CN106146029A - 一种自保温防火建筑材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自保温防火建筑材料，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维、聚苯颗粒、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、氧化镁、硅灰、硫酸镁、减水剂、发泡剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、纳米胶粉、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙二醇。本发明自保温防火建筑材料，其配方合理，通过各种组份间的相互作用，具有耐高温的特点，再与添加阻燃剂相配合能够进一步提高保温板的耐火性。有效解决了现有建筑保温材料的种种缺陷，符合国家对建筑保温板防火等级和保温的要求。本发明自保温防火建筑材料的导热系数不大于0.047W/(m·k)，抗压强度不小于0.82Mpa，可达到A级防火要求且施工方便等优点。

Description

一种自保温防火建筑材料

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种自保温防火建筑材料。

背景技术

能源问题是当今最为关注的环保话题，而建筑内耗在社会总能耗中占很大的比例，尤其在发达国家，空调采暖的能耗占建筑能耗的65％以下，而在我国目前的采暖状况来说，采暖空调和照明能够呈几何数字增长的态势发展，因此，如何减少建筑屋内热量的散失成为降低建筑能耗总量的重要内容，开发新型节能环保型建筑材料能够有效减少建筑能耗起到节能的作用，对于保温板的开发也日趋激烈。目前，建筑节能保温是一件非常重要的问题，它是关系到低消耗能源，低碳，环保。市场上销售的保温材料大多采用聚苯板进行保温。由于聚苯板在生产、运输、安装、使用等环节容易燃烧，发生火灾。高层建筑发生大型火灾的案例数不胜数。此外，有关监管部门重申要求民用建筑必须采用A级防火保温材料。因此，继续使用上述的聚苯板保温材料作为民用建筑用防火保温材料已无法实现。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自保温防火建筑材料，从而克服自保温防火建筑材料保温效果不理想、防火性能不强、易塌陷的缺点。

本发明的另一目的在于一种自保温防火建筑材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种自保温防火建筑材料，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维、聚苯颗粒、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、氧化镁、硅灰、硫酸镁、减水剂、发泡剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、纳米胶粉、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙二醇。

优选地，上述技术方案中，所述的自保温防火建筑材料，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维20-50份、聚苯颗粒20-50份、高铝水泥50-150份、石棉10-30份、聚四氟乙烯5-20份、氯化锂5-15份、聚酰胺5-10份、陶瓷棉10-50份、煅烧高岭土10-50份、硫酸亚铁10-20份、氧化镁5-20份、硅灰5-16份、硫酸镁5-10份、减水剂1-10份、发泡剂1-10份、阻燃剂10-20份、稳泡剂1-5份、铝矾土10-30份、纳米胶粉5-15份、羟丙基甲基纤维素1-5份、聚丙烯酰胺5-20份、海藻酸钠10-30份和聚乙二醇5-10份。

优选地，上述技术方案中，所述的自保温防火建筑材料，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维30份、聚苯颗粒30份、高铝水泥100份、石棉20份、聚四氟乙烯13份、氯化锂8份、聚酰胺7份、陶瓷棉30份、煅烧高岭土20份、硫酸亚铁12份、氧化镁12份、硅灰11份、硫酸镁6份、减水剂4份、发泡剂6份、阻燃剂14份、稳泡剂3份、铝矾土16份、纳米胶粉7份、羟丙基甲基纤维素2份、聚丙烯酰胺11份、海藻酸钠17份和聚乙二醇8份。

优选地，上述技术方案中，所述聚苯颗粒为采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成的膨胀聚苯乙烯泡沫颗粒。

优选地，上述技术方案中，所述减水剂为木质素磺酸钠。

优选地，上述技术方案中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或两种。

优选地，上述技术方案中，所述阻燃剂有机阻燃剂或无机阻燃剂，所述有机阻燃剂为赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯中的一种或几种；所述无机阻燃剂为石墨、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或几种。

优选地，上述技术方案中，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液类。

一种自保温防火建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚苯颗粒、发泡剂、氧化镁、硅灰、硫酸镁和纳米胶粉混合气泡；

(2)将步骤(1)制得的混合物与玻璃纤维、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、减水剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙二醇，加水进行并搅拌均匀，得到原料混合物；

