CN106431129A - 一种基于改性膨润土的防火材料及其制备方法 - Google Patents

一种基于改性膨润土的防火材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于改性膨润土的防火材料及其制备方法，通过如下重量份的原料制备而成：高钙粉煤灰，50‑60份；硅酸盐水泥，20‑30份；改性膨润土，15‑25份；十二烷基苯磺酸钠，8‑12份；氮化硅粉，7‑9份；硬脂酸钙，6‑8份；十二烷基硫酸钠，6‑8份；六偏磷酸钠，4‑6份；三乙醇胺，4‑6份；氟硅酸锌，3‑5份；水，100‑140份；所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.2‑1.4，所述硼酸水溶液的pH为3.5‑4.5，浸泡6‑8小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.6‑7.0，于40‑50℃烘干即可制成改性膨润土。本发明防火材料阻燃级别高，防火性能高，可以用于制备A级防火建筑材料；该防火材料的制备方法简单可行，施工可行性高。

Description

一种基于改性膨润土的防火材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防火材料，具体涉及一种基于改性膨润土的防火材料及其制备方法。
背景技术
建筑材料的燃烧性能是指其燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化，这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重，以及毒性生成物的产生等特性来衡量。我国国家标准GB8624-97将建筑材料的燃烧性能分为以下几种等级。
A级：不燃性建筑材料：几乎不发生燃烧的材料。
B1级：难燃性建筑材料：难燃类材料有较好的阻燃作用。其在空气中遇明火或在高温作用下难起火，不易很快发生蔓延，且当火源移开后燃烧立即停止。
B2级：可燃性建筑材料：可燃类材料有一定的阻燃作用。在空气中遇明火或在高温作用下会立即起火燃烧，易导致火灾的蔓延，如木柱、木屋架、木梁、木楼梯等。
B3级：易燃性建筑材料：无任何阻燃效果，极易燃烧，火灾危险性很大。
为了丰富防火材料产品，防火材料的研究开发从未止步。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于改性膨润土的防火材料及其制备方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种基于改性膨润土的防火材料，通过如下重量份的原料制备而成：高钙粉煤灰，50-60份；硅酸盐水泥，20-30份；改性膨润土，15-25份；十二烷基苯磺酸钠，8-12份；氮化硅粉，7-9份；硬脂酸钙，6-8份；十二烷基硫酸钠，6-8份；六偏磷酸钠，4-6份；三乙醇胺，4-6份；氟硅酸锌，3-5份；水，100-140份；所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.2-1.4，所述硼酸水溶液的pH为3.5-4.5，浸泡6-8小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.6-7.0，于40-50℃烘干即可制成改性膨润土。
优选地，所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.3，所述硼酸水溶液的pH为4，浸泡7小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.8，于45℃烘干即可。
优选地，所述的防火材料通过如下重量份的原料制成：高钙粉煤灰，55份；硅酸盐水泥，25份；改性膨润土，20份；十二烷基苯磺酸钠，10份；氮化硅粉，8份；硬脂酸钙，7份；十二烷基硫酸钠，7份；六偏磷酸钠，5份；三乙醇胺，5份；氟硅酸锌，4份；水，120份。
优选地，所述的防火材料通过如下重量份的原料制成：高钙粉煤灰，50份；硅酸盐水泥，20份；改性膨润土，15份；十二烷基苯磺酸钠，8份；氮化硅粉，7份；硬脂酸钙，6份；十二烷基硫酸钠，6份；六偏磷酸钠，4份；三乙醇胺，4份；氟硅酸锌，3份；水，100份。
优选地，所述的防火材料通过如下重量份的原料制成：高钙粉煤灰，60份；硅酸盐水泥，30份；改性膨润土，25份；十二烷基苯磺酸钠，12份；氮化硅粉，9份；硬脂酸钙，8份；十二烷基硫酸钠，8份；六偏磷酸钠，6份；三乙醇胺，6份；氟硅酸锌，5份；水，140份。
上述防火材料的制备方法，包括如下步骤：将高钙粉煤灰、硅酸盐水泥、改性膨润土、十二烷基苯磺酸钠、氮化硅粉、硬脂酸钙、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠和氟硅酸锌送入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边添加溶解有三乙醇胺的水，拌和成浆，浇入模具成型，在常温、相对湿度RH 65±20％环境中养护1-2天，切割成一定尺寸的板块，并在该环境中继续养护25-35天。
上述防火材料在制备房屋建筑墙体防火材料中的应用。
本发明的优点：
本发明提供的防火材料阻燃级别高，防火性能高，可以用于制备A级防火建筑材料；该防火材料的制备方法简单可行，施工可行性高。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
实施例1：防火材料的制备
原料重量份比：
高钙粉煤灰，55份；硅酸盐水泥，25份；改性膨润土，20份；十二烷基苯磺酸钠，10份；氮化硅粉，8份；硬脂酸钙，7份；十二烷基硫酸钠，7份；六偏磷酸钠，5份；三乙醇胺，5份；氟硅酸锌，4份；水，120份。
其中，所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.3，所述硼酸水溶液的pH为4，浸泡7小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.8，于45℃烘干即可。
防火材料制备方法：
将高钙粉煤灰、硅酸盐水泥、改性膨润土、十二烷基苯磺酸钠、氮化硅粉、硬脂酸钙、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠和氟硅酸锌送入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边添加溶解有三乙醇胺的水，拌和成浆，浇入模具成型，在常温、相对湿度RH 65±20％环境中养护1-2天，切割成一定尺寸的板块，并继续养护30天。养护是指在表面喷洒少量水，防止干裂。
