CN107141712A - 一种电力设备用环保型防火材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力设备用环保型防火材料，属于防火材料技术领域，包括以下重量份的原料：呋喃树脂20‑25份、酚醛树脂50‑60份、氯化橡胶5‑8份、聚酰亚胺纤维14‑18份、珍珠岩粉20‑24份、蛭石粉4‑6份、水泥7‑9份、防水剂2‑5份、二氧化钛3‑4份、水8‑14份、硬化剂1‑2份、光稳定剂0.5‑1份；本发明还公开了一种电力设备用环保型防火材料的制备方法；本发明环保无污染，具有较佳的性能，特别是具有优秀的防火能力。
Description
技术领域
本发明涉及防火材料技术领域，具体的说，涉及了一种电力设备用环保型防火材料及其制备方法。
背景技术
随着现代科技及电力产业的飞速发展，电力设备已经成为我们日常工作和生活当中的重要组成部分，为我们提供了诸如工业用电，民用电力，电信、数据传输、互联网络、商业、金融、科技、医疗等多方位的电力服务。我们对电力的依赖也变得日趋强烈。与过去的情况相比，电力设备本身已经高度精密化，功能越来越完备，造价也变得越来越昂贵，所以电力设备的一次很小的火灾都将造成非常严重的后果。其中不仅包括设备本身的损失，而由此引发的电力服务中断所带来的损失更是不可估量。因此，电力设备的安全，特别是对火灾的防范，已经变成保障电力设备安全，确保电力服务正常运行的首要问题。涂覆防火材料是一种经济、安全的措施，再加上现代化的火灾防护系统，能够很好地解决电力设备的安全问题。
防火材料按其阻燃机理，可以分为膨胀型防火材料和非膨胀型防火材料两类。非膨胀型涂料主要是通过涂层自身的难燃性和不燃性，同时在火焰或高温下能释放出灭火性气体，并形成不燃性的无机“釉膜”层隔绝空气，以防止或延滞被涂物着火燃烧。膨胀型防火材料是其涂层在火焰或高温下发生膨胀炭化，形成一个比原来膜厚大几十倍甚至上百倍的不易燃性的海绵状炭质层，以隔绝外界火焰对基材的加热。同时涂膜熔融膨胀过程中产生大量不燃性气体，稀释了底材热分解产生的可燃性气体，可有效阻止火焰的蔓延，是真正有效的防火材料。膨胀阻燃聚合物是在阻燃涂料的基础上发展起来的新型阻燃技术。它是将含有碳源、酸源和气源的膨胀型阻燃剂与聚合物共混加工，形成阻燃材料。膨胀阻燃材料燃烧时酸源放出无机酸，使碳源含有的多元醇酯化，进而脱水炭化，粘稠的炭化产物在气源释放的惰性气体、反应产生的水蒸汽及聚合物降解产生的小分子挥发物的作用下膨胀，形成微孔结构的炭层。该膨胀炭层具有隔氧、隔热、无熔滴滴落并使火焰自熄的作用。
目前，市面上的防火材料以膨胀型为主，能有效地保护构筑物的损坏和变形，一旦发生了火灾，防火材料的保护作用可以增加人员逃亡时间与救援时间，大大减少维修费用，缩短工程修复时间，并且避免造成更多的人员伤亡与财产损失。但目前的防火涂料所采用的原料毒性较大，燃烧易产生有毒烟气，防火性能不足。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种电力设备用环保型防火材料及其制备方法，环保无污染，具有较佳的性能，特别是具有优秀的防火能力。
本发明提供的一种电力设备用环保型防火材料，包括以下重量份的原料：
呋喃树脂20-25份、酚醛树脂50-60份、氯化橡胶5-8份、聚酰亚胺纤维14-18份、珍珠岩粉20-24份、蛭石粉4-6份、水泥7-9份、防水剂2-5份、二氧化钛3-4份、水8-14份、硬化剂1-2份、光稳定剂0.5-1份。
作为优选，珍珠岩粉和蛭石粉的目数为300-400目，二氧化钛的目数为400-500目。
作为优选，水泥为铁铝酸盐水泥；聚酰亚胺纤维的直径为0.1-0.5mm，直径为0.05-0.1mm。
作为优选，防水剂为有机硅防水剂和油性防水剂的混合物，两者之间的重量比为3:2。
作为优选，硬化剂为二氨基环己烷和三甲基已二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
作为优选，光稳定剂为紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为2:1，紫外线吸收剂为水杨酸酯类，自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本发明还提供了一种电力设备用环保型防火材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将呋喃树脂、酚醛树脂、氯化橡胶放入到熔炉内，高温融化后取出与水混合，得到胶液；
