CN107266088A - 一种耐火胶泥及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐火胶泥，以无机粘结剂、有机粘结剂、晶须、纤维、耐烧蚀填料和阻燃泡沫为原料。本发明提供的耐火胶泥具有高阻燃性，能以较小的封堵厚度达到船用耐火密封材料的各个耐火等级：氧指数≥50；A30耐火等级，舱壁封堵厚度≤80mm；A60耐火等级，舱壁封堵厚度≤180mm；甲板封堵厚度≤80mm；A0级耐火完整性，封堵厚度≤180mm。本发明提供的耐火胶泥具有高密封性：水密性能，压力≥0.1MPa，耐压时间≥60分钟；气密性能，压力≥0.1MPa，耐压时间≥30分钟。本发明提供的耐火胶泥还具有较好的隔热性能，导热系数≤0.2W/MK；超轻质性能：比重≤1.10×103Kg/m3。

Description

一种耐火胶泥及其应用
技术领域
本发明涉及耐火封堵材料技术领域，尤其涉及一种耐火胶泥及其应用。
背景技术
根据国际电工委员会、国际海上人命安全公约和我国舰船建造规范的要求，为满足船舶防火安全的基本要求，当电缆或管路贯穿水密舱壁(甲板)时，需要在贯穿的甲板和舱壁处进行密封，以保证船体的水密和防火完整性不受其影响。目前国内外广泛采用的主要有灌注式防火密封装置、模块式防火密封装置和套管式防火密封装置。
耐火胶泥是现在普遍使用的一种密封材料。现有技术中耐火胶泥产品种类繁多，各具特色。然而，现有技术中的耐火胶泥均只具有片面的优势，无法同时达到阻燃、隔热、密封性和轻质等各方面的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同时具有高阻燃隔热性能、高密封性能和轻质的耐火胶泥及其应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种耐火胶泥，包含如下质量份的组分：
其中，所述粘结材料包含有机粘结剂和无机粘结剂，所述有机粘结剂和无机粘结剂的质量比为1:(2～3)。
优选的，所述有机粘结剂为聚酯树脂、酚醛树脂和丁基树脂中的一种或几种。
优选的，所述无机粘结剂为硅酸盐和/或硼酸盐。
优选的，所述晶须为碳化硅晶须、钾盐晶须、钙盐晶须、镁盐晶须中的一种或几种。
优选的，所述纤维为碳纤维、陶瓷棉纤维、竹纤维和木纤维中的一种或几种。
优选的，所述纤维的长度为0.5～5mm，直径为2～15μm。
优选的，所述耐烧蚀填料为空心玻璃微球、石英粉和碳酸钙中的一种或几种。
优选的，所述阻燃泡沫为阻燃酚醛泡沫和/或阻燃聚苯乙烯泡沫。
优选的，所述阻燃泡沫的粒径≤10mm。
本发明还提供了一种上述技术方案任意一项所述耐火胶泥在封堵船舱和甲板空隙中的应用。
本发明提供了一种耐火胶泥，以无机粘结剂、有机粘结剂、晶须、纤维、耐烧蚀填料和阻燃泡沫为原料。本发明提供的耐火胶泥具有高阻燃性，能以较小的封堵厚度达到船用耐火密封材料的各个耐火等级：氧指数≥50；A30耐火等级，舱壁封堵厚度≤80mm；A60耐火等级，舱壁封堵厚度≤180mm；甲板封堵厚度≤80mm；A0级耐火完整性，封堵厚度≤180mm。本发明提供的耐火胶泥具有高密封性：水密性能，压力≥0.1MPa，耐压时间≥60分钟；气密性能，压力≥0.1MPa，耐压时间≥30分钟。本发明提供的耐火胶泥还具有较好的隔热性能，导热系数≤0.2W/MK；超轻质性能：比重≤1.10×103Kg/m3。
附图说明
图1本发明耐火胶料的封堵示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种耐火胶泥，包含如下质量份的组分：
其中，所述粘结材料包含有机粘结剂和无机粘结剂，所述有机粘结剂和无机粘结剂的质量比为1:(2～3)。
本发明提供的耐火胶泥的制备原料包含30～40份粘结材料，优选为32～38份，更优选为34～36份。在本发明中，所述粘结材料包含有机粘结剂和无机粘结剂，所述有机粘结剂和无机粘结剂的质量比为1:(2～3)，优选为1:(2.2～2.8)，更优选为1:(2.4～2.6)。
在本发明中，所述有机粘结剂优选为聚酯树脂、酚醛树脂和丁基树脂中的一种或几种。本发明对所述有机粘结剂的来源没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售的上述具体种类的有机粘结剂即可。