实施例2：防火材料的制备
原料重量份比：
高钙粉煤灰，50份；硅酸盐水泥，20份；改性膨润土，15份；十二烷基苯磺酸钠，8份；氮化硅粉，7份；硬脂酸钙，6份；十二烷基硫酸钠，6份；六偏磷酸钠，4份；三乙醇胺，4份；氟硅酸锌，3份；水，100份。
其中，所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.3，所述硼酸水溶液的pH为4，浸泡7小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.8，于45℃烘干即可。
防火材料制备方法：
将高钙粉煤灰、硅酸盐水泥、改性膨润土、十二烷基苯磺酸钠、氮化硅粉、硬脂酸钙、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠和氟硅酸锌送入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边添加溶解有三乙醇胺的水，拌和成浆，浇入模具成型，在常温、相对湿度RH 65±20％环境中养护1-2天，切割成一定尺寸的板块，并继续养护30天。养护是指在表面喷洒少量水，防止干裂。
实施例3：防火材料的制备
原料重量份比：
高钙粉煤灰，60份；硅酸盐水泥，30份；改性膨润土，25份；十二烷基苯磺酸钠，12份；氮化硅粉，9份；硬脂酸钙，8份；十二烷基硫酸钠，8份；六偏磷酸钠，6份；三乙醇胺，6份；氟硅酸锌，5份；水，140份。
其中，所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.3，所述硼酸水溶液的pH为4，浸泡7小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.8，于45℃烘干即可。
防火材料制备方法：
将高钙粉煤灰、硅酸盐水泥、改性膨润土、十二烷基苯磺酸钠、氮化硅粉、硬脂酸钙、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠和氟硅酸锌送入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边添加溶解有三乙醇胺的水，拌和成浆，浇入模具成型，在常温、相对湿度RH 65±20％环境中养护1-2天，切割成一定尺寸的板块，并继续养护30天。养护是指在表面喷洒少量水，防止干裂。
实施例4：防火材料的制备
原料重量份比：
高钙粉煤灰，55份；硅酸盐水泥，25份；改性膨润土，18份；十二烷基苯磺酸钠，10份；氮化硅粉，8份；硬脂酸钙，7份；十二烷基硫酸钠，7份；六偏磷酸钠，5份；三乙醇胺，5份；氟硅酸锌，4份；水，120份。
其中，所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.3，所述硼酸水溶液的pH为4，浸泡7小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.8，于45℃烘干即可。
防火材料制备方法：
将高钙粉煤灰、硅酸盐水泥、改性膨润土、十二烷基苯磺酸钠、氮化硅粉、硬脂酸钙、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠和氟硅酸锌送入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边添加溶解有三乙醇胺的水，拌和成浆，浇入模具成型，在常温、相对湿度RH 65±20％环境中养护1-2天，切割成一定尺寸的板块，并继续养护30天。养护是指在表面喷洒少量水，防止干裂。
实施例5：防火材料的制备
原料重量份比：
高钙粉煤灰，55份；硅酸盐水泥，25份；改性膨润土，22份；十二烷基苯磺酸钠，10份；氮化硅粉，8份；硬脂酸钙，7份；十二烷基硫酸钠，7份；六偏磷酸钠，5份；三乙醇胺，5份；氟硅酸锌，4份；水，120份。
其中，所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.3，所述硼酸水溶液的pH为4，浸泡7小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.8，于45℃烘干即可。
防火材料制备方法：
将高钙粉煤灰、硅酸盐水泥、改性膨润土、十二烷基苯磺酸钠、氮化硅粉、硬脂酸钙、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠和氟硅酸锌送入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边添加溶解有三乙醇胺的水，拌和成浆，浇入模具成型，在常温、相对湿度RH 65±20％环境中养护1-2天，切割成一定尺寸的板块，并继续养护30天。养护是指在表面喷洒少量水，防止干裂。
实施例6：对比实施例，膨润土不改性
原料重量份比：
高钙粉煤灰，55份；硅酸盐水泥，25份；膨润土，20份；十二烷基苯磺酸钠，10份；氮化硅粉，8份；硬脂酸钙，7份；十二烷基硫酸钠，7份；六偏磷酸钠，5份；三乙醇胺，5份；氟硅酸锌，4份；水，120份。
防火材料制备方法：
将高钙粉煤灰、硅酸盐水泥、膨润土、十二烷基苯磺酸钠、氮化硅粉、硬脂酸钙、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠和氟硅酸锌送入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边添加溶解有三乙醇胺的水，拌和成浆，浇入模具成型，在常温、相对湿度RH 65±20％环境中养护1-2天，切割成一定尺寸的板块，并继续养护30天。养护是指在表面喷洒少量水，防止干裂。
实施例7：效果实施例
参照JGJ114-2004《外墙外保温工程技术规程》标准对实施例1-6制备防火材料进行技术性能测试。结果：实施例1-5防火材料的燃烧性能级别均为A1级别，实施例6防火材料的燃烧性能级别仅为B2级别，远远不如实施例1-5制备的防火材料。另外，实施例1-5防火材料的其他各项性能均符合标准要求。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。

