CN108101495A - 一种防火保温板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及保温防火材料技术领域，具体地，涉及一种防火保温板工艺及其制备方法，该保温板由耐碱布和防火保温板主材组成，所述防火保温板主材按重量份数由4～5份防火剂、1.5份增塑剂、5～6份苯丙乳液、2～2.5份天然乳胶、1～2份金属纤维、2～3份有机合成纤维、5～5.5份表面活性剂、1～2份发泡剂、22～26份质量浓度27％的MgCl2溶液、22～26份高岭土、3～8份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成，如此，防火保温板在发泡过程中加入纳米二氧化硅，增加其微孔量，使其表面紧密排列的泡孔，降低它的导热系数，实现防火保温板的防火功能；发明防火保温板中的聚苯乙烯，具有降低重量及隔音、保温的功能，所以防火保温板具有聚苯乙烯的一系列优点特性。

Description

一种防火保温板及其制备工艺
技术领域：
本发明涉及保温防火材料技术领域，具体地，涉及一种防火保温板工艺及其制备方法。
背景技术：
建筑节能是节约能源的一项重要组成部分。随着我国经济的快速发展，对保温材料的需求越来越大，特别是建筑领域其需求量是不可估量的，同时对防火等级的要求也越来越高。而不燃保温板能适用于建筑、石油、电力、冶金、纺织、交通运输等各个重要的行业，而仅在建筑中，根据国家统计局公布的数字，我国房地产开发每年投资额达上万亿，而不燃保温材料正是房地产的重要建材之一，由此给保温板带来了巨大的发展空间。
但是现有市场上使用的保温板存在无机材料比重大，导热系数高，施工或制作过程中养护中期长，同时由于使用岩棉、泡沫玻璃板等材料，这些材料在生产过程中消耗大量能源，岩棉类产品还存在吸水率高的问题；无机保温砂浆在施工搅拌时保温材料强度低，易破碎，使密度增大，降低了保温效果，因此，一种能够同时达到较好保温效果和防火效果且结构稳固可靠的保温板是现在急需解决的问题。
发明内容：
本发明克服现有技术的缺陷，提供一种结构稳固可靠且防火和保温效果优良的保温板。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种防火保温板，该保温板由耐碱布和防火保温板主材组成，
所述防火保温板主材按重量份数包括4～5份防火剂、1.5份增塑剂、5～6份苯丙乳液、2～2.5份天然乳胶、1～2份金属纤维、2～3份有机合成纤维、5～5.5份表面活性剂、1～2份发泡剂、22～26份质量浓度27％的MgCl2溶液、22～26份高岭土、3～8份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成；
所述防火剂为氯化铵、溴化铵、硼砂、硼酸、磷酸铵、磷酸钠、钨酸钠、水玻璃、三氧化二锑中一种或一种以上的混合物；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；
所述金属纤维为铁铬铝合金组成；
所述的有机合成纤维为聚酯纤维；
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠；
所述发泡剂按质量份数包括70～80份的鱼胶、5～6份的环氧树脂和2～4份的脂肪酸甘油酯组成。
优选的，所述防火保温板主材按重量份数由4份防火剂、1.5份增塑剂、5份苯丙乳液、2份天然乳胶、1份金属纤维、2份有机合成纤维、5份表面活性剂、1份发泡剂、26份质量浓度27％的MgCl2溶液、22份高岭土、3份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
优选的，所述防火保温板主材按重量份数包括4.5份防火剂、1.5份增塑剂、5.5份苯丙乳液、2.25份天然乳胶、1.5份金属纤维、2.5份有机合成纤维、5.25份表面活性剂、1.5份发泡剂、24份质量浓度27％的MgCl2溶液、24份高岭土、5.5份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
优选的，所述防火保温板主材按重量份数由5份防火剂、1.5份增塑剂、6份苯丙乳液、2.5份天然乳胶、2份金属纤维、3份有机合成纤维、5.5份表面活性剂、2份发泡剂、26份质量浓度26％～28％的MgCl2溶液、26份高岭土、8份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
