CN103147673A - 新型防火门芯的发泡填充材料 - Google Patents

Abstract

新型防火门芯的发泡填充材料，由双组份构成：A组份的原料重量百分比含量为：复合成膜物质25％-50％，无机复合填充粉料20％-40％，抗裂纤维2％-5％，偶联剂0.3％-1％；复合助剂0.02％-5％，水25％-50％；B组份的原料重量百分比含量为：发泡剂1％-5％，偶联剂0.01％-0.1％；使用时，将A、B组份按比例混合后，搅拌均匀，填充到防火门的门扇内，在60-80度的热压下，使其快速发泡充满整个门内腔，烘干定型，优点是：改变了传统的制作防火门的工艺，大幅提高了生产效率、降低了劳动成本、减少了污染；门芯耐高温、防火、无毒、环保，1100℃1.5h不燃烧，主要用于钢、木制防火门门芯的加工。

Description

新型防火门芯的发泡填充材料

技术领域

本发明涉及一种防火门芯的制作材料及其制备方法。

技术背景

在制作防火门时，通常的做法是先将门芯板裁成和门框相应的大小，再将门扇内涂抹胶水把裁好的门芯板填制在门框内合盖进入热压机热压成型。生产门芯板的过程是：首先准备好可在高温下膨胀的无机矿石，把这种矿石经过粉碎、筛选、煅烧、风选出符合制作板子的颗粒，然后在无机膨胀颗粒中添加一定比例的防火胶水经混合搅拌倒入模具中挤压成型，再经过烘烤、干燥制成门芯板材。国内这种传统的制作门芯和防火门的材料和工艺存在以下不足：

首先，涂抹在门扇内的胶水一直采用的是一种既不防火又不环保的聚氨酯发泡胶，而聚氨酯发泡胶的极限氧指数仅为17％。燃点仅为50℃左右，耐高温性能较差，在制造钢制防火门的后道工序时，需采用200℃以上的高温，进行喷漆烘烤，这时的聚氨酯发泡胶极易出现碳化现象，产生碳化脱层，致使防火门会出现空鼓，从而直接影响了钢制、木制防火门的质量。

其次，更为严重的是聚氨酯发泡胶在燃烧的过程中，所产生的烟毒气中，含有大量氰化氢、丙烯醛、一氧化碳等对人体极为有害的物质，而氰化氢、丙烯醛都是剧毒物质。在发生火灾时，当氰化氢浓度达到250-400ppm或丙烯醛的浓度达到500-1000ppm时，人体吸入这些烟毒气后，在几秒钟内就会感觉呼吸困难、窒息，严重者会导致中毒死亡。因此防火门行业内的科研技术人员，多年来在此领域做了大量的技术攻关，但收效甚微。虽然市场上出现了“聚氨酯阻燃发泡胶”，具有离火自熄的功能，但离国家现行的GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》A1级，1100℃一个半小时不燃烧、GB/20285-2006《材料产烟毒性危害分级》AQ1级的指标还相差甚远。

另外，这种制门的工艺，不仅存在巨大而又繁琐的人力操作，生产效率低、劳动成本高、浪费能源，破坏环境，空气污染严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型防火门芯的发泡填充材料，这种发泡填充材料可以通过发泡的方法直接在门板内形成门芯，改变传统制造防火门的工艺，且具有防火、耐高温、无毒、环保的特性。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种新型防火门芯的发泡填充材料，其特征在于由A、B双组份构成：

A组份的原料组成及重量百分比含量为：水性复合成膜物质25％-50％，无机复合填充粉料20％-40％，抗裂纤维2％-5％，偶联剂0.3％-1％；多功能复合助剂0.02％-5％，水25％-50％；