(3)将步骤(2)制得的原料混合物置入模具中，控制成型温度为60-80℃，压强控制至20-60MPa，原料混合物成型；

(4)将步骤(3)制得成型混合物取出，然后进行切割得到成品。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明自保温防火建筑材料，其配方合理，过石玻璃纤维、聚苯颗粒、石棉等的共同作用增加保温板的强度，并且通过各种组份间的相互作用，具有耐高温的特点，再与添加阻燃剂相配合能够进一步提高保温板的耐火性。有效解决了现有建筑保温材料的种种缺陷，符合国家对建筑保温板防火等级和保温的要求。本发明自保温防火建筑材料的导热系数不大于0.047W/(m·k)，抗压强度不小于0.82Mpa，可达到A级防火要求且施工方便等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

一种自保温防火建筑材料，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维30份、聚苯颗粒30份、高铝水泥100份、石棉20份、聚四氟乙烯13份、氯化锂8份、聚酰胺(本实施采用尼龙46)7份、陶瓷棉30份、煅烧高岭土20份、硫酸亚铁12份、氧化镁12份、硅灰11份、硫酸镁6份、木质素磺酸钠4份、十二烷基硫酸钠6份、阻燃剂14份、稳泡剂3份、铝矾土16份、纳米胶粉7份、羟丙基甲基纤维素2份、聚丙烯酰胺11份、海藻酸钠17份和聚乙二醇(采用PEG-2000)8份。

所述聚苯颗粒为采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成的膨胀聚苯乙烯泡沫颗粒。所述阻燃剂为赤磷和磷酸酯。添加的重量比例1:2。

所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液类。使用的硅树脂聚醚乳液为龙口大迈化工有限公司生产的硅树脂聚醚乳液(物理稳泡剂)。

一种自保温防火建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备生产所需的材料；

(2)将聚苯颗粒、发泡剂、氧化镁、硅灰、硫酸镁和纳米胶粉混合气泡；

(3)将步骤(2)制得的混合物与玻璃纤维、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、减水剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙二醇，加水进行并搅拌均匀，得到原料混合物；

(4)将步骤(3)制得的原料混合物置入模具中，控制成型温度为70℃，压强控制至30MPa，原料混合物成型；

(5)将步骤(4)制得成型混合物取出，然后进行切割得到成品。

实施例2

一种自保温防火建筑材料，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维20份、聚苯颗粒50份、高铝水泥150份、石棉10份、聚四氟乙烯5份、氯化锂5份、聚酰胺(本实施采用尼龙66)10份、陶瓷棉10份、煅烧高岭土10份、硫酸亚铁10份、氧化镁5份、硅灰20份、硫酸镁5份、木质素磺酸钠1份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1份、阻燃剂20份、稳泡剂1份、铝矾土30份、纳米胶粉15份、羟丙基甲基纤维素1份、聚丙烯酰胺5份、海藻酸钠30份和聚乙二醇(采用PEG-2000)5份。

所述聚苯颗粒为采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成的膨胀聚苯乙烯泡沫颗粒。

所述阻燃剂为石墨和氢氧化镁。按重量比例为2:1。

所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液类。使用的硅树脂聚醚乳液为龙口大迈化工有限公司生产的硅树脂聚醚乳液(物理稳泡剂)。

一种自保温防火建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备生产所需的原料；

(2)将聚苯颗粒、发泡剂、氧化镁、硅灰、硫酸镁和纳米胶粉混合气泡；

(3)将步骤(2)制得的混合物与玻璃纤维、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、减水剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙二醇，加水进行并搅拌均匀，得到原料混合物；

(4)将步骤(3)制得的原料混合物置入模具中，控制成型温度为70℃，压强控制至40MPa，原料混合物成型；

(5)将步骤(4)制得成型混合物取出，然后进行切割得到成品。

实施例3

一种自保温防火建筑材料，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维50份、聚苯颗粒20份、高铝水泥120份、石棉30份、聚四氟乙烯20份、氯化锂15份、聚酰胺(本实施采用尼龙46)5份、陶瓷棉50份、煅烧高岭土50份、硫酸亚铁20份、氧化镁20份、硅灰5份、硫酸镁10份、木质素磺酸钠10份、十二烷基硫酸钠10份、阻燃剂10份、稳泡剂5份、铝矾土10份、纳米胶粉5份、羟丙基甲基纤维素5份、聚丙烯酰胺20份、海藻酸钠10份和聚乙二醇(采用PEG-3000)5份。

