CN103387362A - 一种阻燃型聚合物水泥纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃型聚合物水泥纸，该阻燃型聚合物水泥纸由上、下表面均匀涂覆水泥基复合材料的耐碱玻璃纤维网经养护后干燥制成。另外，本发明还公开了该阻燃型聚合物水泥纸的制备方法。本发明的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的阻燃性和耐水性，可与有机保温板及水泥墙体很好的粘结，可作为有机保温材料的防火面层，以改善有机保温材料的防火和阻燃性能。与目前有机保温使用的刚性无机覆面板相比，本发明的阻燃型聚合物水泥纸有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，可以用于聚氨酯连续发泡生产线上的保温材料覆面成型。本发明的阻燃型聚合物水泥纸通过涂覆装饰涂层还可以用作建筑内外墙面、家具表面以及汽车内衬等的装饰材料。

Description

一种阻燃型聚合物水泥纸及其制备方法

技术领域

本发明属于新型建筑材料科学与工程技术领域，具体涉及一种阻燃型聚合物水泥纸及其制备方法。

背景技术

近年来，我国发生的多起建筑火灾事故均与建筑外墙保温材料有关。目前，我国建筑外墙保温中大多使用有机保温材料，这些材料不防火、易燃烧、且燃烧中易放出有毒、有害气体，因此在施工及应用中存在极大的安全隐患。

在有机保温材料表面增加防火层是改善其防火性能和阻燃性，降低火灾风险的措施之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种阻燃型聚合物水泥纸。该阻燃型聚合物水泥纸的离火止熄时间小于3秒，烧失量小于5%，浸水失重率小于3%，可作为有机保温材料的防火面层，以改善有机保温材料的防火和阻燃性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种阻燃型聚合物水泥纸，其特征在于，所述阻燃型聚合物水泥纸由上、下表面均匀涂覆水泥基复合材料的耐碱玻璃纤维网经养护后干燥制成。

上述的一种阻燃型聚合物水泥纸，所述水泥基复合材料由以下重量百分比的原料混合均匀制成：水泥25%～30%，聚合物乳液8%～15%，增稠剂1%～3%，水镁石纤维膏15%～20%，无机填料25%～30%，水2%～26%；所述聚合物乳液为乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、聚醋酸乙烯酯乳液或聚丙烯酸酯乳液；所述增稠剂由天然粘土矿物与水按1∶4～6的质量比混合研磨制成；所述水镁石纤维膏由天然水镁石纤维、阴离子表面活性剂和水按1∶（0.1～0.25）∶（0.15～0.25）的质量比混合后超声处理10min～30min制成；所述无机填料为碳酸钙、滑石粉或细河砂。

上述的一种阻燃型聚合物水泥纸，所述水泥基复合材料由以下重量百分比的原料混合均匀制成：水泥26%～28%，聚合物乳液10%～13%，增稠剂1.5%～2.5%，水镁石纤维膏17%～19%，无机填料27%～29%，水8.5%～18.5%。

上述的一种阻燃型聚合物水泥纸，所述水泥基复合材料由以下重量百分比的原料混合均匀制成：水泥27%，聚合物乳液12%，增稠剂2%，水镁石纤维膏18%，无机填料28%，水13%。

上述的一种阻燃型聚合物水泥纸，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的固含量不小于55%，聚醋酸乙烯酯乳液的固含量不小于30%，聚丙烯酸酯乳液的固含量不小于50%。

上述的一种阻燃型聚合物水泥纸，所述天然粘土矿物为膨润土、海泡石、凹凸棒土或高岭土。

上述的一种阻燃型聚合物水泥纸，所述阴离子表面活性剂为萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、烷基硫酸酯盐、烷基磺酸盐或烷基苯磺酸盐。

另外，本发明还提供了一种制备上述阻燃型聚合物水泥纸的方法，其特征在于，该方法为：首先将耐碱玻璃纤维网在250℃～300℃条件下热处理2h～4h，然后将水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.5mm～0.9mm，接着将经涂覆后的耐碱玻璃纤维网在室温下养护1天～3天，干燥后得到阻燃型聚合物水泥纸。

上述的方法，所述干燥的温度为60℃～90℃。

上述的方法，所述水泥基复合材料的制备方法为：将水泥和无机填料混合均匀，然后向混合物中加入聚合物乳液、增稠剂、水镁石纤维膏和水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的阻燃性和耐水性，可与有机保温板及水泥墙体很好的粘结，可作为有机保温材料的防火面层，以改善有机保温材料的防火和阻燃性能。与目前有机保温使用的刚性无机覆面板相比，本发明的阻燃型聚合物水泥纸有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，可以用于聚氨酯连续发泡生产线上的保温材料覆面成型。

