CN108727721A - 一种气凝胶改性防火聚苯板 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种气凝胶改性防火聚苯板，涉及防火领域，尤其涉及一种气凝胶改性防火聚苯板。其目的是为了提供一种防火等级高、安全无污染的气凝胶改性防火聚苯板。本发明气凝胶改性防火聚苯板是由包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料制成的，所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料包括填料；所述填料为白炭黑、沉淀二氧化硅或气相二氧化硅。本发明的气凝胶改性防火聚苯板中的二氧化硅气凝胶由于其丰富的钠米孔结构，使其具有优异的保温隔热性能，且无毒无味、不燃耐高温，本发明将二氧化硅气凝胶材料运用在聚苯板上，从而研发出了一种防火等级为A级的聚苯板改性产品。

Description

一种气凝胶改性防火聚苯板
技术领域
本发明涉及防火领域，尤其涉及一种气凝胶改性防火聚苯板。
背景技术
模塑聚苯乙烯泡沫板，简称模塑聚苯板、EPS板，是广泛用在墙体保温领域的一种绝热材料，其导热系数介于0.030-0.039W/(m·K)，根据国家标准检测，燃烧等级大多为B2级、B1级，遇到火源或热源时，会迅速融化、收缩，甚至燃烧，且火势蔓延速度快，滴落严重，易引发二次火灾，使得模塑聚苯板在一些对防火等级要求较高方面的应用受到了限制。因此，对聚苯板产品进行改性，提高其防火阻燃性能，扩大聚苯板产品的应用范围及领域，成为一项重要的研究课题。
现有的聚苯板产品燃烧等级大多为B2级、B1级，遇到火源或热源时，会迅速融化、收缩，甚至燃烧，且火势蔓延速度快，滴落严重，易引发二次火灾，使得模塑聚苯板在一些对防火等级要求较高方面的应用受到了限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防火等级高、安全无污染的气凝胶改性防火聚苯板。二氧化硅气凝胶由于其丰富的钠米孔结构，使其具有优异的保温隔热性能，且无毒无味、不燃耐高温，本发明旨在通过将二氧化硅气凝胶材料运用在聚苯板上，从而研发出一种防火等级为A级的聚苯板改性产品。
本发明涉及一种气凝胶改性防火聚苯板，所述气凝胶改性防火聚苯板是由包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料制成的，所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料包括填料；所述填料为白炭黑、沉淀二氧化硅(又称水合硅酸、轻质二氧化硅、沉淀白炭黑、水合二氧化硅、活性二氧化硅、沉淀二氧化硅和沉淀水合二氧化硅)或气相二氧化硅(又称气相白炭黑、纳米白炭黑)。
优选地，所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料还包括树脂、固化剂、阻燃剂。
优选地，所述树脂包括酚醛树脂。
优选地，所述固化剂包括碳酸丙烯酯、碳酸氢钠、碳酸钠、氯化铵、苯磺酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、苯磺酸、磷酸三甲酯或三乙醇胺。
优选地，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁或聚磷酸铵。
本发明中以二氧化硅气凝胶作为填料，一方面减轻了整体密度和质量，另一方面提高了其防火性能。
优选地，所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料按照质量份数包括5～30份的填料、50～70份的树脂、3～5份的固化剂、7～10份的阻燃剂。
优选地，所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料按照质量份数包括10～25份的填料、55～65份的树脂、3.5～4.5份的固化剂、8～9份的阻燃剂。
优选地，所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料按照质量份数包括18份的填料、60份的树脂、4份的固化剂、8.5份的阻燃剂。
本发明的气凝胶改性防火聚苯板按以下步骤制备：
(1)将填料破碎至粒径为0.2～3cm；
(2)将破碎后的填料与树脂、阻燃剂混合均匀，得到混合料1；
(3)向混合料1中加入固化剂，混合均匀，并置于板材成型机中成型，即制得本发明的气凝胶改性防火聚苯板。
本发明的一种气凝胶改性防火聚苯板与现有技术不同之处在于：
1、本发明气凝胶改性防火聚苯板中的二氧化硅气凝胶由于其丰富的钠米孔结构，使其具有优异的保温隔热性能，且无毒无味、不燃耐高温，本发明将二氧化硅气凝胶材料运用在聚苯板上，从而研发出了一种防火等级为A级的聚苯板改性产品。
2、本发明的气凝胶改性防火聚苯板燃烧时不融化收缩、无滴落、减少火焰传播速度。
具体实施方式
通过以下实施例和验证试验对本发明的气凝胶改性防火聚苯板作进一步的说明。
实施例1
本实施例的气凝胶改性防火聚苯板按以下步骤制备：
