CN108249954A - 一种防火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防火材料及其制备方法，涉及建筑材料领域，防火材料包括以下重量份的原料：黑泥粉35份、粉煤灰30份、工业氯化镁10份、硅线石粉8份、海泡石粉18份、聚丙烯纤维3份、石棉纤维素4份、AES活性剂23份、碳化硼21份、玻璃棉19份、粉煤灰19份、酚醛树脂40份、氯丁橡胶19份、硅藻土7份、固化剂0.6份、发泡剂1份、阻燃剂0.7份、热稳定剂0.3份和相容剂0.6份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)搅拌、(3)再搅拌、(4)入模固化。本发明制得的防火材料具有防火性好、保温隔热性好、机械强度高和成本低的优点。

Description

一种防火材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种防火材料及其制备方法。
背景技术
随着经济和社会的发展，人们对建筑材料提出了更高的要求，尤其是建筑中的防火材料，防火材料的防火性能直接关系到每个家庭住户的生命安全。而现有的防火材料普遍存在着防火性能一般的问题。
在用于多功能、综合性能要求的建筑时，现有的防火材料除了具有良好的防火性能外，还需要具有保温隔热性好、机械强度高和成本低的特点，但目前建材市场上缺少同时兼具防火性好、保温隔热性好、机械强度高和成本低的防火材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种防火材料及其制备方法，制得的防火材料具有防火性好、保温隔热性好、机械强度高和成本低的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种防火材料，包括以下重量份的原料：黑泥粉30-40份、粉煤灰20-40份、工业氯化镁8-12份、硅线石粉7-9份、海泡石粉12-24份、聚丙烯纤维2-4份、石棉纤维素3-5份、AES活性剂16-30份、碳化硼18-24份、玻璃棉16-22份、粉煤灰17-21份、酚醛树脂30-50份、氯丁橡胶16-22份、硅藻土6-8份、固化剂0.4-0.8份、发泡剂0.8-1.2份、阻燃剂0.5-0.9份、热稳定剂0.2-0.4份和相容剂0.5-0.7份。
优选地，包括以下重量份的原料：黑泥粉35份、粉煤灰30份、工业氯化镁10份、硅线石粉8份、海泡石粉18份、聚丙烯纤维3份、石棉纤维素4份、AES活性剂23份、碳化硼21份、玻璃棉19份、粉煤灰19份、酚醛树脂40份、氯丁橡胶19份、硅藻土7份、固化剂0.6份、发泡剂1份、阻燃剂0.7份、热稳定剂0.3份和相容剂0.6份。
原料中添加了黑泥粉和粉煤灰，这两种废料存量大，回收再利用率低，现在作为原材料使用，达到了节能环保的目的，降低了成本。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、强度高、热稳定性好和化学稳定性好的特点。
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。
原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，吸附有毒和难闻气体，而且其还具有容重轻、延伸性好、冲击强度高、拉伸强度高、耐热、隔热和阻燃的优点。
优选地，所述固化剂为二氨基环己烷。
优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠。
优选地，所述阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂。
优选地，所述热稳定剂为硬脂酸铝。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
优选地，所述防火材料的原料还包括重量份数为9-13份的高岭土。
一种防火材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火材料原料的重量份数称取原料；
(2)将黑泥粉、粉煤灰、工业氯化镁、硅线石粉、海泡石粉、聚丙烯纤维、石棉纤维素、碳化硼、玻璃棉、粉煤灰、酚醛树脂、氯丁橡胶和硅藻土加入搅拌机中混合均匀，即得搅拌料；
(3)往步骤(2)的搅拌料中加入AES活性剂、发泡剂、阻燃剂、热稳定剂和相容剂，继续搅拌30-50min，即得混合均匀的混合料；
(4)往步骤(3)的混合料加入剩余原料，搅拌得到混合浆料；
(5)将步骤(4)的混合浆料倒入模具中，将模具置于75-80℃的温度下进行发泡固化，固化时间控制在15-25min，脱模得到防火材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明制得的防火材料具有防火性好、保温隔热性好、机械强度高和成本低的优点。
2、本发明中所述固化剂为二氨基环己烷，有利于树脂固化。
3、本发明中所述发泡剂为碳酸氢钠，加热释放出二氧化碳，增强发泡效果，有利于提高防火材料的保温隔热性能。
4、本发明中所述阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂，有利于提高制备的防火材料的阻燃性能。
5、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸铝，有助于提高防火材料的热稳定性。
