CN107140933A - 一种新型防火门填芯材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型防火门填芯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种新型防火门填芯材料及其制备方法，涉及防火材料领域，新型防火门填芯材料包括以下重量份的原料：珍珠岩31‑39份、膨润土14‑18份、硫酸镁10‑12份、氧化镁16‑20份、氢氧化钙10‑12份、氧化硼4‑6份、木质素5‑7份、玻璃纤维5‑9份、聚酯纤维13‑23份、玻璃棉7‑15份、海绵橡胶17‑23份、废弃聚苯板11‑19份、硅藻土15‑23份、无机粘结剂0.7‑1.3份、引气剂0.3‑0.5份、发泡剂0.2‑0.6份、减水剂0.3‑0.7份和水3‑7份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料；(2)粉碎；(3)制备混合液；(4)搅拌。本发明解决了现有防火门填芯材料在应用于对抗压强度、抗拉强度、保温隔热、容重、防火和环保节能要求高的防火门上还存在着不足的问题。

Description

一种新型防火门填芯材料及其制备方法
技术领域
本发明属于防火材料领域，具体涉及一种新型防火门填芯材料及其制备方法。
背景技术
现有技术中，作为钢制防火门的填芯材料，一种是硅酸铝棉板，其生产过程中需要高温烧结制棉，存在高能耗和环境污染的缺陷，特别是其板材是由添加的有机粘结剂成型，不仅不防水，其粘结剂遇火产生大量有害烟雾，已禁止使用。另一种是珍珠岩板，虽然保温防火性能较好，但强度很差，有资料显示其运输和安装过程中的破损率高达30％以上，不仅增加了使用成本，其易碎缺陷也影响该板材的防火、保温和隔音效果。再有一种是蛭石防火板，该板材不仅存在类似珍珠岩板岩的易碎缺陷，还存在工艺复杂、价格高于前述两种板材的问题。此外，由于前述的防火门填芯材料都是先制板，再填充于门板之间，必然导致填芯材料与门板之间存有缝隙，降低了其防火性能。
现有防火门填芯材料在应用于高标准要求的钢制防火门时，对其现有配方和制备方法需要作出进一步的改进，使其具有抗压强度高、抗拉强度高、质轻、保温隔热效果好、防火效果好和环保节能的特点。
发明内容
为了解决现有防火门填芯材料在应用于对抗压强度、抗拉强度、保温隔热、容重、防火和环保节能要求高的防火门上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种新型防火门填芯材料及其制备方法，制得的新型防火门填芯材料具有抗压强度高、抗拉强度高、质轻、保温隔热效果好、防火效果好和环保节能的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种新型防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩31-39份、膨润土14-18份、硫酸镁10-12份、氧化镁16-20份、氢氧化钙10-12份、氧化硼4-6份、木质素5-7份、玻璃纤维5-9份、聚酯纤维13-23份、玻璃棉7-15份、海绵橡胶17-23份、废弃聚苯板11-19份、硅藻土15-23份、无机粘结剂0.7-1.3份、引气剂0.3-0.5份、发泡剂0.2-0.6份、减水剂0.3-0.7份和水3-7份。
本发明的原料中添加了废弃聚苯板，这建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这建筑废料循环再利用，不仅达到了节能环保的目的，而且废弃聚苯板自身具有良好的保温隔热效果。
原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有不燃、抗腐、隔热、隔音和抗拉强度高的优点。
原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有质轻、弹性好、耐热和耐磨的特点。
原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
优选地，包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、膨润土16份、硫酸镁11份、氧化镁18份、氢氧化钙11份、氧化硼5份、木质素6份、玻璃纤维7份、聚酯纤维18份、玻璃棉11份、海绵橡胶20份、废弃聚苯板15份、硅藻土19份、无机粘结剂1份、引气剂0.4份、发泡剂0.4份、减水剂0.5份和水5份。
优选地，所述硅藻土的粒径为500目，作为防火门填芯材料的细骨料，便于在原料混合过程中填充防火门填芯材料的孔隙，提高防火门填芯材料的抗压强度。
优选地，所述无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
优选地，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高新型防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低新型防火门填芯材料成品的导热系数。
优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠，使得新型防火门填芯材料具有多孔构造，提高新型防火门填芯材料的保温隔热效果。
优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、材料收缩小、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
一种新型防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照新型防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚苯板放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的粉碎料；
(3)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(4)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中粉碎后的粉碎料、玻璃纤维、聚酯纤维、玻璃棉、海绵橡胶、硅藻土、无机粘结剂、引气剂、发泡剂和减水剂依次加入步骤(3)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得新型防火门填芯材料
本发明的有益效果是：
1、本发明研制出的新型防火门填芯材料，解决了现有防火门填芯材料在应用于对抗压强度、抗拉强度、保温隔热、容重、防火和环保节能上要求高的建筑上还存在着不足的问题。
2、本发明的原料中添加了废弃聚苯板，这建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这建筑废料循环再利用，不仅达到了节能环保的目的，而且废弃聚苯板自身具有良好的保温隔热效果。
3、本发明的原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有不燃、抗腐、隔热、隔音和抗拉强度高的优点。
4、本发明的原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有质轻、弹性好、耐热和耐磨的特点。
5、本发明的原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
