CN107216113A - 一种防火门芯板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防火门芯板及其制备方法，防火门芯板包括石膏30‑56份，氧化镁20‑50份，氯化镁20‑40份，硫酸镁20‑40份，超细碳纤维1‑5份，超细硅灰2‑6份，短纤维3‑8份，工业硼酸1‑2份，硫酸亚铁1‑2份，发泡剂3‑5份，有机硅防水剂粉末3‑8份，蔗糖2‑6份，腐植酸2‑6份和水35‑45份。本发明绿色环保、轻质高强，防火性能好，达到制品防火燃烧性和安全性的要求，还可显著提高本发明制品的抗压、抗折、抗渗、抗冲击和耐磨性能。采用的原料来源广泛，生产成本低廉，加工工艺简单。

Description

一种防火门芯板及其制备方法

技术领域

本发明涉及防火门技术领域，具体涉及一种防火门芯板及其制备方法。

背景技术

目前，随着国家房地产行业的发展，防火建筑材料的需求越来越广，要求也越来越高。防火门具有封闭、阻火、隔断、安全、保温、隔音等多重功能和实用性，成为建筑防火系统中重要的组成部分，并越来越受到国家建筑部门及国家消防总局的高度重视。防火门施行许可证制度，生产防火门必须取得国家消防总局颁发的生产许可证，而防火门芯板是防火门必备的核心材料，在燃烧性能及安全性能上需要得到相关部门的形式检验，对防火门芯板的生产提出了更高的条件。

防火门芯板的填充材料传统采用岩棉、硅酸铝棉、矿棉、珍珠岩板、发泡氯氧镁水泥板、发泡水泥板等材料。硅酸铝棉板、岩棉、矿渣棉或玻璃棉类防火门板，这些材料虽然质量轻、隔热好，但生产过程中能耗高，采用有机粘接剂成型，生产过程和使用过程中产生污染，难以达到环保要求，同时存在防火门芯板整体性差、耐火极限时间短、力学性能差、容易变形、综合成本较高、使用不方便等问题；珍珠岩防火门芯板，虽然防火性较好，板材采用水玻璃等强碱性粘接剂成型，有腐蚀性，强度韧度较差，产品在生产和使用过程中的容易破损；蛭石防火门芯板，采用有机或无机粘接剂成型，存在生产工艺复杂、原材料来源受区域限制、干密度较大、综合造价高的问题；氯氧镁水泥防火门芯板虽有轻质、强度较高、成本低等特点，但其体积不稳定、吸湿、返卤返霜、翘曲变形、耐火极限时间短等关键性技术难题一直没有得到有效解决；由硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥发泡制备的防火门芯板表面易粉化、后期强度低、稳定性能差，严重影响了防火门的质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种新型的防火门芯板及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种防火门芯板，其特征在于，包括以下重量份原料：

石膏30-56份，氧化镁20-50份，氯化镁20-40份，硫酸镁20-40份，超细碳纤维1-5份，超细硅灰2-6份，短纤维3-8份，工业硼酸1-2份， 硫酸亚铁1-2份，发泡剂3-5份，有机硅防水剂粉末3-8份，蔗糖2-6份，腐植酸2-6份和水35-45份。

进一步地，所述防门火芯板还包括以下重量份原料：矿渣1-2份，膨胀珍珠岩颗粒1-2份和陶瓷泥球1-2份。

进一步地，所述防火门芯板的表面喷刷有防火漆。

进一步地，所述防火漆包括以下重量份原料：水20-30份，羟基丙烯酸树脂10-15份，聚氨酯树脂10-15份，尿素5-8份，双季戊四醇5-8份，聚磷酸铵5-8份，磷酸三钠5-10份，磷酸五钠5-10份，白炭黑10-12份，硅酸钠5-8份，钛白粉3-5份，邻苯二甲酸二辛酯2-3份和二硫代氨基甲酸酯2-3份。

进一步地，所述短纤维为短切玻璃纤维、短切聚丙烯纤维、短切聚酯纤维、短切聚丙烯纤维或短切木质纤维中的一种或多种的混合物。

进一步地，所述网格布为中碱玻璃纤维网格布、无碱玻璃纤维网格布或耐碱玻璃纤维网格布中的一种或多种的混合物。

进一步地，所述发泡剂包括以下重量份原料：动物蛋白50-85份，十二烷基硫酸钠溶液10-30份和稳泡剂1-3份。

进一步地，所述稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠、油酸、月桂酸或二乙醇胺中的一种或多种的混合物。