一种所述的防火保温板的制备工艺，包括以下步骤：
一：制备浓度27％的MgCl2溶液，将MgCl2固体溶解在蒸馏水中得到所述溶液；
二：将聚苯乙烯泡沫颗粒放入蒸汽压0.3MPa、预热到80℃的预发机内进行预发泡，经过5.5h熟化得到预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒；
三：将发泡剂和80倍重量的水放入发泡机中搅拌，得到发泡材料；
四：将增塑剂、苯丙乳液、天然乳胶、表面活性剂和步骤一中制备的溶液放入搅拌机中匀速搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为30分钟，之后再加入氢氧化钙、步骤二的聚苯乙烯泡沫颗粒、防火剂、金属纤维、有机合成纤维进行持续稳定搅拌，搅拌速度为70r/min，搅拌时间为60分钟，得到第一原料；
五：将纳米二氧化硅、发泡原材料加入到搅拌机中进行持续搅拌，搅拌时间为65r/min，搅拌时间为120min，得到第二原料；
六：将搅拌机中的第二原料通过漏斗流至搅拌机下方的防火板制板机中，在防火板制板机的传送带上铺有一层耐碱布，压制成型、分切得到所述的防火保温板；
七、对防火保温板进行养护。
优选的，步骤六中防火板制板机的压力为0.2MPa，压制时间为1.5h。
本发明中，所选用的防火剂、增塑剂和表面活性剂的来源均没有特殊限制，也可以选用市场上销售的防火剂、增塑剂和表面活性剂进行使用。
本发明将预发的发泡添加剂和已经膨胀的的聚苯乙烯颗粒等有机保温材料，充分膨胀，增加膨胀率，增大有机保温材料部分的空间，有效阻隔外界温度，提高保温效果。
本发明中使用的搅拌机和防火板制板机的来源没有特殊限制，可以直接选用市场上普及的防火板制板机进行试验。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提供的防火保温板在发泡过程中加入纳米二氧化硅，增加其微孔量，使其表面紧密排列的泡孔，降低它的导热系数，从而实现防火保温板的防火功能；
2、本发明防火保温板中的聚苯乙烯，具有降低重量及隔音、保温的功能，因此本发明的防火保温板具有聚苯乙烯的一系列优点特性；
3、在防火保温板中添加金属纤维和有机合成纤维，在制备过程中金属纤维和有机合成纤维自由均匀混合，大大增加了防火保温板的韧性、抗弯、抗拉特性，同时金属纤维和有机合成纤维的不燃特性增强增加了防火保温板的防火特性。
4、在防火保温板中增加苯丙乳液、天然乳胶大大提高了产品自身的抗拉强度，使板材内部各材料间紧密粘接，延长建筑寿命，造价低，经济性好。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种防火保温板，该保温板由耐碱布和防火保温板主材组成，防火保温板主材由4kg防火剂、1.5kg增塑剂、5kg苯丙乳液、2kg天然乳胶、1kg金属纤维、2kg有机合成纤维、5kg表面活性剂、1kg发泡剂、26kg质量浓度27％的MgCl2溶液、22kg高岭土、3kg纳米二氧化硅、6.5kg氢氧化钙和7.5kg预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
该防火保温板经由以下步骤制备形成：
一：制备浓度27％的MgCl2溶液，将MgCl2固体溶解在蒸馏水中得到所述溶液；
二：将聚苯乙烯泡沫颗粒放入蒸汽压0.3MPa、预热到80℃的预发机内进行预发泡，经过5.5h熟化得到预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒；
三：将发泡剂和80倍重量的水放入发泡机中搅拌，得到发泡原料；
四：将增塑剂、苯丙乳液、天然乳胶、表面活性剂和步骤一中制备的溶液放入搅拌机中匀速搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为30分钟，之后再加入氢氧化钙、步骤二的聚苯乙烯泡沫颗粒、防火剂、金属纤维、有机合成纤维进行持续稳定搅拌，搅拌速度为70r/min，搅拌时间为60分钟，得到第一原料；
五：将纳米二氧化硅、发泡原料加入到搅拌机中进行持续搅拌，搅拌时间为65r/min，搅拌时间为120min，得到第二原料；
六：将搅拌机中的第二原料通过漏斗流至搅拌机下方的防火板制板机中，在防火板制板机的传送带上铺有一层耐碱布，然后根据需要压制成不同厚度的防火保温板，再切割成不同长度的防火保温板防火板