6、本发明的所述硅藻土的粒径为500目，作为防火门填芯材料的细骨料，便于在原料混合过程中填充防火门填芯材料的孔隙，提高防火门填芯材料的抗压强度。
7、本发明的所述无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
8、本发明的所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高新型防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低新型防火门填芯材料成品的导热系数。
9、本发明的所述发泡剂为碳酸氢钠，使得新型防火门填芯材料具有多孔构造，提高新型防火门填芯材料的保温隔热效果。
10、本发明的所述减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、材料收缩小、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
具体实施方式
实施例1
一种新型防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、膨润土16份、硫酸镁11份、氧化镁18份、氢氧化钙11份、氧化硼5份、木质素6份、玻璃纤维7份、聚酯纤维18份、玻璃棉11份、海绵橡胶20份、废弃聚苯板15份、硅藻土19份、无机粘结剂1份、引气剂0.4份、发泡剂0.4份、减水剂0.5份和水5份。
本发明的原料中添加了废弃聚苯板，这建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这建筑废料循环再利用，不仅达到了节能环保的目的，而且废弃聚苯板自身具有良好的保温隔热效果。
原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有不燃、抗腐、隔热、隔音和抗拉强度高的优点。
原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有质轻、弹性好、耐热和耐磨的特点。
原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
硅藻土的粒径为500目，作为防火门填芯材料的细骨料，便于在原料混合过程中填充防火门填芯材料的孔隙，提高防火门填芯材料的抗压强度。
无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高新型防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低新型防火门填芯材料成品的导热系数。
发泡剂为碳酸氢钠，使得新型防火门填芯材料具有多孔构造，提高新型防火门填芯材料的保温隔热效果。
减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、材料收缩小、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
一种新型防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照新型防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚苯板放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的粉碎料；
(3)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(4)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中粉碎后的粉碎料、玻璃纤维、聚酯纤维、玻璃棉、海绵橡胶、硅藻土、无机粘结剂、引气剂、发泡剂和减水剂依次加入步骤(3)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得新型防火门填芯材料
实施例2
一种新型防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩31份、膨润土14份、硫酸镁10份、氧化镁16份、氢氧化钙10份、氧化硼4份、木质素5份、玻璃纤维5份、聚酯纤维13份、玻璃棉7份、海绵橡胶17份、废弃聚苯板11份、硅藻土15份、无机粘结剂0.7份、引气剂0.3份、发泡剂0.2份、减水剂0.3份和水3份。
本发明的原料中添加了废弃聚苯板，这建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这建筑废料循环再利用，不仅达到了节能环保的目的，而且废弃聚苯板自身具有良好的保温隔热效果。
原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有不燃、抗腐、隔热、隔音和抗拉强度高的优点。
原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有质轻、弹性好、耐热和耐磨的特点。
原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
硅藻土的粒径为500目，作为防火门填芯材料的细骨料，便于在原料混合过程中填充防火门填芯材料的孔隙，提高防火门填芯材料的抗压强度。
无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高新型防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低新型防火门填芯材料成品的导热系数。
发泡剂为碳酸氢钠，使得新型防火门填芯材料具有多孔构造，提高新型防火门填芯材料的保温隔热效果。
减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、材料收缩小、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
一种新型防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照新型防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚苯板放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的粉碎料；
(3)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(4)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中粉碎后的粉碎料、玻璃纤维、聚酯纤维、玻璃棉、海绵橡胶、硅藻土、无机粘结剂、引气剂、发泡剂和减水剂依次加入步骤(3)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得新型防火门填芯材料
实施例3
一种新型防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩39份、膨润土18份、硫酸镁12份、氧化镁20份、氢氧化钙12份、氧化硼6份、木质素7份、玻璃纤维9份、聚酯纤维23份、玻璃棉15份、海绵橡胶23份、废弃聚苯板19份、硅藻土23份、无机粘结剂1.3份、引气剂0.5份、发泡剂0.6份、减水剂0.7份和水7份。
