CN102634351A - 水性无卤柔性防火堵料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性无卤柔性防火堵料，属于防火封堵材料技术领域。其由下列重量百分比的组份组成：20％～35％硅丙乳液(固含量为48％～52％)，8％～13％高聚合度晶体II型聚磷酸铵(n＞500)，8％～15％季戊四醇，5％～10％三聚氰胺，10％～20％可膨胀石墨，5％～10％二氧化硅气凝胶，6％～10％钛酸酯偶联剂，10％～20％高岭土，0.1％～1％短切碳纤维(纤维长度为3～6mm)采用上述技术方案制成的本发明具有防火隔热性能优异、耐候性好、烟密性好、气密性好的特点，其在生产、使用过程中无有害气体放出，本发明产品不仅能广泛应用于电力、石化、建筑等行业的防火封堵中，尤其适用于人口密集的大型商场和船舶中。

Description

水性无卤柔性防火堵料

【技术领域】

本发明涉及一种防火堵料，尤其是涉及一种水性无卤柔性防火堵料，属于防火封堵材料技术领域。

【背景技术】

目前广泛应用于建筑物防火分区中的各种贯穿孔洞和构造缝隙，电线电缆及管道的各种贯穿孔洞等防火封堵工程的柔性有机防火堵料极大多数都是采用卤素阻燃剂来实现的。卤素阻燃剂在受热时分解产生卤化氢，卤化氢能消耗高分子降解产生的自由基，从而延缓或中断燃烧的链反应，达到阻燃的目的，另外，卤化氢是不燃气体，还能稀释燃烧物表面的氧气浓度而减慢燃烧速度甚至使火焰熄灭。但采用卤素阻燃剂的柔性有机防火堵料主要有以下几个缺点：(1)柔性有机防火堵料受热后产生大量的有毒烟雾，包括有刺激性气味的卤化氢、卤素氧化物和一氧化碳等，它会阻碍受灾人员的逃离和消防救援人员的灭火和抢救。据统计火灾中的死亡人数有80％是窒息所致；(2)卤素阻燃剂中往往有游离的卤素存在，遇到潮湿气候会产生卤酸，卤酸既会对电器设备产生腐蚀，又会造成电路系统产生短路；(3)柔性有机堵料在受热后不膨胀、会软化，导致烟密性、气密性差，其很难阻止烟气和火焰的穿透；(4)现有的柔性有机堵料采用大量瓷粉作为填充料，虽能耐高温，但其隔热性能很差，在火场中热量传递较快，防火隔热效果就差。

目前国内虽然有少数企业能生产无卤柔性有机防火堵料，但它们仍然使用有机树脂作为粘结剂和大量无卤增塑剂来改善堵料柔软性，因此它们在生产、施工及长期使用过程中仍然有有害物质从有机堵料的表面迁移出来，同时增塑剂还是有可燃性的。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种防火隔热性能优异、耐候性好、烟密性好、气密性好且环保的水性无卤柔性防火堵料。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

采用耐水性极好的硅丙乳液作为粘结剂，高聚合度的晶体II型聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、可膨胀石墨作为阻燃膨胀体系，短切碳纤维作为阻燃增强材料，二氧化硅气凝胶作为耐高温隔热材料，钛酸酯偶联剂作为增柔剂和界面剂来制造水性无卤柔性防火堵料。

本发明的配方组成按重量百分比计为：

硅丙乳液(固含量为48％～52％)        20％～35％，

高聚合度晶体II型聚磷酸铵(n＞500)    8％～13％，

季戊四醇                            8％～15％，

三聚氰胺                            5％～10％，

可膨胀石墨                          10％～20％，

二氧化硅气凝胶                      5％～10％，

钛酸酯偶联剂                        6％～10％，

高岭土                              10％～20％，

短切碳纤维(纤维长度为3～6mm)        0.1％～1％。

上述高聚合度晶体II型聚磷酸铵，n＝1000。

本发明的制备方法按以下步骤：

1)按配方要求准确称量好各种原材料。

2)将硅丙乳液倒入分散料桶中，开动搅拌机边搅拌边加入钛酸酯偶联剂和短切碳纤维，继续搅拌中依次将其他固体粉料缓慢加入至分散料桶中，连续搅拌10～15分钟直至形成胶泥状。