七：再对防火保温板进行养护：首先20℃下养护4小时，接着在30℃下养护4小时，接着在20℃下养护4小时，最后在常温下放置24小时。
实施例2：
一种防火保温板，该保温板由耐碱布和防火保温板主材组成，防火保温板主材由4.5kg防火剂、1.5kg增塑剂、5.5kg苯丙乳液、2.25kg天然乳胶、1.5kg金属纤维、2.5kg有机合成纤维、5.25kg表面活性剂、1.5kg发泡剂、24kg质量浓度27％的MgCl2溶液、24kg高岭土、5.5kg纳米二氧化硅、6.5kg氢氧化钙和7.5kg预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
该防火保温板经由以下步骤制备形成：
一：制备浓度27％的MgCl2溶液，将MgCl2固体溶解在蒸馏水中得到所述溶液；
二：将聚苯乙烯泡沫颗粒放入蒸汽压0.3MPa、预热到80℃的预发机内进行预发泡，经过5.5h熟化得到预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒；
三：将发泡剂和80倍重量的水放入发泡机中搅拌，得到发泡原材料；
四：将增塑剂、苯丙乳液、天然乳胶、表面活性剂和步骤一中制备的溶液放入搅拌机中匀速搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为30分钟，之后再加入氢氧化钙、步骤二的聚苯乙烯泡沫颗粒、防火剂、金属纤维、有机合成纤维进行持续稳定搅拌，搅拌速度为70r/min，搅拌时间为60分钟，得到第一原料；
五：将纳米二氧化硅、发泡原料加入到搅拌机中进行持续搅拌，搅拌时间为65r/min，搅拌时间为120min，得到第二原料；
六：将搅拌机中的第二原料通过漏斗流至搅拌机下方的防火板制板机中，在防火板制板机的传送带上铺有一层耐碱布，然后根据需要压制成不同厚度的防火保温板，再切割成不同长度的防火保温板防火板
七：再对防火保温板进行养护：首先20℃下养护4小时，接着在30℃下养护4小时，接着在20℃下养护4小时，最后在常温下放置24小时。
实施例3：
一种防火保温板，该保温板由耐碱布和防火保温板主材组成，防火保温板主材由5kg防火剂、1.5kg增塑剂、6kg苯丙乳液、2.5kg天然乳胶、2kg金属纤维、3kg有机合成纤维、5.5kg表面活性剂、2kg发泡剂、26kg质量浓度27％的MgCl2溶液、26kg高岭土、8kg纳米二氧化硅、6.5kg氢氧化钙和7.5kg预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
该防火保温板经由以下步骤制备形成：
一：制备浓度27％的MgCl2溶液，将MgCl2固体溶解在蒸馏水中得到所述溶液；
二：将聚苯乙烯泡沫颗粒放入蒸汽压0.3MPa、预热到80℃的预发机内进行预发泡，经过5.5h熟化得到预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒；
三：将发泡剂和80倍重量的水放入发泡机中搅拌，得到发泡材料；
四：将增塑剂、苯丙乳液、天然乳胶、表面活性剂和步骤一中制备的溶液放入搅拌机中匀速搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为30分钟，之后再加入氢氧化钙、步骤二的聚苯乙烯泡沫颗粒、防火剂、金属纤维、有机合成纤维进行持续稳定搅拌，搅拌速度为70r/min，搅拌时间为60分钟，得到第一原料；
五：将纳米二氧化硅、发泡原料加入到搅拌机中进行持续搅拌，搅拌时间为65r/min，搅拌时间为120min，得到第二原料；
六：将搅拌机中的第二原料通过漏斗流至搅拌机下方的防火板制板机中，在防火板制板机的传送带上铺有一层耐碱布，然后根据需要压制成不同厚度的防火保温板，再切割成不同长度的防火保温板防火板。
七：再对防火保温板进行养护：首先20℃下养护4小时，接着在30℃下养护4小时，接着在20℃下养护4小时，最后在常温下放置24小时。
对上述实施例1～3根据GB/T10801.1-2002绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料和GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级标准关于防火保温板的技术要求进行测试，其测试结果分别如下表1所示：
表1