2、本发明的阻燃型聚合物水泥纸通过涂覆装饰涂层还可以用作建筑内外墙面、家具表面以及汽车内衬等的装饰材料。

3、本发明的阻燃型聚合物水泥纸的烧失量小于5%，浸水失重率小于3%，采用垂直燃烧法测得其离火止熄时间小于3秒。

下面通过实施例，对本发明技术方案做进一步的详细说明。

具体实施方式

实施例1

步骤一、将膨润土与水按1∶5的质量比混合，在胶体磨中循环研磨2h得到增稠剂；

步骤二、将天然水镁石短纤维、磺化琥珀酸二辛酯钠盐和水按1∶0.2∶0.2的质量比混合，用超声波处理15min，得到水镁石纤维膏；

步骤三、将30kg42.5号普通硅酸盐水泥和30kg碳酸钙混合均匀，然后向混合物中加入10kg固含量56%的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，3kg步骤一中所述增稠剂、20kg步骤二中所述水镁石纤维膏和7kg水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料；

步骤四、将耐碱玻璃纤维网在250℃下热处理3h，然后将步骤三中所述水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.7mm，涂覆完后在室温下养护1天，最后在80℃烘箱中干燥，得到阻燃型聚合物水泥纸。

本实施例制备的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，其烧失量为3%，浸水失重率为1.5%，采用垂直燃烧法测得其离火止熄时间为1.5秒。

实施例2

步骤一、将海泡石与水按1∶4的质量比混合，在胶体磨中循环研磨2h得到增稠剂；

步骤二、将天然水镁石短纤维、萘磺酸盐甲醛缩合物和水按1∶0.1∶0.15的质量比混合，用超声波处理10min，得到水镁石纤维膏；

步骤三、将25kg42.5号普通硅酸盐水泥和25kg滑石粉混合均匀，然后向混合物中加入15kg固含量52%的聚丙烯酸酯乳液，1kg步骤一中所述增稠剂、20kg步骤二中所述水镁石纤维膏和19kg水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料；

步骤四、将耐碱玻璃纤维网在300℃下热处理2h，然后将步骤三中所述水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.9mm，涂覆完后在室温下养护2天，最后在90℃烘箱中干燥，得到阻燃型聚合物水泥纸。

本实施例制备的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，其烧失量为4%，浸水失重率为2.5%，采用垂直燃烧法测得其离火止熄时间为1秒。

实施例3

步骤一、将凹凸棒土与水按1∶6的质量比混合，在胶体磨中循环研磨2h得到增稠剂；

步骤二、将天然水镁石短纤维、烷基硫酸酯钠盐和水按1∶0.1∶0.25的质量比混合，用超声波处理30min，得到水镁石纤维膏；

步骤三、将30kg52.5号普通硅酸盐水泥和30kg碳酸钙混合均匀，然后向混合物中加入15kg固含量55%的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，3kg步骤一中所述增稠剂、20kg步骤二中所述水镁石纤维膏和2kg水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料；

步骤四、将耐碱玻璃纤维网在280℃下热处理4h，然后将步骤三中所述水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.5mm，涂覆完后在室温下养护3天，最后在60℃烘箱中干燥，得到阻燃型聚合物水泥纸。

本实施例制备的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，其烧失量为3%，浸水失重率为2%，采用垂直燃烧法测得其离火止熄时间为2.5秒。

实施例4

步骤一、将高岭土与水按1∶4的质量比混合，在胶体磨中循环研磨2h得到增稠剂；

步骤二、将天然水镁石短纤维、十二烷基苯磺酸钠和水按1∶0.25∶0.15的质量比混合，用超声波处理20min，得到水镁石纤维膏；

步骤三、将25kg42.5号普通硅酸盐水泥和25kg滑石粉混合均匀，然后向混合物中加入8kg固含量32%的聚醋酸乙烯酯乳液，1kg步骤一中所述增稠剂、15kg步骤二中所述水镁石纤维膏和26kg水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料；

步骤四、将耐碱玻璃纤维网在250℃下热处理4h，然后将步骤三中所述水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.8mm，涂覆完后在室温下养护2天，最后在70℃烘箱中干燥，得到阻燃型聚合物水泥纸。

本实施例制备的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，其烧失量为4.5%，浸水失重率为2%，采用垂直燃烧法测得其离火止熄时间为1.5秒。

实施例5

步骤一、将膨润土与水按1∶5的质量比混合，在胶体磨中循环研磨2h得到增稠剂；

步骤二、将天然水镁石短纤维、十二烷基磺酸钠和水按1∶0.25∶0.25的质量比混合，用超声波处理25min，得到水镁石纤维膏；

步骤三、将26kg硅酸盐水泥（等级为42.5）和27kg细河砂混合均匀，然后向混合物中加入10kg固含量30%的聚醋酸乙烯酯乳液，1.5kg步骤一中所述增稠剂、17kg步骤二中所述水镁石纤维膏和18.5kg水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料；

步骤四、将耐碱玻璃纤维网在300℃下热处理2h，然后将步骤三中所述水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.6mm，涂覆完后在室温下养护1天，最后在80℃烘箱中干燥，得到阻燃型聚合物水泥纸。

本实施例制备的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，其烧失量为4.5%，浸水失重率为1.5%，采用垂直燃烧法测得其离火止熄时间为2.5秒。

