CN107188516A - 一种防火门填芯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防火门填芯材料及其制备方法，涉及防火材料领域，防火门填芯材料包括以下重量份的原料：珍珠岩32‑40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4‑8份、木质素5‑7份、陶瓷纤维5‑11份、玻璃棉17‑21份、氧化锆13‑19份、气凝胶8‑14份、纳米碳化硅6‑18份、无机粘结剂1‑3份和水7‑11份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料；(2)制备混合液；(3)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、容重和防火要求高的防火门上还存在着不足的问题。

Description

一种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、保温隔热效果好和防火效果好特点。
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、容重和防火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防火门填芯材料及其制备方法，制得的防火门填芯材料具有抗压强度高、抗拉强度高、质轻、保温隔热效果好和防火效果好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩32-40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4-8份、木质素5-7份、陶瓷纤维5-11份、玻璃棉17-21份、氧化锆13-19份、气凝胶8-14份、纳米碳化硅6-18份、无机粘结剂1-3份和水7-11份。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和抗拉抗折强度高的特点，有助于提高制备的防火门填芯材料的耐火性能和抗拉性能。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了氧化锆，氧化锆具有耐火性好和耐高温性好的优点。
原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。
优选地，包括以下重量份的原料：珍珠岩36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6份、木质素6份、陶瓷纤维8份、玻璃棉19份、氧化锆16份、气凝胶11份、纳米碳化硅12份、无机粘结剂2份和水9份。
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，所述防火门填芯材料还包括重量份数为8-14份的酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、低烟、耐火性好和质轻的优点。
优选地，所述防火门填芯材料还包括重量份数为9-13份的氧化钙，氧化钙具有耐火性好和稳定性好的优点。
优选地，所述防火门填芯材料还包括重量份数为7-17份的粉煤灰，粉煤灰作为防火门填芯材料的填料，具有节能环保和增强防火门填芯材料强度的作用。
优选地，所述粉煤灰的粒径大小为400-500目，该粒径下的粉煤灰能够与防火门填芯材料的其他的原料更好地混合。
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)往步骤(2)的混合溶液中加入其他剩余原料，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
本发明的有益效果是：
1、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、容重和防火要求高的防火门上还存在着不足的问题。
2、本发明的原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和抗拉抗折强度高的特点，有助于提高制备的防火门填芯材料的耐火性能和抗拉性能。
3、本发明的原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
4、本发明的原料中添加了氧化锆，氧化锆具有耐火性好和耐高温性好的优点。
5、本发明的原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
6、本发明的原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。
7、本发明中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、本发明中所述防火门填芯材料还包括重量份数为8-14份的酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、低烟、耐火性好和质轻的优点。
9、本发明中所述防火门填芯材料还包括重量份数为9-13份的氧化钙，氧化钙具有耐火性好和稳定性好的优点。
10、本发明中所述防火门填芯材料还包括重量份数为7-17份的粉煤灰，粉煤灰作为防火门填芯材料的填料，具有节能环保和增强防火门填芯材料强度的作用。
11、本发明中所述粉煤灰的粒径大小为400-500目，该粒径下的粉煤灰能够与防火门填芯材料的其他的原料更好地混合。
具体实施方式
实施例1
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩36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6份、木质素6份、陶瓷纤维8份、玻璃棉19份、氧化锆16份、气凝胶11份、纳米碳化硅12份、无机粘结剂2份和水9份。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和抗拉抗折强度高的特点，有助于提高制备的防火门填芯材料的耐火性能和抗拉性能。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了氧化锆，氧化锆具有耐火性好和耐高温性好的优点。
原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。
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。
防火门填芯材料还包括重量份数为11份的酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、低烟、耐火性好和质轻的优点。
防火门填芯材料还包括重量份数为11份的氧化钙，氧化钙具有耐火性好和稳定性好的优点。
防火门填芯材料还包括重量份数为12份的粉煤灰，粉煤灰作为防火门填芯材料的填料，具有节能环保和增强防火门填芯材料强度的作用。