由以上数据可以看出，本发明中提供的防火保温板具备优秀的防火特性，符合根据GB/T10801.1-2002绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料和GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级标准中关于A1级防火保温板技术指标的要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种防火保温板，其特征在于，该保温板由耐碱布和防火保温板主材组成，
所述防火保温板主材按重量份数包括4～5份防火剂、1.5份增塑剂、5～6份苯丙乳液、2～2.5份天然乳胶、1～2份金属纤维、2～3份有机合成纤维、5～5.5份表面活性剂、1～2份发泡剂、22～26份质量浓度27％的MgCl2溶液、22～26份高岭土、3～8份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成；
所述防火剂为氯化铵、溴化铵、硼砂、硼酸、磷酸铵、磷酸钠、钨酸钠、水玻璃、三氧化二锑中一种或一种以上的混合物；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；
所述金属纤维为铁铬铝合金组成；
所述的有机合成纤维为聚酯纤维；
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠；
所述发泡剂按质量份数包括70～80份的鱼胶、5～6份的环氧树脂和2～4份的脂肪酸甘油酯组成。
2.根据权利要求1所述的防火保温板，其特征在于，所述防火保温板主材按重量份数由4份防火剂、1.5份增塑剂、5份苯丙乳液、2份天然乳胶、1份金属纤维、2份有机合成纤维、5份表面活性剂、1份发泡剂、26份质量浓度27％的MgCl2溶液、22份高岭土、3份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
3.根据权利要求1所述的防火保温板，其特征在于，所述防火保温板主材按重量份数包括4.5份防火剂、1.5份增塑剂、5.5份苯丙乳液、2.25份天然乳胶、1.5份金属纤维、2.5份有机合成纤维、5.25份表面活性剂、1.5份发泡剂、24份质量浓度27％的MgCl2溶液、24份高岭土、5.5份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
4.根据权利要求1所述的防火保温板，其特征在于，所述防火保温板主材按重量份数由5份防火剂、1.5份增塑剂、6份苯丙乳液、2.5份天然乳胶、2份金属纤维、3份有机合成纤维、5.5份表面活性剂、2份发泡剂、26份质量浓度27％的MgCl2溶液、26份高岭土、8份纳米二氧化硅、6.5份氢氧化钙和7.5份预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。
5.一种如权利要求1～4任意一项所述的防火保温板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
一：制备浓度27％的MgCl2溶液，将MgCl2固体溶解在蒸馏水中得到所述溶液；
二：将聚苯乙烯泡沫颗粒放入蒸汽压0.3MPa、预热到80℃的预发机内进行预发泡，经过5.5h熟化得到预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒；
三：将发泡剂和80倍重量的水放入发泡机中搅拌，得到发泡原材料；
四：将增塑剂、苯丙乳液、天然乳胶、表面活性剂和步骤一中制备的溶液放入搅拌机中匀速搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为30分钟，之后再加入氢氧化钙、步骤二的聚苯乙烯泡沫颗粒、防火剂、金属纤维、有机合成纤维进行持续稳定搅拌，搅拌速度为70r/min，搅拌时间为60分钟，得到第一原料；
五：将纳米二氧化硅、发泡原材料加入到搅拌机中进行持续搅拌，搅拌时间为65r/min，搅拌时间为120min，得到第二原料；
六：将搅拌机中的第二原料通过漏斗流至搅拌机下方的防火板制板机中，在防火板制板机的传送带上铺有一层耐碱布，压制成型、分切得到所述的防火保温板；
七、对防火保温板进行养护。
6.根据权利要求5所述的防火保温板的制造方法，其特征在于：步骤六中防火板制板机的压力为0.2MPa，压制时间为1.5h。
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