在本发明中，所述无机粘结剂优选为硅酸盐和/或硼酸盐。本发明对所述硅酸盐无机粘结剂和硼酸盐无机粘结剂的种类没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知种类的市售的硅酸盐无机粘结剂和硼酸盐无机粘结剂即可，具体的如硅酸钠无机粘结剂和硼酸钠无机粘结剂。
在本发明中，所述无机粘结剂优选以水溶液的形式进行添加(无机粘结剂的加入量以无机粘结剂溶质的量计)，所述无机粘结剂水溶液的质量浓度优选为30～48％，更优选为35～45％，最优选为38～43％。
本发明中的有机粘结剂和无机粘结剂的复配能够极大的改善耐火胶泥的粘弹性，使得耐火胶泥在固化干燥后，不易收缩产生裂纹。
以30～40份粘结材料为基准，本发明提供的耐火胶泥的制备原料包含4～15份晶须，优选为5～13份，更优选为8～10份。在本发明中，所述晶须优选为碳化硅晶须、钾盐晶须、钙盐晶须、镁盐晶须中的一种或几种。本发明对所述钾盐晶须、钙盐晶须、镁盐晶须的种类没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知种类的市售的钾盐晶须、钙盐晶须、镁盐晶须即可，具体的如钛酸钾晶须、碳酸钙晶须、碳酸镁晶须。在本发明中，所述晶须起到阻燃增强的作用。本发明对所述晶须的尺寸没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所常用尺寸的晶须即可。
以30～40份粘结材料为基准，本发明提供的耐火胶泥的制备原料包含2～7份纤维，优选为3～6份，更优选为4～5份。在本发明中，所述纤维优选为碳纤维、陶瓷棉纤维、竹纤维和木纤维中的一种或几种。在本发明中，所述纤维的长度优选为0.5～5mm，更优选为1～4mm，最优选为2～3mm；所述纤维的直径优选为2～15μm，更优选为3～4μm。本发明对所述纤维的来源没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售的上述具体种类的纤维即可。
在本发明中，所述纤维不仅起到增强的作用，同时耐火性能和柔韧性能良好，有利于防止耐火胶泥本身及耐火胶泥固化后的开裂，提高了抗振动性。
以30～40份粘结材料为基准，本发明提供的耐火胶泥的制备原料包含20～40份耐烧蚀填料，优选为25～35份，更优选为28～30份。在本发明中，所述耐烧蚀填料优选为空心玻璃微球、石英粉和碳酸钙中的一种或几种。本发明对所述耐烧蚀填料的来源没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售的上述具体种类的耐烧蚀填料即可。本发明对所述填料的尺寸没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所常用上述具体种类填料的尺寸即可。
在本发明中，所述晶须、纤维和耐烧蚀填料一起形成的骨架，在遇火燃烧后，骨架结构更加坚固，不容易塌陷开裂，所需的封堵厚度大大降低。
以30～40份粘结材料为基准，本发明提供的耐火胶泥的制备原料包含2～10份阻燃泡沫，优选为4～8份，更优选为5～6份。在本发明中，所述阻燃泡沫优选为阻燃酚醛泡沫和/或阻燃聚苯乙烯泡沫。在本发明中，所述阻燃泡沫具体的为无规则形状的阻燃泡沫，所述阻燃泡沫的平均粒径优选的≤10mm，更优选的≤8mm，最优选的≤6mm。
在本发明中，所述阻燃泡沫同时具有质轻和难燃的特点，对于提高耐火胶泥整体的阻燃隔热性起了极大的作用。
本发明对上述技术方案所述耐火胶料的制备方法没有任何的特殊要求，能够将各原料混合均匀即可。
在本发明中，所述耐火胶料的制备优选在捏合机中进行。本发明对所述捏合机的型号没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的捏合机即可。
本发明优选先将晶须、纤维、耐烧蚀填料和阻燃泡沫加入到捏合机中，开动搅拌桨之后，再加入有机粘结剂和无机粘结剂。在本发明中，所述捏合机中快桨叶的转速优选为40～45转/分，更优选为42～43转/分；所述捏合机中慢桨叶的转速优选为25～30转/分，更优选为28～29转/分。本发明对所述捏合机运行的时间没有任何的特殊要求，能够将各原料混合均匀即可。