B组份的原料组成及重量百分比含量为：发泡剂1％-5％，偶联剂0.01％-0.1％；

A、B两种组份的总和为100％；

所述水性复合成膜物质是包含以下物质中的任一种或几种混合物的水溶液：水性富锌树脂、硅酸钠、硅酸钾、水性环氧树脂；上述水溶液的固含量优选45％-50％；

所述无机复合填充粉料是包含以下物质中的任一种或几种的混合物：膨胀型珍珠岩、膨胀型蛭石、海泡石纤维、堇青石微粉；粉料的粒径优选300-500目之间；

所述多功能复合助剂是包含以下物质中的任一种或几种的混合物：有机硅润湿剂、分散剂、附着力促进剂、纳米耐盐雾剂。

所述抗裂纤维是包含以下物质中的任一种或几种的混合物：聚丙烯抗裂短纤维、聚酯抗裂短纤维、聚丙烯晴抗裂短纤维。

所述的发泡剂是包含以下物质中的任一种或几种的混合物：ADC发泡剂、OBSH发泡剂、微球发泡剂、高效膨胀剂。

本发明的发泡填充材料为双组份，其制备的工艺流程包含以下步骤：

步骤1：将计量好的水加入到反应釜里，将水温加热至70℃-100℃之间；

步骤2：将无机复合填充粉料加入到离心机内，进行混合分散处理，并加入偶联剂，对无机复合填充超细粉料进行分散改性包覆处理；

步骤3：将上述经水性偶联剂包覆处理好的无机复合填充粉料倒入反应釜内，旋转进行分散处理；

步骤4：将水性复合成膜树脂加入反应釜内，充分搅拌；

步骤5：将抗裂纤维加入到反应釜内，进行充分搅拌；

步骤6：将多功能复合助剂，进行充分搅拌，然后进行包装，完成A组份的生产；

步骤7：将发泡剂倒入离心机内，旋转分散；

步骤8：将偶联剂加入复合型发泡剂内，再次进行旋转分散，做包覆处理，然后单独包装，完成B组份的生产。

制作门芯时，将本发明的A组份和B组份按比例混合后，搅拌均匀成糊状，将其直接填充到防火门的门扇内，在热压机60-80度的热压下，使其快速发泡，充满整个门内腔，烘干定型后可以代替防火门芯板，节省了繁琐、高成本的制板的生产过程。

在本发明中，水性富锌树脂的作用是耐温性能好，成膜物质含量高，与金属和非金属表面有很好的附着力，该树脂中含有对金属防腐、防锈蚀，作用的氧化锌，可极大的降低水性树脂整体上对金属钢板的腐蚀；硅酸钠的水溶液粘接剂的特点是成膜物质稳定，耐火极限高，一般在1000℃左右，而且粘结力强；无机硅酸钾水溶液粘接剂的特点是其密度高，又辅助于胶水整体的成膜性，与金属的粘接力更强；水性环氧树脂为自固型树脂，该树脂的漆膜好、坚硬耐磨，用在钢铁、金属表面能形成一种极强的成膜物质，可阻断金属表面与空气的接触，大大降低了金属表面的氧化作用，起到防腐蚀、防水、耐盐雾、优良的耐候性和良好的导热性。

膨胀型珍珠岩属无机矿物质，经煅烧、风选后，形成膨胀轻质的耐火材料，该无机材料属环保材料，无毒、无味。导热系数在0.047-0.054w/m.k。耐火度在1000-1100℃之间，在胶水中起到容重轻，高耐火的骨架材料。膨胀型蛭石是良好的隔热材料，质量良好的膨胀蛭石，最高使用温度可达1300℃，实属轻质耐火材料。无机海泡石纤维是一种天然矿物纤维，是海泡石矿物的纤维状变种，海泡石具有较好的耐热性。由于海泡石具有纤维物质的形状，在制作胶水时，经分散、搅拌后起到与各种骨料的搭桥和交联的作用。使胶水具有一定的强度和抗裂性。在本发明中无机复合填充粉料优选300目-500目左右的微粉，来满足胶水的填充物料。

有机硅润湿剂主要用来改善有机聚合物和无机颜填料表面的润湿与粘接性能；分散剂具有良好的耐热性、互溶性、效率高，粘度稳定，防止胶水的固液分层和沉淀、凝絮，无毒、无腐蚀、无特殊气味；附着力促进剂含有多个活性反应基团，通过化学键的结合，来改善有机聚合物和无机颜填料表面的粘接性能。纳米耐盐雾剂可提高胶水在粘接金属板材时的耐盐雾抗腐蚀性。

本发明与现有技术相比，其优点是：采用直接在门扇内填充、发泡的方法制作门芯，改变了传统的制作防火门的工艺，避免了巨大而又繁琐的人力操作，大幅提高了生产效率、降低了劳动成本、无需开采相应的矿石，节约能源，保护了空气和环境，减少了污染；这种门芯耐高温、防火、无毒、环保，可满足GB/20285-2006《材料产烟毒性危害分级》AQ1级和GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》A1级的国家标准，1100℃时一个半小时不燃烧。本发明作为聚氨酯发泡胶和传统门芯的替代产品，在防火门行业内填补了一项国内外此领域的空白，主要用于钢、木制防火门的加工制作。

具体实施方式

实施例1：

制备1000kg双组分的新型防火门芯的发泡填充材料，工艺流程如下：

步骤1：将400kg水加入到2000L搪玻璃反应釜里，将水温加热至70℃-100℃之间；

步骤2：将1500-2000目的膨胀型珍珠岩100kg、膨胀型蛭石197kg作为无机复合填充粉料倒入高速离心机内，转速设定为450-550转/min，分散时间为8-12min，再添加水性的偶联剂3kg，倒进离心机的投料口内，转速设定为700-900转/min，分散时间为15-25min，对无机复合填充粉料进行分散改性包覆处理；