实施例6

步骤一、将膨润土与水按1∶4的质量比混合，在胶体磨中循环研磨2h得到增稠剂；

步骤二、将天然水镁石短纤维、十二烷基苯磺酸钠和水按1∶0.20∶0.20的质量比混合，用超声波处理20min，得到水镁石纤维膏；

步骤三、将28kg52.5号普通硅酸盐水泥和29kg细河砂混合均匀，然后向混合物中加入13kg固含量50%的聚丙烯酸酯乳液，2.5kg步骤一中所述增稠剂、19kg步骤二中所述水镁石纤维膏和8.5kg水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料；

步骤四、将耐碱玻璃纤维网在280℃下热处理3h，然后将步骤三中所述水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.7mm，涂覆完后在室温下养护3天，最后在80℃烘箱中干燥，得到阻燃型聚合物水泥纸。

本实施例制备的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，其烧失量为4.5%，浸水失重率为1.5%，采用垂直燃烧法测得其离火止熄时间为2秒。

实施例7

步骤一、将膨润土与水按1∶5的质量比混合，在胶体磨中循环研磨2h得到增稠剂；

步骤二、将天然水镁石短纤维、磺化琥珀酸二辛酯钠盐和水按1∶0.20∶0.20的质量比混合，用超声波处理15min，得到水镁石纤维膏；

步骤三、将27kg42.5号普通硅酸盐水泥和28kg碳酸钙混合均匀，然后向混合物中加入12kg固含量56%的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，2kg步骤一中所述增稠剂、18kg步骤二中所述水镁石纤维膏和13kg水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料；

步骤四、将耐碱玻璃纤维网在280℃下热处理3h，然后将步骤三中所述水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.8mm，涂覆完后在室温下养护2天，最后在70℃烘箱中干燥，得到阻燃型聚合物水泥纸。

本实施例制备的阻燃型聚合物水泥纸具有较好的柔韧性，可以反复弯曲而不开裂，其烧失量为3%，浸水失重率为1.5%，采用垂直燃烧法测得其离火止熄时间为1秒。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种阻燃型聚合物水泥纸，其特征在于，所述阻燃型聚合物水泥纸由上、下表面均匀涂覆水泥基复合材料的耐碱玻璃纤维网经养护后干燥制成。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚合物水泥纸，其特征在于，所述水泥基复合材料由以下重量百分比的原料混合均匀制成：水泥25%～30%，聚合物乳液8%～15%，增稠剂1%～3%，水镁石纤维膏15%～20%，无机填料25%～30%，水2%～26%；所述聚合物乳液为乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、聚醋酸乙烯酯乳液或聚丙烯酸酯乳液；所述增稠剂由天然粘土矿物与水按1∶4～6的质量比混合研磨制成；所述水镁石纤维膏由天然水镁石纤维、阴离子表面活性剂和水按1∶（0.1～0.25）∶（0.15～0.25）的质量比混合后超声处理10min～30min制成；所述无机填料为碳酸钙、滑石粉或细河砂。

3.根据权利要求2所述的一种阻燃型聚合物水泥纸，其特征在于，所述水泥基复合材料由以下重量百分比的原料混合均匀制成：水泥26%～28%，聚合物乳液10%～13%，增稠剂1.5%～2.5%，水镁石纤维膏17%～19%，无机填料27%～29%，水8.5%～18.5%。

4.根据权利要求3所述的一种阻燃型聚合物水泥纸，其特征在于，所述水泥基复合材料由以下重量百分比的原料混合均匀制成：水泥27%，聚合物乳液12%，增稠剂2%，水镁石纤维膏18%，无机填料28%，水13%。

5.根据权利要求2、3或4所述的一种阻燃型聚合物水泥纸，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的固含量不小于55%，聚醋酸乙烯酯乳液的固含量不小于30%，聚丙烯酸酯乳液的固含量不小于50%。

6.根据权利要求2、3或4所述的一种阻燃型聚合物水泥纸，其特征在于，所述天然粘土矿物为膨润土、海泡石、凹凸棒土或高岭土。

7.根据权利要求2、3或4所述的一种阻燃型聚合物水泥纸，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、烷基硫酸酯盐、烷基磺酸盐或烷基苯磺酸盐。

8.一种制备如权利要求2、3或4所述阻燃型聚合物水泥纸的方法，其特征在于，该方法为：首先将耐碱玻璃纤维网在250℃～300℃条件下热处理2h～4h，然后将水泥基复合材料均匀涂覆于热处理后的耐碱玻璃纤维网的上、下表面，上、下表面的涂覆厚度均为0.5mm～0.9mm，接着将经涂覆后的耐碱玻璃纤维网在室温下养护1天～3天，干燥后得到阻燃型聚合物水泥纸。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述干燥的温度为60℃～90℃。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述水泥基复合材料的制备方法为：将水泥和无机填料混合均匀，然后向混合物中加入聚合物乳液、增稠剂、水镁石纤维膏和水，搅拌均匀，得到水泥基复合材料。