一种防火门芯板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按所需重量份准备好各项原料；

（2）将氯化镁、硫酸镁、工业硼酸、硫酸亚铁、蔗糖和腐植酸溶解于水中，形成混合溶液；

（3）向所述混合溶液中依次加入短纤维、超细碳纤维、超细硅灰和有机硅防水剂粉末，继续搅拌20-30min后，加入发泡剂，搅拌均匀后得到所述芯板流体材料；

（4）将所述芯板流体材料注入模具型腔中，固化10-20h；在温度为20-30℃，相对湿度为60-80%的环境下养护10-15天，即得到所述防火门芯板。

本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：

本发明以石膏、氧化镁、氯化镁、硫酸镁、超细碳纤维、超细硅灰、短纤维、工业硼酸、硫酸亚铁、发泡剂、有机硅防水剂粉末、蔗糖、腐植酸和水等材料为原料，制备出的防火门芯板绿色环保、轻质高强，防火性能好，其中超细炭纤维、超细硅灰是经过高温后产生的，具有良好的耐高温性能，使本发明制品在高温1200℃条件下可耐火200分钟，达到制品防火燃烧性和安全性的要求，还可显著提高本发明制品的抗压、抗折、抗渗、抗冲击和耐磨性能。采用的氯化镁和硫酸镁使本发明制品中含有非常少量的游离氯离子，这些游离氯离子是负电荷，基本上让阳离子给吸附固定住，能阻止本发明制品被腐蚀，氯化镁和硫酸镁的存在，还能提高芯板流体材料固化的速度，使其能够顺利脱模，大大降低成型过程中的次品率。同时本发明采用的原料来源广泛，生产成本低廉，加工工艺简单。

本发明成分中还添加了矿渣、膨胀珍珠岩颗粒和陶瓷泥球，进一步增加了防火门芯板的强度和防火性能。

本发明在防火门芯板的表面喷刷防火漆，可显著增强防火性能，且防火漆所采用的原料无毒或毒性很低，不会对人体，尤其是施工人员在正常的施工过程中不会造成危害，安全性高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种防火门芯板，其特征在于，包括以下原料：

石膏56克，氧化镁20克，氯化镁20克，硫酸镁20克，超细碳纤维1克，超细硅灰2克，短纤维3克，工业硼酸1克， 硫酸亚铁1克，发泡剂3克，有机硅防水剂粉末3克，蔗糖2克，腐植酸2克、矿渣1克，膨胀珍珠岩颗粒1克、陶瓷泥球1克和水35克。

短纤维为短切玻璃纤维、短切聚丙烯纤维、短切聚酯纤维、短切聚丙烯纤维或短切木质纤维的混合物。

网格布为中碱玻璃纤维网格布、无碱玻璃纤维网格布或耐碱玻璃纤维网格布的混合物。

发泡剂包括以下原料：动物蛋白50克，十二烷基硫酸钠溶液10克和稳泡剂1克。

其中稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠、油酸、月桂酸或二乙醇胺的混合物。

防火门芯板的表面喷刷有防火漆。该防火漆包括以下原料：

水20克，羟基丙烯酸树脂10克，聚氨酯树脂10克，尿素5克，双季戊四醇5克，聚磷酸铵5克，磷酸三钠5克，磷酸五钠5克，白炭黑10克，硅酸钠5克，钛白粉3克，邻苯二甲酸二辛酯2克和二硫代氨基甲酸酯2克。

上述防火门芯板的制备方法，包括以下步骤：

（1）按所需重量份准备好各项原料；

（2）将氯化镁、硫酸镁、工业硼酸、硫酸亚铁、蔗糖和腐植酸溶解于水中，形成混合溶液；

（3）向所述混合溶液中依次加入短纤维、超细碳纤维、超细硅灰和有机硅防水剂粉末，继续搅拌20min后，加入发泡剂，搅拌均匀后得到所述芯板流体材料；

（4）将所述芯板流体材料注入模具型腔中，固化10h；在温度为20℃，相对湿度为60%的环境下养护15天，即得到所述防火门芯板。

实施例2

一种防火门芯板，其特征在于，包括以下原料：

石膏30克，氧化镁50克，氯化镁40克，硫酸镁40克，超细碳纤维5克，超细硅灰6克，短纤维8克，工业硼酸2克， 硫酸亚铁2克，发泡剂5克，有机硅防水剂粉末8克，蔗糖6克，腐植酸6克、矿渣2克，膨胀珍珠岩颗粒2克、陶瓷泥球2克和水45克。