所述聚苯颗粒为采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成的膨胀聚苯乙烯泡沫颗粒。

所述阻燃剂为赤磷和卤代磷酸酯。按重量比例为1:3。

优选地，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液类。使用的硅树脂聚醚乳液为龙口大迈化工有限公司生产的硅树脂聚醚乳液(物理稳泡剂)。

一种自保温防火建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备生产所需的原料；

(2)将聚苯颗粒、发泡剂、氧化镁、硅灰、硫酸镁和纳米胶粉混合气泡；

(3)将步骤(2)制得的混合物与玻璃纤维、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、减水剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙二醇，加水进行并搅拌均匀，得到原料混合物；

(4)将步骤(3)制得的原料混合物置入模具中，控制成型温度为60℃，压强控制至30MPa，原料混合物成型；

(5)将步骤(4)制得成型混合物取出，然后进行切割得到成品。

实施例4

一种自保温防火建筑材料，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：聚苯颗粒30份、高铝水泥100份、石棉20份、聚四氟乙烯13份、陶瓷棉30份、煅烧高岭土20份、硫酸亚铁12份、氧化镁12份、硅灰11份、硫酸镁6份、木质素磺酸钠4份、十二烷基硫酸钠6份、阻燃剂14份、稳泡剂3份、纳米胶粉7份、羟丙基甲基纤维素2份和聚乙二醇(采用PEG-2000)8份。

所述聚苯颗粒为采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成的膨胀聚苯乙烯泡沫颗粒。所述阻燃剂为赤磷和磷酸酯，添加的重量比例1:2。

所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液类。使用的硅树脂聚醚乳液为龙口大迈化工有限公司生产的硅树脂聚醚乳液(物理稳泡剂)。

一种自保温防火建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备生产所需的原料；

(2)将聚苯颗粒、十二烷基硫酸钠、氧化镁、硅灰、硫酸镁和纳米胶粉混合气泡；

(3)将步骤(2)制得的混合物与高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、木质素磺酸钠、阻燃剂、稳泡剂、羟丙基甲基纤维素和聚乙二醇，加水进行并搅拌均匀，得到原料混合物；

(4)将步骤(3)制得的原料混合物置入模具中，控制成型温度为70℃，压强控制至30MPa，原料混合物成型；

(5)将步骤(4)制得成型混合物取出，然后进行切割得到成品。

实施例5

一种自保温防火建筑材料，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维30份、聚苯颗粒30份、高铝水泥100份、石棉20份、聚四氟乙烯13份、氯化锂8份、聚酰胺(本实施采用尼龙46)7份、陶瓷棉30份、煅烧高岭土20份、硫酸亚铁12份、氧化镁12份、硅灰11份、硫酸镁6份、木质素磺酸钠4份、十二烷基硫酸钠6份、阻燃剂14份、稳泡剂3份、铝矾土16份、纳米胶粉7份、羟丙基甲基纤维素2份、聚丙烯酰胺11份、海藻酸钠17份、聚乙二醇(采用PEG-2000)8份和皇竹草粉末3份。

所述聚苯颗粒为采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成的膨胀聚苯乙烯泡沫颗粒。所述阻燃剂为赤磷和磷酸酯。添加的重量比例1:2。

所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液类。使用的硅树脂聚醚乳液为龙口大迈化工有限公司生产的硅树脂聚醚乳液(物理稳泡剂)。

一种自保温防火建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备生产所需的原料；

(2)将聚苯颗粒、发泡剂、氧化镁、硅灰、硫酸镁和纳米胶粉混合气泡；

(3)将步骤(2)制得的混合物与玻璃纤维、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、减水剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙二醇和皇竹草提取物，加水进行并搅拌均匀，得到原料混合物；