本发明的原料中添加了废弃聚苯板，这建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这建筑废料循环再利用，不仅达到了节能环保的目的，而且废弃聚苯板自身具有良好的保温隔热效果。
原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有不燃、抗腐、隔热、隔音和抗拉强度高的优点。
原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有质轻、弹性好、耐热和耐磨的特点。
原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
硅藻土的粒径为500目，作为防火门填芯材料的细骨料，便于在原料混合过程中填充防火门填芯材料的孔隙，提高防火门填芯材料的抗压强度。
无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高新型防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低新型防火门填芯材料成品的导热系数。
发泡剂为碳酸氢钠，使得新型防火门填芯材料具有多孔构造，提高新型防火门填芯材料的保温隔热效果。
减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、材料收缩小、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
一种新型防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照新型防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚苯板放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的粉碎料；
(3)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(4)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中粉碎后的粉碎料、玻璃纤维、聚酯纤维、玻璃棉、海绵橡胶、硅藻土、无机粘结剂、引气剂、发泡剂和减水剂依次加入步骤(3)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得新型防火门填芯材料
对比例1
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、膨润土17份、硫酸镁11份、氧化镁19份、氢氧化钙11份、氧化硼5份、木质素6份和水7份。
一种防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(3)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素依次加入步骤(2)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得新型防火门填芯材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、从测得的新型防火门填芯材料抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明本发明的新型防火门填芯材料的抗压强度高。
2、从测得的新型防火门填芯材料抗拉强度值可以看出，实施例1-3的抗拉强度值均高于对比例1，说明本发明的新型防火门填芯材料的抗拉强度高。
3、从测得的新型防火门填芯材料的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明本发明的新型防火门填芯材料的保温效果好。
4、从测得的新型防火门填芯材料的密度值可以看出，实施例1-3的密度值均低于对比例1，说明本发明的新型防火门填芯材料的容重低，便于运输和安装。
5、从测得的新型防火门填芯材料的耐燃温度值和耐火极限值可以看出，实施例1-3的耐燃温度值和耐火极限值均高于对比例1，说明本发明的新型防火门填芯材料的防火效果好。
6、从测得的新型防火门填芯材料的原料损耗减少率可以看出，实施例1-3的原料损耗减少率均高于对比例1，说明本发明的新型防火门填芯材料的节能效果好。
7、从测得的新型防火门填芯材料在各个项目的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明的新型防火门填芯材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型防火门填芯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：珍珠岩31-39份、膨润土14-18份、硫酸镁10-12份、氧化镁16-20份、氢氧化钙10-12份、氧化硼4-6份、木质素5-7份、玻璃纤维5-9份、聚酯纤维13-23份、玻璃棉7-15份、海绵橡胶17-23份、废弃聚苯板11-19份、硅藻土15-23份、无机粘结剂0.7-1.3份、引气剂0.3-0.5份、发泡剂0.2-0.6份、减水剂0.3-0.7份和水3-7份。
2.根据权利要求1所述的新型防火门填芯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、膨润土16份、硫酸镁11份、氧化镁18份、氢氧化钙11份、氧化硼5份、木质素6份、玻璃纤维7份、聚酯纤维18份、玻璃棉11份、海绵橡胶20份、废弃聚苯板15份、硅藻土19份、无机粘结剂1份、引气剂0.4份、发泡剂0.4份、减水剂0.5份和水5份。
3.根据权利要求1所述的新型防火门填芯材料，其特征在于：所述硅藻土的粒径为500目。
4.根据权利要求1所述的新型防火门填芯材料，其特征在于：所述无机粘结剂为水玻璃。
5.根据权利要求1所述的新型防火门填芯材料，其特征在于：所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂。
6.根据权利要求1所述的新型防火门填芯材料，其特征在于：所述发泡剂为碳酸氢钠。
7.根据权利要求1所述的新型防火门填芯材料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
8.一种如权利要求1—7任意一项所述的新型防火门填芯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照新型防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将废弃聚苯板放入粉碎机中粉碎5-10min，即得粉碎后的粉碎料；
(3)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(4)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中粉碎后的粉碎料、玻璃纤维、聚酯纤维、玻璃棉、海绵橡胶、硅藻土、无机粘结剂、引气剂、发泡剂和减水剂依次加入步骤(3)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得新型防火门填芯材料。
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