6、本发明中所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
7、本发明中所述防火材料的原料还包括重量份数为9-13份的高岭土，高岭土具有化学稳定性好、粘结性好和耐火性好的优点。
具体实施方式
实施例1
一种防火材料，包括以下重量的原料：黑泥粉35kg、粉煤灰30kg、工业氯化镁10kg、硅线石粉8kg、海泡石粉18kg、聚丙烯纤维3kg、石棉纤维素4kg、AES活性剂23kg、碳化硼21kg、玻璃棉19kg、粉煤灰19kg、酚醛树脂40kg、氯丁橡胶19kg、硅藻土7kg、固化剂0.6kg、发泡剂1kg、阻燃剂0.7kg、热稳定剂0.3kg和相容剂0.6kg。
原料中添加了黑泥粉和粉煤灰，这两种废料存量大，回收再利用率低，现在作为原材料使用，达到了节能环保的目的，降低了成本。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、强度高、热稳定性好和化学稳定性好的特点。
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。
原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，吸附有毒和难闻气体，而且其还具有容重轻、延伸性好、冲击强度高、拉伸强度高、耐热、隔热和阻燃的优点。
固化剂为二氨基环己烷，有利于树脂固化。
发泡剂为碳酸氢钠，加热释放出二氧化碳，增强发泡效果，有利于提高防火材料的保温隔热性能。
阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂，有利于提高制备的防火材料的阻燃性能。
热稳定剂为硬脂酸铝，有助于提高防火材料的热稳定性。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
防火材料的原料还包括重量为11kg的高岭土，高岭土具有化学稳定性好、粘结性好和耐火性好的优点。
一种防火材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火材料原料的重量称取原料；
(2)将黑泥粉、粉煤灰、工业氯化镁、硅线石粉、海泡石粉、聚丙烯纤维、石棉纤维素、碳化硼、玻璃棉、粉煤灰、酚醛树脂、氯丁橡胶和硅藻土加入搅拌机中混合均匀，即得搅拌料；
(3)往步骤(2)的搅拌料中加入AES活性剂、发泡剂、阻燃剂、热稳定剂和相容剂，继续搅拌30-50min，即得混合均匀的混合料；
(4)往步骤(3)的混合料加入剩余原料，搅拌得到混合浆料；
(5)将步骤(4)的混合浆料倒入模具中，将模具置于75-80℃的温度下进行发泡固化，固化时间控制在15-25min，脱模得到防火材料。
实施例2
一种防火材料，包括以下重量的原料：黑泥粉30kg、粉煤灰20kg、工业氯化镁8kg、硅线石粉7kg、海泡石粉12kg、聚丙烯纤维2kg、石棉纤维素3kg、AES活性剂16kg、碳化硼18kg、玻璃棉16kg、粉煤灰17kg、酚醛树脂30kg、氯丁橡胶16kg、硅藻土6kg、固化剂0.4kg、发泡剂0.8kg、阻燃剂0.5kg、热稳定剂0.2kg和相容剂0.5kg。
原料中添加了黑泥粉和粉煤灰，这两种废料存量大，回收再利用率低，现在作为原材料使用，达到了节能环保的目的，降低了成本。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、强度高、热稳定性好和化学稳定性好的特点。
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。
原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，吸附有毒和难闻气体，而且其还具有容重轻、延伸性好、冲击强度高、拉伸强度高、耐热、隔热和阻燃的优点。
固化剂为二氨基环己烷，有利于树脂固化。
发泡剂为碳酸氢钠，加热释放出二氧化碳，增强发泡效果，有利于提高防火材料的保温隔热性能。
阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂，有利于提高制备的防火材料的阻燃性能。
热稳定剂为硬脂酸铝，有助于提高防火材料的热稳定性。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
防火材料的原料还包括重量为9kg的高岭土，高岭土具有化学稳定性好、粘结性好和耐火性好的优点。
一种防火材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火材料原料的重量称取原料；
(2)将黑泥粉、粉煤灰、工业氯化镁、硅线石粉、海泡石粉、聚丙烯纤维、石棉纤维素、碳化硼、玻璃棉、粉煤灰、酚醛树脂、氯丁橡胶和硅藻土加入搅拌机中混合均匀，即得搅拌料；
(3)往步骤(2)的搅拌料中加入AES活性剂、发泡剂、阻燃剂、热稳定剂和相容剂，继续搅拌30-50min，即得混合均匀的混合料；
(4)往步骤(3)的混合料加入剩余原料，搅拌得到混合浆料；
(5)将步骤(4)的混合浆料倒入模具中，将模具置于75-80℃的温度下进行发泡固化，固化时间控制在15-25min，脱模得到防火材料。
实施例3
一种防火材料，包括以下重量的原料：黑泥粉40kg、粉煤灰40kg、工业氯化镁12kg、硅线石粉9kg、海泡石粉24kg、聚丙烯纤维4kg、石棉纤维素5kg、AES活性剂30kg、碳化硼24kg、玻璃棉22kg、粉煤灰21kg、酚醛树脂50kg、氯丁橡胶22kg、硅藻土8kg、固化剂0.8kg、发泡剂1.2kg、阻燃剂0.9kg、热稳定剂0.4kg和相容剂0.7kg。