(4)将步骤(3)制得的原料混合物置入模具中，控制成型温度为70℃，压强控制至30MPa，原料混合物成型；

(5)将步骤(4)制得成型混合物取出，然后进行切割得到成品。

对实施例1-5制得的自保温防火建筑材料进行检测，得到如表1所示的检测结果。

表1自保温防火建筑材料检测表

其中，防火级别、导热系数、抗压强度和3天强度均按照GB/T 30595-2014测定。

掉渣率＝(成品原有重量-1个月后产品的重量)/成品原有重量。

水减少率＝(市售保温板所需用水量–实施例的用水量)/市售保温板所需用水量。

为了缩短测试时间，进水率和腐蚀一半时间均在实验室中模拟百倍于自然状态的条件进行测试。

其中，导热系数代表了保温性能，导热系数越小，保温性能越好。

掉渣率代表了韧性，掉渣率越低，韧性越好。

水减少率代表了用水量，水减少率越大，用水量越小。

进水率代表防水性能，进水率越高，防水性能越差。

腐蚀一半时间代表防腐蚀性能，时间越长，防腐性能越强。

从表1中可以看出，本发明自保温防火建筑材料不仅具有优异的防火性能和保温性能，还具有优异的韧性和抗压强度，此外还具有良好防水防腐蚀性能。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种自保温防火建筑材料，其特征在于，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维、聚苯颗粒、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、氧化镁、硅灰、硫酸镁、减水剂、发泡剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、纳米胶粉、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙二醇。

2.根据权利要求1所述的自保温防火建筑材料，其特征在于，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维20-50份、聚苯颗粒20-50份、高铝水泥50-150份、石棉10-30份、聚四氟乙烯5-20份、氯化锂5-15份、聚酰胺5-10份、陶瓷棉10-50份、煅烧高岭土10-50份、硫酸亚铁10-20份、氧化镁5-20份、硅灰5-16份、硫酸镁5-10份、减水剂1-10份、发泡剂1-10份、阻燃剂10-20份、稳泡剂1-5份、铝矾土10-30份、纳米胶粉5-15份、羟丙基甲基纤维素1-5份、聚丙烯酰胺5-20份、海藻酸钠10-30份和聚乙二醇5-10份。

3.根据权利要求1所述的自保温防火建筑材料，其特征在于，按重量份数计，制备所述自保温防火建筑材料的原料包括：玻璃纤维30份、聚苯颗粒30份、高铝水泥100份、石棉20份、聚四氟乙烯13份、氯化锂8份、聚酰胺7份、陶瓷棉30份、煅烧高岭土20份、硫酸亚铁12份、氧化镁12份、硅灰11份、硫酸镁6份、减水剂4份、发泡剂6份、阻燃剂14份、稳泡剂3份、铝矾土16份、纳米胶粉7份、羟丙基甲基纤维素2份、聚丙烯酰胺11份、海藻酸钠17份和聚乙二醇8份。

4.根据权利要求1所述的自保温防火建筑材料，其特征在于，所述聚苯颗粒为采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成的膨胀聚苯乙烯泡沫颗粒。

5.根据权利要求1所述的自保温防火建筑材料，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸钠。

6.根据权利要求1所述的自保温防火建筑材料，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的自保温防火建筑材料，其特征在于，所述阻燃剂有机阻燃剂或无机阻燃剂，所述有机阻燃剂为赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯中的一种或几种；所述无机阻燃剂为石墨、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的自保温防火建筑材料，其特征在于，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液类。

9.一种如权利要求1所述自保温防火建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将聚苯颗粒、发泡剂、氧化镁、硅灰、硫酸镁和纳米胶粉混合气泡；

(2)将步骤(1)制得的混合物与玻璃纤维、高铝水泥、石棉、聚四氟乙烯、氯化锂、聚酰胺、陶瓷棉、煅烧高岭土、硫酸亚铁、减水剂、阻燃剂、稳泡剂、铝矾土、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙二醇，加水进行并搅拌均匀，得到原料混合物；

(3)将步骤(2)制得的原料混合物置入模具中，控制成型温度为60-80℃，压强控制至20-60MPa，原料混合物成型；

(4)将步骤(3)制得成型混合物取出，然后进行切割得到成品。