短纤维为短切玻璃纤维、短切聚丙烯纤维、短切聚酯纤维、短切聚丙烯纤维或短切木质纤维的混合物。

网格布为中碱玻璃纤维网格布、无碱玻璃纤维网格布或耐碱玻璃纤维网格布的混合物。

发泡剂包括以下原料：动物蛋白85克，十二烷基硫酸钠溶液30克和稳泡剂3克。

其中稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠、油酸、月桂酸或二乙醇胺的混合物。

防火门芯板的表面喷刷有防火漆。该防火漆包括以下原料：

水30克，羟基丙烯酸树脂15克，聚氨酯树脂15克，尿素8克，双季戊四醇8克，聚磷酸铵8克，磷酸三钠10克，磷酸五钠10克，白炭黑12克，硅酸钠8克，钛白粉5克，邻苯二甲酸二辛酯3克和二硫代氨基甲酸酯3克。

上述防火门芯板的制备方法，包括以下步骤：

（1）按所需重量份准备好各项原料；

（2）将氯化镁、硫酸镁、工业硼酸、硫酸亚铁、蔗糖和腐植酸溶解于水中，形成混合溶液；

（3）向所述混合溶液中依次加入短纤维、超细碳纤维、超细硅灰和有机硅防水剂粉末，继续搅拌30min后，加入发泡剂，搅拌均匀后得到所述芯板流体材料；

（4）将所述芯板流体材料注入模具型腔中，固化20h；在温度为30℃，相对湿度为80%的环境下养护10天，即得到所述防火门芯板。

实施例3

一种防火门芯板，其特征在于，包括以下原料：

石膏42克，氧化镁35克，氯化镁30克，硫酸镁30克，超细碳纤维3克，超细硅灰4克，短纤维5克，工业硼酸1克， 硫酸亚铁2克，发泡剂4克，有机硅防水剂粉末5克，蔗糖4克，腐植酸4克、矿渣1克，膨胀珍珠岩颗粒2克、陶瓷泥球1克和水40克。

短纤维为短切玻璃纤维、短切聚丙烯纤维、短切聚酯纤维、短切聚丙烯纤维或短切木质纤维的混合物。

网格布为中碱玻璃纤维网格布、无碱玻璃纤维网格布或耐碱玻璃纤维网格布的混合物。

发泡剂包括以下原料：动物蛋白65克，十二烷基硫酸钠溶液20克和稳泡剂2克。

其中稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠、油酸、月桂酸或二乙醇胺的混合物。

防火门芯板的表面喷刷有防火漆。该防火漆包括以下原料：

水25克，羟基丙烯酸树脂13克，聚氨酯树脂12克，尿素6克，双季戊四醇7克，聚磷酸铵6克，磷酸三钠7克，磷酸五钠8克，白炭黑11克，硅酸钠7克，钛白粉4克，邻苯二甲酸二辛酯2克和二硫代氨基甲酸酯3克。

上述防火门芯板的制备方法，包括以下步骤：

（1）按所需重量份准备好各项原料；

（2）将氯化镁、硫酸镁、工业硼酸、硫酸亚铁、蔗糖和腐植酸溶解于水中，形成混合溶液；

（3）向所述混合溶液中依次加入短纤维、超细碳纤维、超细硅灰和有机硅防水剂粉末，继续搅拌25min后，加入发泡剂，搅拌均匀后得到所述芯板流体材料；

（4）将所述芯板流体材料注入模具型腔中，固化15h；在温度为25℃，相对湿度为70%的环境下养护13天，即得到所述防火门芯板。

实施例4

对本发明提供的防火门芯板进行各项性能检测，结果如表1所示：

检测项目	建工行业标准	实施例1	实施例2	实施例3
					密度，g/cm3	≤450	355	358	354
含水率，%	≤12.0	10.86	10.91	10.84
					垂直于板面抗拉强度，MPa	≥0.13	0.25	0.28	0.3
抗折强度，MPa	≥0.30	1	1.13	1.18
					外观性能		无工艺缺角、残损	无工艺缺角、残损	无工艺缺角、残损
工艺性		无污染、无粉尘、尺寸标准、成本低、节能环保	无污染、无粉尘、尺寸标准、成本低、节能环保	无污染、无粉尘、尺寸标准、成本低、节能环保
					二次加工性能		二次切削加工无断裂、无残损	二次切削加工无断裂、无残损	二次切削加工无断裂、无残损