（3）、将聚酰亚胺纤维、珍珠岩粉、蛭石粉、水泥、防水剂、二氧化钛、水、硬化剂和光稳定剂加入到胶液内，搅拌均匀即可；
其中，
步骤（3）中搅拌采用高速混合机，高速混合机的速度为800-900r/min。
本发明的一种电力设备用环保型防火材料及其制备方法，环保无污染，具有较佳的性能，特别是具有优秀的防火能力，具体的有益效果如下：
（1）、呋喃树脂、酚醛树脂和氯化橡胶的混合能大大提高防火材料的耐蚀性和耐高温性；聚酰亚胺纤维具有耐高低温特性、阻燃性，不熔滴，离火自熄以及极佳的隔温性，能增加防火材料的防火性能；珍珠岩粉和蛭石粉降低涂料的密度，保证防火材料的强度，也具有耐高温能力；
（2）、水泥能增加防火材料的粘结能力，防水剂能提高防火材料的防火性能，二氧化钛可作为颜料，也能加强涂料的耐高温性能；光稳定剂能提高涂料的使用寿命；
（3）、本发明所采用的原料环保无污染，无毒，各原料之间的有效混合能保证较佳地性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
本实施例的一种电力设备用环保型防火材料，包括以下重量份的原料：
呋喃树脂20份、酚醛树脂50份、氯化橡胶5份、聚酰亚胺纤维14份、珍珠岩粉20份、蛭石粉4份、水泥7份、防水剂2份、二氧化钛3份、水8份、硬化剂1份、光稳定剂0.5份。
本实施例中，珍珠岩粉和蛭石粉的目数为300目，二氧化钛的目数为400目。
本实施例中，水泥为铁铝酸盐水泥；聚酰亚胺纤维的直径为0.1mm，直径为0.05mm。
本实施例中，防水剂为有机硅防水剂和油性防水剂的混合物，两者之间的重量比为3:2。
本实施例中，硬化剂为二氨基环己烷和三甲基已二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
本实施例中，光稳定剂为紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为2:1，紫外线吸收剂为水杨酸酯类，自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例还提供了一种电力设备用环保型防火材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将呋喃树脂、酚醛树脂、氯化橡胶放入到熔炉内，高温融化后取出与水混合，得到胶液；
（3）、将聚酰亚胺纤维、珍珠岩粉、蛭石粉、水泥、防水剂、二氧化钛、水、硬化剂和光稳定剂加入到胶液内，搅拌均匀即可；
其中，
步骤（3）中搅拌采用高速混合机，高速混合机的速度为800r/min。
实施例2
本实施例的一种电力设备用环保型防火材料，包括以下重量份的原料：
呋喃树脂23份、酚醛树脂55份、氯化橡胶7份、聚酰亚胺纤维16份、珍珠岩粉22份、蛭石粉5份、水泥8份、防水剂3份、二氧化钛3.5份、水11份、硬化剂1.5份、光稳定剂0.8份。
本实施例中，珍珠岩粉和蛭石粉的目数为400目，二氧化钛的目数为400目。
本实施例中，水泥为铁铝酸盐水泥；聚酰亚胺纤维的直径为0.3mm，直径为0.08mm。
本实施例中，防水剂为有机硅防水剂和油性防水剂的混合物，两者之间的重量比为3:2。
本实施例中，硬化剂为二氨基环己烷和三甲基已二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
本实施例中，光稳定剂为紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为2:1，紫外线吸收剂为水杨酸酯类，自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例还提供了一种电力设备用环保型防火材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将呋喃树脂、酚醛树脂、氯化橡胶放入到熔炉内，高温融化后取出与水混合，得到胶液；
（3）、将聚酰亚胺纤维、珍珠岩粉、蛭石粉、水泥、防水剂、二氧化钛、水、硬化剂和光稳定剂加入到胶液内，搅拌均匀即可；
其中，
步骤（3）中搅拌采用高速混合机，高速混合机的速度为850r/min。
实施例3
本实施例的一种电力设备用环保型防火材料，包括以下重量份的原料：
呋喃树脂25份、酚醛树脂60份、氯化橡胶8份、聚酰亚胺纤维18份、珍珠岩粉24份、蛭石粉6份、水泥9份、防水剂5份、二氧化钛4份、水14份、硬化剂2份、光稳定剂1份。
本实施例中，珍珠岩粉和蛭石粉的目数为400目，二氧化钛的目数为500目。
本实施例中，水泥为铁铝酸盐水泥；聚酰亚胺纤维的直径为0.5mm，直径为0.1mm。