步骤3：将上述经偶联剂包覆处理好的无机复合填充粉料300kg倒入反应釜内，设定转速为270-330转/min，分散时间为25-35min；

步骤4：将固含量48％的水性富锌树脂粘稠液260kg上述加入反应釜内，提高转速至450-550转/min，高速分散时间为25-35min；

步骤5：将聚丙烯抗裂短纤维20kg作为抗裂纤维加入到反应釜内，搅拌20-30min；

步骤6：将有机硅润湿剂、分散剂、附着力促进剂的混合物1kg作为多功能复合助剂加入到上述反应釜内，充分搅拌后，即可进行包装，完成A组份的生产。

步骤7：将OBSH发泡剂18.5kg倒入离心机内，转速设为200转/min，复合分散时间为5min；

步骤8：将0.5Kg偶联剂加入复合型发泡剂内，分散时间为10min，做包覆处理，然后单独包装，完成B组份的生产。

实施例2：

再制备1000kg双组分的新型防火门芯的发泡填充材料，工艺流程如下：

步骤1：将500kg水加入到2000L搪玻璃反应釜里，将水温加热至70℃-100℃之间；

步骤2：将2000目的海泡石纤维200kg作为无机复合填充粉料倒入高速离心机内，转速设定为550转/min，分散时间为10min，再添加水性的偶联剂4kg，倒进离心机的投料口内，转速设定为700-900转/min，分散时间为15-25min，对无机复合填充粉料进行分散改性包覆处理；

步骤3：将上述经偶联剂包覆处理好的无机复合填充粉料204kg倒入反应釜内，设定转速为320转/min，分散时间为35min；

步骤4：将固含量48％的水玻璃250kg上述加入反应釜内，提高转速至500转/min，高速分散时间为30min；

步骤5：将聚酯抗裂短纤维20kg作为抗裂纤维加入到反应釜内，搅拌25min；

步骤6：将附着力促进剂、纳米耐盐雾剂的混合物3kg作为多功能复合助剂加入到上述反应釜内，充分搅拌后，即可进行包装，完成A组份的生产。

步骤7：将OBSH发泡剂22.2kg倒入离心机内，转速设为200转/min，复合分散时间为5min；

步骤8：将0.8Kg偶联剂加入复合型发泡剂内，分散时间为10min，做包覆处理，然后单独包装，完成B组份的生产。

使用时，将A组份和B组份按比例混合搅拌均匀即可以用于钢、木制防火门的粘合剂。

制作门芯时，将本发明的A组份和B组份按比例混合后，搅拌均匀成粘稠状，将其直接填充到防火门的门扇内，在热压机60-80度的热压下，使发泡胶快速发泡，充满整个门内腔，烘干定型后可以代替防火门芯板，节省了繁琐、高成本的制板的生产过程。

Claims (7)

1.一种新型防火门芯的发泡填充材料，其特征在于由A、B双组份构成：

A组份的原料组成及重量百分比含量为：水性复合成膜物质25％-50％，无机复合填充粉料20％-40％，抗裂纤维2％-5％，偶联剂0.3％-1％；多功能复合助剂0.02％-5％，水25％-50％；

B组份的原料组成及重量百分比含量为：发泡剂1％-5％，偶联剂0.01％-0.1％；

A、B两种组份的总和为100％；

所述水性复合成膜物质是包含以下物质中的任一种或几种混合物的水溶液：水性富锌树脂、硅酸钠、硅酸钾、水性环氧树脂；

所述无机复合填充粉料是包含以下物质中的任一种或几种的混合物：膨胀型珍珠岩、膨胀型蛭石、海泡石纤维、堇青石微粉；

所述多功能复合助剂是包含以下物质中的任一种或几种的混合物：有机硅润湿剂、分散剂、附着力促进剂、纳米耐盐雾剂。

2.根据权利要求1所述的新型防火门芯的发泡填充材料，其特征在于：所述水性复合成膜物质的水溶液固含量优选45％-50％。

3.根据权利要求1所述的新型防火门芯的发泡填充材料，其特征在于：所述无机复合填充粉料的粒径优选1500-2000目。

4.根据权利要求1所述的新型防火门芯的发泡填充材料，其特征在于：所述抗裂纤维是包含以下物质中的任一种或几种的混合物：聚丙烯抗裂短纤维、聚酯抗裂短纤维、聚丙烯晴抗裂短纤维。

5.根据权利要求1所述的新型防火门芯的发泡填充材料，其特征在于：所述发泡剂是包含以下物质中的任一种或几种的混合物：ADC发泡剂、OBSH发泡剂、微球发泡剂、高效膨胀剂。

6.制备权利要求1所述新型防火门芯的发泡填充材料的方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1：将计量好的水加入到反应釜里，将水温加热至70℃-100℃之间；

步骤2：将无机复合填充粉料加入到离心机内，进行混合分散处理，并加入偶联剂，对无机复合填充超细粉料进行分散改性包覆处理；

步骤3：将上述经水性偶联剂包覆处理好的无机复合填充粉料倒入反应釜内，旋转进行分散处理；

步骤4：将水性复合成膜树脂加入反应釜内，充分搅拌；

步骤5：将抗裂纤维加入到反应釜内，进行充分搅拌；

步骤6：将多功能复合助剂，进行充分搅拌，然后进行包装，完成A组份的生产；

步骤7：将发泡剂倒入离心机内，旋转分散；

步骤8：将偶联剂加入复合型发泡剂内，再次进行旋转分散，做包覆处理，然后单独包装，完成B组份的生产。

7.使用权利要求1所述的新型防火门芯的发泡填充材料制备防火门芯的方法，其特征在于：将所述A组份和B组份按比例混合后，搅拌均匀成糊状，将其直接填充到防火门的门扇内，在热压机60-80度的热压下，使其快速发泡，充满整个门内腔，烘干定型。