表1

本发明以石膏、氧化镁、氯化镁、硫酸镁、超细碳纤维、超细硅灰、短纤维、工业硼酸、硫酸亚铁、发泡剂、有机硅防水剂粉末、蔗糖、腐植酸和水等材料为原料，制备出的防火门芯板绿色环保、轻质高强，防火性能好，其中超细炭纤维、超细硅灰是经过高温后产生的，具有良好的耐高温性能，使本发明制品在高温1200℃条件下可耐火200分钟，达到制品防火燃烧性和安全性的要求，还可显著提高本发明制品的抗压、抗折、抗渗、抗冲击和耐磨性能。采用的氯化镁和硫酸镁使本发明制品中含有非常少量的游离氯离子，这些游离氯离子是负电荷，基本上让阳离子给吸附固定住，能阻止本发明制品被腐蚀，氯化镁和硫酸镁的存在，还能提高芯板流体材料固化的速度，使其能够顺利脱模，大大降低成型过程中的次品率。同时本发明采用的原料来源广泛，生产成本低廉，加工工艺简单。

本发明成分中还添加了矿渣、膨胀珍珠岩颗粒和陶瓷泥球，进一步增加了防火门芯板的强度和防火性能。

本发明在防火门芯板的表面喷刷防火漆，可显著增强防火性能，且防火漆所采用的原料无毒或毒性很低，不会对人体，尤其是施工人员在正常的施工过程中不会造成危害，安全性高。

以上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 (9)

1.一种防火门芯板，其特征在于，包括以下重量份原料：

石膏30-56份，氧化镁20-50份，氯化镁20-40份，硫酸镁20-40份，超细碳纤维1-5份，超细硅灰2-6份，短纤维3-8份，工业硼酸1-2份， 硫酸亚铁1-2份，发泡剂3-5份，有机硅防水剂粉末3-8份，蔗糖2-6份，腐植酸2-6份和水35-45份。

2.根据权利要求1所述的一种防火门芯板，其特征在于，所述防门火芯板还包括以下重量份原料：矿渣1-2份，膨胀珍珠岩颗粒1-2份和陶瓷泥球1-2份。

3.根据权利要求1所述的一种防火门芯板，其特征在于，所述防火门芯板的表面喷刷有防火漆。

4.根据权利要求3所述的一种防火门芯板，其特征在于，所述防火漆包括以下重量份原料：水20-30份，羟基丙烯酸树脂10-15份，聚氨酯树脂10-15份，尿素5-8份，双季戊四醇5-8份，聚磷酸铵5-8份，磷酸三钠5-10份，磷酸五钠5-10份，白炭黑10-12份，硅酸钠5-8份，钛白粉3-5份，邻苯二甲酸二辛酯2-3份和二硫代氨基甲酸酯2-3份。

5.根据权利要求1所述的一种防火门芯板，其特征在于，所述短纤维为短切玻璃纤维、短切聚丙烯纤维、短切聚酯纤维、短切聚丙烯纤维或短切木质纤维中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种防火门芯板，其特征在于，所述网格布为中碱玻璃纤维网格布、无碱玻璃纤维网格布或耐碱玻璃纤维网格布中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种防火门芯板，其特征在于，所述发泡剂包括以下重量份原料：动物蛋白50-85份，十二烷基硫酸钠溶液10-30份和稳泡剂1-3份。

8.根据权利要求7所述的一种防火门芯板，其特征在于，所述稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠、油酸、月桂酸或二乙醇胺中的一种或多种的混合物。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的防火门芯板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按所需重量份准备好各项原料；

（2）将氯化镁、硫酸镁、工业硼酸、硫酸亚铁、蔗糖和腐植酸溶解于水中，形成混合溶液；

（3）向所述混合溶液中依次加入短纤维、超细碳纤维、超细硅灰和有机硅防水剂粉末，继续搅拌20-30min后，加入发泡剂，搅拌均匀后得到所述芯板流体材料；

（4）将所述芯板流体材料注入模具型腔中，固化10-20h；在温度为20-30℃，相对湿度为60-80%的环境下养护10-15天，即得到所述防火门芯板。