原料中添加了黑泥粉和粉煤灰，这两种废料存量大，回收再利用率低，现在作为原材料使用，达到了节能环保的目的，降低了成本。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、强度高、热稳定性好和化学稳定性好的特点。
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。
原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，吸附有毒和难闻气体，而且其还具有容重轻、延伸性好、冲击强度高、拉伸强度高、耐热、隔热和阻燃的优点。
固化剂为二氨基环己烷，有利于树脂固化。
发泡剂为碳酸氢钠，加热释放出二氧化碳，增强发泡效果，有利于提高防火材料的保温隔热性能。
阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂，有利于提高制备的防火材料的阻燃性能。
热稳定剂为硬脂酸铝，有助于提高防火材料的热稳定性。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
防火材料的原料还包括重量为13kg的高岭土，高岭土具有化学稳定性好、粘结性好和耐火性好的优点。
一种防火材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火材料原料的重量称取原料；
(2)将黑泥粉、粉煤灰、工业氯化镁、硅线石粉、海泡石粉、聚丙烯纤维、石棉纤维素、碳化硼、玻璃棉、粉煤灰、酚醛树脂、氯丁橡胶和硅藻土加入搅拌机中混合均匀，即得搅拌料；
(3)往步骤(2)的搅拌料中加入AES活性剂、发泡剂、阻燃剂、热稳定剂和相容剂，继续搅拌30-50min，即得混合均匀的混合料；
(4)往步骤(3)的混合料加入剩余原料，搅拌得到混合浆料；
(5)将步骤(4)的混合浆料倒入模具中，将模具置于75-80℃的温度下进行发泡固化，固化时间控制在15-25min，脱模得到防火材料。
将实施例1、实施例2和实施例3制得的防火材料进行性能测试，测试结果如下表所示：
从表中数据比较可以看出，本发明的优点是：制得的防火材料具有防火性好、保温隔热性好、机械强度高和成本低的优点。
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 (9)

1.一种防火材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：黑泥粉30-40份、粉煤灰20-40份、工业氯化镁8-12份、硅线石粉7-9份、海泡石粉12-24份、聚丙烯纤维2-4份、石棉纤维素3-5份、AES活性剂16-30份、碳化硼18-24份、玻璃棉16-22份、粉煤灰17-21份、酚醛树脂30-50份、氯丁橡胶16-22份、硅藻土6-8份、固化剂0.4-0.8份、发泡剂0.8-1.2份、阻燃剂0.5-0.9份、热稳定剂0.2-0.4份和相容剂0.5-0.7份。
2.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：黑泥粉35份、粉煤灰30份、工业氯化镁10份、硅线石粉8份、海泡石粉18份、聚丙烯纤维3份、石棉纤维素4份、AES活性剂23份、碳化硼21份、玻璃棉19份、粉煤灰19份、酚醛树脂40份、氯丁橡胶19份、硅藻土7份、固化剂0.6份、发泡剂1份、阻燃剂0.7份、热稳定剂0.3份和相容剂0.6份。
3.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于：所述固化剂为二氨基环己烷。
4.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于：所述发泡剂为碳酸氢钠。
5.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂。
6.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于：所述热稳定剂为硬脂酸铝。
7.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
8.根据权利要求1所述的防火材料，其特征在于：所述防火材料的原料还包括重量份数为9-13份的高岭土。
9.一种如权利要求1—8任意一项所述的防火材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照防火材料原料的重量份数称取原料；
(2)将黑泥粉、粉煤灰、工业氯化镁、硅线石粉、海泡石粉、聚丙烯纤维、石棉纤维素、碳化硼、玻璃棉、粉煤灰、酚醛树脂、氯丁橡胶和硅藻土加入搅拌机中混合均匀，即得搅拌料；
(3)往步骤(2)的搅拌料中加入AES活性剂、发泡剂、阻燃剂、热稳定剂和相容剂，继续搅拌30-50min，即得混合均匀的混合料；
(4)往步骤(3)的混合料加入剩余原料，搅拌得到混合浆料；
(5)将步骤(4)的混合浆料倒入模具中，将模具置于75-80℃的温度下进行发泡固化，固化时间控制在15-25min，脱模得到防火材料。
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