粉煤灰的粒径大小为400-500目，该粒径下的粉煤灰能够与防火门填芯材料的其他的原料更好地混合。
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)往步骤(2)的混合溶液中加入其他剩余原料，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
实施例2
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩32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、陶瓷纤维5份、玻璃棉17份、氧化锆13份、气凝胶8份、纳米碳化硅6份、无机粘结剂1份和水7份。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和抗拉抗折强度高的特点，有助于提高制备的防火门填芯材料的耐火性能和抗拉性能。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了氧化锆，氧化锆具有耐火性好和耐高温性好的优点。
原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。
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。
防火门填芯材料还包括重量份数为8份的酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、低烟、耐火性好和质轻的优点。
防火门填芯材料还包括重量份数为9份的氧化钙，氧化钙具有耐火性好和稳定性好的优点。
防火门填芯材料还包括重量份数为7份的粉煤灰，粉煤灰作为防火门填芯材料的填料，具有节能环保和增强防火门填芯材料强度的作用。
粉煤灰的粒径大小为400-500目，该粒径下的粉煤灰能够与防火门填芯材料的其他的原料更好地混合。
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)往步骤(2)的混合溶液中加入其他剩余原料，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
实施例3
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩40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8份、木质素7份、陶瓷纤维11份、玻璃棉21份、氧化锆19份、气凝胶14份、纳米碳化硅18份、无机粘结剂3份和水11份。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和抗拉抗折强度高的特点，有助于提高制备的防火门填芯材料的耐火性能和抗拉性能。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了氧化锆，氧化锆具有耐火性好和耐高温性好的优点。
原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。
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。
防火门填芯材料还包括重量份数为14份的酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、低烟、耐火性好和质轻的优点。
防火门填芯材料还包括重量份数为13份的氧化钙，氧化钙具有耐火性好和稳定性好的优点。
防火门填芯材料还包括重量份数为17份的粉煤灰，粉煤灰作为防火门填芯材料的填料，具有节能环保和增强防火门填芯材料强度的作用。
粉煤灰的粒径大小为400-500目，该粒径下的粉煤灰能够与防火门填芯材料的其他的原料更好地混合。
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)往步骤(2)的混合溶液中加入其他剩余原料，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
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，说明本发明的防火门填芯材料的抗压强度高。
2、从测得的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，说明本发明的防火门填芯材料的抗拉强度高。
3、从测得的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，说明本发明的防火门填芯材料的保温效果好。
4、从测得的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，说明本发明的防火门填芯材料的容重低，便于运输和安装。
5、根据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB862，从测得的阻燃等级可以看出，实施例1-3的阻燃等级均优于对比例1，说明本发明的防火门填芯材料的防火效果好。
6、从测得的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32-40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4-8份、木质素5-7份、陶瓷纤维5-11份、玻璃棉17-21份、氧化锆13-19份、气凝胶8-14份、纳米碳化硅6-18份、无机粘结剂1-3份和水7-11份。
2.根据权利要求1所述的防火门填芯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：珍珠岩36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6份、木质素6份、陶瓷纤维8份、玻璃棉19份、氧化锆16份、气凝胶11份、纳米碳化硅12份、无机粘结剂2份和水9份。
3.根据权利要求1所述的防火门填芯材料，其特征在于：所述无机粘结剂为水玻璃。
4.根据权利要求1所述的防火门填芯材料，其特征在于：所述防火门填芯材料还包括重量份数为8-14份的酚醛泡沫。
5.根据权利要求1所述的防火门填芯材料，其特征在于：所述防火门填芯材料还包括重量份数为9-13份的氧化钙。
6.根据权利要求1所述的防火门填芯材料，其特征在于：所述防火门填芯材料还包括重量份数为7-17份的粉煤灰。
7.根据权利要求6所述的防火门填芯材料，其特征在于：所述粉煤灰的粒径大小为400-500目。
8.一种如权利要求1—7任意一项所述的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)往步骤(2)的混合溶液中加入其他剩余原料，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
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