3)呈胶泥状的柔性物从分散料桶中取出，切割成每块一公斤的小块状，经捏合后再用塑料袋包装好，得到水性无卤柔性防火堵料成品。

本发明具有如下优点和有益效果：

1、本发明采用硅丙乳液作为粘结剂，不仅是因为它在生产和使用过程中无有害气体放出，不对环境产生污染，而且它的耐水性，耐候性也极优异。

2、本发明采用高聚合度的晶体II型聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺作为无卤阻燃体系，它们受热时能产生一个膨胀的碳化层，阻止火焰和烟气的穿透，同时它们受热时产生的化学反应是一个大量的吸热过程，能降低电缆表面的温度，阻止电缆表层塑料的燃烧。

3、本发明采用可膨胀石墨作为助阻燃剂是由于它受热后能膨胀数十倍甚至上百倍，能增加膨胀碳化层的密实度，降低碳化层的导热系数，增加膨胀碳化层的烟密性和气密性，同时它还是一种抗辐射材料，膨胀后的石墨还能吸收部分因电缆外表面燃烧产生的有害气体。

4、本发明采用二氧化硅气凝胶作为耐高温隔热材料，它是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止最好的隔热材料，它即使在高温下其导热系数也只有0.02～0.04w/(m.k)，极大地提高了防火堵料的耐火性能。

5、本发明采用长度为3～6mm的短切碳纤维作为阻燃增强材料，是由于碳纤维在高温下仍具有很高的强度，由它增强的膨胀碳化层能承受火场强大气流的冲击，阻止膨胀碳化层的脱落和吹散，保持防火封堵的完整性。

6、本发明采用钛酸酯偶联剂作为增柔剂和界面剂是由于它能使无卤水性柔性防火堵料具有可塑性和柔韧性，长期不固化的特性以便于封堵施工和更换，同时它能使柔性防火堵料与孔洞、缝隙边缘结合更牢固。

7、本发明制成的水性无卤柔性防火堵料在生产、使用过程中无有害气体产生，在火场中也无毒烟和其它有毒物放出，避免了有毒卤化氢气体扩散对人体的侵害和卤酸对电气设备的腐蚀，它的耐火隔热性能极优异，大大超过其它同类产品，其耐火时间长达8小时以上，不仅能广泛应用于电力、石化、建筑等行业的防火封堵中，尤其适用于人口密集的大型商场和船舶中。

本发明水性无卤柔性防火堵料的技术性能见表：

表1

【具体的实施方式】

本发明水性无卤柔性防火堵料各实施例的配方如下：

表2：

以上5个实施例的制备方法相同，具体步骤如下：

1、按照表2的用量，先将硅丙乳液倒入分散料桶中，开动搅拌机，并加入钛酸酯偶联剂和短切碳纤维，搅拌3分钟后，再依次加入聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氢胺、可膨胀石墨、二氧化硅气凝胶、高岭土、继续搅拌10～15分钟形成胶泥状。

2、将胶泥状的柔性物体从分散料桶中取出，并切割成1kg的小块状，再在操作平台上捏合完整后用小塑料袋包装好即得本发明的成品水性无卤柔性防火堵料。

Claims (2)

1.一种水性无卤柔性防火堵料，其特征在于：所述水性无卤柔性防火堵料由下列重量百分比的组份组成：

硅丙乳液(固含量为48％～52％)            20％～35％，

高聚合度晶体II型聚磷酸铵(n＞500)        8％～13％，

季戊四醇                                8％～15％，

三聚氰胺                                5％～10％，

可膨胀石墨                              10％～20％，

二氧化硅气凝胶                          5％～10％，

钛酸酯偶联剂                            6％～10％，

高岭土                                  10％～20％，

短切碳纤维(纤维长度为3～6mm)            0.1％～1％。

2.根据权利要求1所述的水性无卤柔性防火堵料，其特征在于：所述高聚合度晶体II型聚磷酸铵，n＝1000。