本实施例中，防水剂为有机硅防水剂和油性防水剂的混合物，两者之间的重量比为3:2。
本实施例中，硬化剂为二氨基环己烷和三甲基已二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
本实施例中，光稳定剂为紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为2:1，紫外线吸收剂为水杨酸酯类，自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
本实施例还提供了一种电力设备用环保型防火材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将呋喃树脂、酚醛树脂、氯化橡胶放入到熔炉内，高温融化后取出与水混合，得到胶液；
（3）、将聚酰亚胺纤维、珍珠岩粉、蛭石粉、水泥、防水剂、二氧化钛、水、硬化剂和光稳定剂加入到胶液内，搅拌均匀即可；
其中，
步骤（3）中搅拌采用高速混合机，高速混合机的速度为900r/min。
根据GB 14907-2002的检测标准和检测方法，实施例1-3的检测结果如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | GB14907-2002 | |
| 干燥时间（表干），h | 14 | 14 | 14 | ≤24 |
| 粘结强度，MPa | 0.52 | 0.54 | 0.58 | ≥0.04 |
| 抗压强度，MPa | 1.9 | 1.9 | 2.1 | ≥0.5 |
| 耐湿热性，h | ≥504涂层无起层、脱落 | ≥504涂层无起层、脱落 | ≥504涂层无起层、脱落 | ≥504涂层无起层、脱落 |
| 耐酸碱性，h | ≥360涂层无起层、脱落、开裂 | ≥360涂层无起层、脱落、开裂 | ≥360涂层无起层、脱落、开裂 | ≥360涂层无起层、脱落、开裂 |
| 耐火极限，h | 5.5 | 5.6 | 5.9 | ≥2 |
从上表可知，实施例1-3优于GB 14907-2002中的标准。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种电力设备用环保型防火材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
呋喃树脂20-25份、酚醛树脂50-60份、氯化橡胶5-8份、聚酰亚胺纤维14-18份、珍珠岩粉20-24份、蛭石粉4-6份、水泥7-9份、防水剂2-5份、二氧化钛3-4份、水8-14份、硬化剂1-2份、光稳定剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的电力设备用环保型防火材料，其特征在于：珍珠岩粉和蛭石粉的目数为300-400目，二氧化钛的目数为400-500目。
3.根据权利要求1所述的电力设备用环保型防火材料，其特征在于：水泥为铁铝酸盐水泥；聚酰亚胺纤维的直径为0.1-0.5mm，直径为0.05-0.1mm。
4.根据权利要求1所述的电力设备用环保型防火材料，其特征在于：防水剂为有机硅防水剂和油性防水剂的混合物，两者之间的重量比为3:2。
5.根据权利要求1所述的电力设备用环保型防火材料，其特征在于：硬化剂为二氨基环己烷和三甲基已二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
6.根据权利要求1所述的电力设备用环保型防火材料，其特征在于：光稳定剂为紫外线吸收剂和自由基捕获剂的混合物，两者之间的重量比为2:1，紫外线吸收剂为水杨酸酯类，自由基捕获剂为受阻胺光稳定剂。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种电力设备用环保型防火材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将呋喃树脂、酚醛树脂、氯化橡胶放入到熔炉内，高温融化后取出与水混合，得到胶液；
（3）、将聚酰亚胺纤维、珍珠岩粉、蛭石粉、水泥、防水剂、二氧化钛、水、硬化剂和光稳定剂加入到胶液内，搅拌均匀即可。
8.根据权利要求7所述的电力设备用环保型防火材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中搅拌采用高速混合机，高速混合机的速度为800-900r/min。
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