍珠岩中筛选出粒径为2～4mm的膨胀珍珠岩颗粒料，从粉碎的膨胀蛭石中筛选出粒径为1～2mm膨胀蛭石颗粒料，粉碎的电炉渣中筛选出粒径为2~4mm的电炉渣颗粒料，再按所述配比量将筛选出的膨胀珍珠岩颗粒料、膨胀蛭石颗粒料、电炉渣颗粒料、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉与硅酸钠和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂均匀混合后，制成混合料，再将制成的混合料按混合料︰水＝1︰2～4的重量比加水，在常温条件下搅拌混合均匀制成混合湿料，然后将混合湿料送入压力机的板坯模具中，经压力机压制成型为保温板湿坯，所用的压力机和板坯模具 可直接在市场上购置，属公知技术，其结构不在赘述；而后将压制成型的保温板湿坯置入恒温恒湿炉中进行固化23～25小时，固化温度50～70℃，固化后取出放入烘干炉中进行烘干，烘干温度80～100℃，烘干时间12～15小时，烘干后取出，即为防火保温板成品。保温板的尺寸为：长500～1000mm、宽300～500mm、高20～100mm。在进行防火保温板的混合配料时，原料中的硅酸钠是一种高分子二氧化硅微粒分散于水中或有机溶剂的胶体溶液，购置后可直接与其它原料混合。

在建筑施工中，一座节能的建筑首先它的前提是安全，离开安全，建筑也就失去了存在的意义。只有杜绝了易燃、危险的保温材料在建筑外墙上使用，才能从源头上遏制重大火灾事故的发生，本发明的外墙无机防火保温板，不失为减免火灾和降低火灾危害的最有效的一种阻燃、保温、隔热的建筑材料。因此，在高层建筑中设置具有优异防火、绝热性能的保温板，能够有效阻止在发生火灾时火势的蔓延。经试验验证，无防火保护层聚氨酯保温系统的燃烧面积是有防火保护层喷涂聚氨酯系统的5倍，在实际火灾发生时，无机保温材料达到燃点(熔融点)温度的时间越长，则可以给火灾救援和人员逃生创造更多的机会。为此，需要大量发展绿色保温材料制品，生产出具有保温、隔热、环保、防火、防渗、不开裂、不脱落、施工简便快捷等各种性能融为一体的绿色节能材料，并将其广泛应用外墙外保温、外墙保温、分户墙保温以及屋面、地下室、车库、楼梯、走廊、消防通道等隔热保温节能工程。

Claims (5)

1.一种无机防火保温板，其特征在于：它是由以下重量份的原料配制而成：该保温板是由以下重量份的原料配制而成：膨胀珍珠岩颗粒料30～40份、膨胀蛭石颗粒料10～20份、电炉渣颗粒料6～10份、铝酸盐水泥10～12份、玻璃棉5～7份、硅酸钠10～15份、JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂3～5份，其中，膨胀珍珠岩颗粒料和电炉渣颗粒料的粒径均为2～4mm，膨胀蛭石颗粒料的粒径为1～2mm，玻璃棉的纤维直径为0.1~0.5mm。

2.根据权利要求1所述的无机防火保温板，其特征在于：所述各组分原料的重量份配比是：粒径均为2～4mm的膨胀珍珠岩颗粒料30份和电炉渣颗粒料6份、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料10份、铝酸盐水泥10份、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉5份、硅酸钠10份和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂3份。

3.根据权利要求1所述的无机防火保温板，其特征在于：所述各组分原料的重量份配比是：粒径均为3mm的膨胀珍珠岩颗粒料35份和电炉渣颗粒料8份、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料15份、铝酸盐水泥11份、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉6份、硅酸钠13份和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂4份。

4.根据权利要求1所述的无机防火保温板，其特征在于：所述各组分原料的重量份配比是：粒径均为2～4mm的膨胀珍珠岩颗粒料40份和电炉渣颗粒料10份、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料20份、铝酸盐水泥12份、纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉7份、硅酸钠15份和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂5份。

5.一种用于制备权利要求1所述的无机防火保温板的方法，其特征在于：它是按下述步骤制备：

1）配料：按所述重量份配比分别取筛选后粒径为2～4mm的膨胀珍珠

岩颗粒料和电炉渣颗粒料、粒径为1～2mm的膨胀蛭石颗粒料，纤维直径为0.1~0.5mm的玻璃棉、铝酸盐水泥、硅酸钠和JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂，将各料均匀混合后，再按混合料︰水＝1︰2～4的重量比加水，搅拌混合均匀制成混合湿料；  

2）压制成型：将混合湿料送入压力机的板坯模具中，经压力机压制成型为保温板湿坯；

3）固化：先将保温板湿坯置入恒温恒湿炉中进行固化23～25小时，固化温度50～70℃；

4）烘干：将固化后的保温板湿坯置入烘干炉中进行烘干，烘干温度为80～100℃，烘干时间为12～15小时，烘干后取出，即为防火保温板成品。