本发明还提供了一种上述技术方案任意一项所述耐火胶泥在封堵船舱和甲板空隙中的应用。本发明对所述耐火胶泥的封堵方法没有任何的特殊要求，将耐火胶泥填堵在封堵船舱和甲板空隙处压平即可。
下面结合实施例对本发明提供的耐火胶泥及其应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本实施例的高阻燃隔热、高密封性超轻质船舶通舱耐火胶泥，包括以下重量含量的原料：酚醛树脂15％，质量浓度为40％的硅酸盐水溶液30％(以硅酸盐质量计)，钾盐晶须12％，陶瓷棉纤维6％，空心玻璃微球10％，石英粉20％，阻燃酚醛泡沫颗粒7％。
其制备过程为：将钾盐晶须、陶瓷棉纤维、空心玻璃微球、石英粉、阻燃酚醛泡沫粒子加入到捏合机中，开动捏合机，快桨叶42转/分钟，慢桨28转/分钟，边搅拌捏合，边加入酚醛树脂和硅酸盐水溶液，在捏合机一对互相配合旋转的Σ桨叶所产生的强烈剪切挤压下，粉料、纤维、泡沫和高粘度粘结剂迅速破碎、混炼、捏合，至所有物料混合均匀，即获得具备很强粘合性能的泥状塑性固体，也即耐火胶泥。
实施例2
本实施例的超轻质船舶电缆穿舱A级耐火密封胶泥，包括以下重量含量的原料：丁基树脂18％，质量浓度为40％的硼酸盐水溶液27％(以硅酸盐质量计)，碳化硅晶须10％，碳纤维8％，碳酸钙8％，石英粉22％，阻燃聚苯乙烯泡沫颗粒7％。
其制备过程为：将碳化硅晶须、碳纤维、碳酸钙、石英粉、阻燃聚苯乙烯粒子加入到捏合机中，开动捏合机，快桨叶42转/分钟，慢桨28转/分钟，边搅拌捏合，边加入丁基树脂和硼酸盐水溶液，在捏合机Σ桨叶强烈剪切挤压下，粉料、纤维、泡沫和高粘度粘结剂迅速破碎、混炼、捏合，至所有物料混合均匀，即获得具备很强粘合性能的泥状塑性固体，也即耐火胶泥。
本发明对实施例1～2所得到的耐火胶泥的基本性能进行测定，结果如表1所示。本发明将实施例1～2得到的耐火胶泥填堵在通舱框空隙处压平，封堵示意图如图1所示；进行性能检测，结果如表1所示。
表1耐火胶泥的基础性能参数
由以上实施例可知，本发明提供了一种耐火胶泥，以无机粘结剂、有机粘结剂、晶须、纤维、耐烧蚀填料和阻燃泡沫为原料。本发明提供的耐火胶泥具有高阻燃性，能以较小的封堵厚度达到船用耐火密封材料的各个耐火等级：氧指数≥50；A30耐火等级，舱壁封堵厚度≤80mm；A60耐火等级，舱壁封堵厚度≤180mm；甲板封堵厚度≤80mm；A0级耐火完整性，封堵厚度≤180mm。本发明提供的耐火胶泥具有高密封性：水密性能，压力≥0.1MPa，耐压时间≥60分钟；气密性能，压力≥0.1MPa，耐压时间≥30分钟。本发明提供的耐火胶泥还具有较好的隔热性能，导热系数≤0.2W/MK；超轻质性能：比重≤1.10×103Kg/m3。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐火胶泥，包含如下质量份的组分：
其中，所述粘结材料包含有机粘结剂和无机粘结剂，所述有机粘结剂和无机粘结剂的质量比为1:(2～3)。
2.根据权利要求1所述的耐火胶泥，其特征在于，所述有机粘结剂为聚酯树脂、酚醛树脂和丁基树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的耐火胶泥，其特征在于，所述无机粘结剂为硅酸盐和/或硼酸盐。
4.根据权利要求1所述的耐火胶泥，其特征在于，所述晶须为碳化硅晶须、钾盐晶须、钙盐晶须、镁盐晶须中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的耐火胶泥，其特征在于，所述纤维为碳纤维、陶瓷棉纤维、竹纤维和木纤维中的一种或几种。
6.根据权利要求1或5所述的耐火胶泥，其特征在于，所述纤维的长度为0.5～5mm，直径为2～15μm。
7.根据权利要求1所述的耐火胶泥，其特征在于，所述耐烧蚀填料为空心玻璃微球、石英粉和碳酸钙中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的耐火胶泥，其特征在于，所述阻燃泡沫为阻燃酚醛泡沫和/或阻燃聚苯乙烯泡沫。
9.根据权利要求1或8所述的耐火胶泥，其特征在于，所述阻燃泡沫的粒径≤10mm。
10.权利要求1～9任意一项所述耐火胶泥在封堵船舱和甲板空隙中的应用。
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