Claims (7)

1.一种基于改性膨润土的防火材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：高钙粉煤灰，50-60份；硅酸盐水泥，20-30份；改性膨润土，15-25份；十二烷基苯磺酸钠，8-12份；氮化硅粉，7-9份；硬脂酸钙，6-8份；十二烷基硫酸钠，6-8份；六偏磷酸钠，4-6份；三乙醇胺，4-6份；氟硅酸锌，3-5份；水，100-140份；所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.2-1.4，所述硼酸水溶液的pH为3.5-4.5，浸泡6-8小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.6-7.0，于40-50℃烘干即可制成改性膨润土。
2.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于，所述改性膨润土制备方法为：将膨润土放入硼酸水溶液中，所述膨润土与硼酸水溶液的体积比为1:1.3，所述硼酸水溶液的pH为4，浸泡7小时，随后倒去硼酸水溶液，用水将膨润土洗成pH为6.8，于45℃烘干即可。
3.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：高钙粉煤灰，55份；硅酸盐水泥，25份；改性膨润土，20份；十二烷基苯磺酸钠，10份；氮化硅粉，8份；硬脂酸钙，7份；十二烷基硫酸钠，7份；六偏磷酸钠，5份；三乙醇胺，5份；氟硅酸锌，4份；水，120份。
4.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：高钙粉煤灰，50份；硅酸盐水泥，20份；改性膨润土，15份；十二烷基苯磺酸钠，8份；氮化硅粉，7份；硬脂酸钙，6份；十二烷基硫酸钠，6份；六偏磷酸钠，4份；三乙醇胺，4份；氟硅酸锌，3份；水，100份。
5.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：高钙粉煤灰，60份；硅酸盐水泥，30份；改性膨润土，25份；十二烷基苯磺酸钠，12份；氮化硅粉，9份；硬脂酸钙，8份；十二烷基硫酸钠，8份；六偏磷酸钠，6份；三乙醇胺，6份；氟硅酸锌，5份；水，140份。
6.权利要求1-5任一所述防火材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将高钙粉煤灰、硅酸盐水泥、改性膨润土、十二烷基苯磺酸钠、氮化硅粉、硬脂酸钙、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠和氟硅酸锌送入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边添加溶解有三乙醇胺的水，拌和成浆，浇入模具成型，在常温、相对湿度RH 65±20％环境中养护1-2天，切割成一定尺寸的板块，并在该环境中继续养护25-35天。
7.权利要求1-5任一所述防火材料在制备房屋建筑墙体防火材料中的应用。
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