(1)将5kg沉淀二氧化硅(填料)破碎至粒径为0.2～3cm；
(2)将破碎后的填料与65kg酚醛树脂、8.5kg氢氧化镁(阻燃剂)混合均匀，得到混合料1；
(3)向混合料1中加入3.5kg碳酸丙烯酯(固化剂)，混合均匀，并置于板材成型机中成型，即制得本实施例的气凝胶改性防火聚苯板。
实施例2
本实施例的气凝胶改性防火聚苯板按以下步骤制备：
(1)将30kg白炭黑(填料)破碎至粒径为0.2～3cm；
(2)将破碎后的填料与55kg酚醛树脂、10kg氢氧化铝(阻燃剂)混合均匀，得到混合料1；
(3)向混合料1中加入3kg碳酸钠(固化剂)，混合均匀，并置于板材成型机中成型，即制得本实施例的气凝胶改性防火聚苯板。
实施例3
本实施例的气凝胶改性防火聚苯板按以下步骤制备：
(1)将18kg气相二氧化硅(填料)破碎至粒径为0.2～3cm；
(2)将破碎后的填料与60kg酚醛树脂、8kg聚磷酸铵(阻燃剂)混合均匀，得到混合料1；
(3)向混合料1中加入4.5kg苯磺酸(固化剂)，混合均匀，并置于板材成型机中成型，即制得本实施例的气凝胶改性防火聚苯板。
实施例4
本实施例的气凝胶改性防火聚苯板按以下步骤制备：
(1)将10kg沉淀二氧化硅(填料)破碎至粒径为0.2～3cm；
(2)将破碎后的填料与70kg酚醛树脂、9kg聚磷酸铵(阻燃剂)混合均匀，得到混合料1；
(3)向混合料1中加入5kg氯化铵(固化剂)，混合均匀，并置于板材成型机中成型，即制得本实施例的气凝胶改性防火聚苯板。
实施例5
本实施例的气凝胶改性防火聚苯板按以下步骤制备：
(1)将25kg白炭黑(填料)破碎至粒径为0.2～3cm；
(2)将破碎后的填料与50kg酚醛树脂、7kg氢氧化镁(阻燃剂)混合均匀，得到混合料1；
(3)向混合料1中加入4kg三乙醇胺(固化剂)，混合均匀，并置于板材成型机中成型，即制得本实施例的气凝胶改性防火聚苯板。
实施例6
本实施例的气凝胶改性防火聚苯板按以下步骤制备：
(1)将18kg气相二氧化硅(填料)破碎至粒径为0.2～3cm；
(2)将破碎后的填料与60kg酚醛树脂、8kg聚磷酸铵(阻燃剂)混合均匀，得到混合料1；
(3)向混合料1中加入4.5kg磷酸三甲酯(固化剂)，混合均匀，并置于板材成型机中成型，即制得本实施例的气凝胶改性防火聚苯板。
实施例7
本实施例的气凝胶改性防火聚苯板按以下步骤制备：
(1)将10kg沉淀二氧化硅(填料)破碎至粒径为0.2～3cm；
(2)将破碎后的填料与70kg酚醛树脂、9kg聚磷酸铵(阻燃剂)混合均匀，得到混合料1；
(3)向混合料1中加入5kg乙酸乙烯酯(固化剂)，混合均匀，并置于板材成型机中成型，即制得本实施例的气凝胶改性防火聚苯板。
验证试验
对上述实施例中制得的产品性能进行检测，并与市售未改性模塑聚苯板进行比较，结果如表1所示。
表1本发明产品与市售产品性能比较
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种气凝胶改性防火聚苯板，其特征在于：所述气凝胶改性防火聚苯板是由包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料制成的，所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料包括填料；所述填料为白炭黑、沉淀二氧化硅或气相二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的气凝胶改性防火聚苯板，其特征在于：所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料还包括树脂、固化剂、阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的气凝胶改性防火聚苯板，其特征在于：所述树脂包括酚醛树脂。
4.根据权利要求2所述的气凝胶改性防火聚苯板，其特征在于：所述固化剂包括碳酸丙烯酯、碳酸氢钠、碳酸钠、氯化铵、苯磺酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、苯磺酸、磷酸三甲酯或三乙醇胺。
5.根据权利要求2所述的气凝胶改性防火聚苯板，其特征在于：所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁或聚磷酸铵。
6.根据权利要求1所述的气凝胶改性防火聚苯板，其特征在于：所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料按照质量份数包括5～30份的填料、50～70份的树脂、3～5份的固化剂、7～10份的阻燃剂。
7.根据权利要求6所述的气凝胶改性防火聚苯板，其特征在于：所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料按照质量份数包括10～25份的填料、55～65份的树脂、3.5～4.5份的固化剂、8～9份的阻燃剂。
8.根据权利要求7所述的气凝胶改性防火聚苯板，其特征在于：所述包含二氧化硅气凝胶的EPS改性浆料按照质量份数包括18份的填料、60份的树脂、4份的固化剂、8.5份的阻燃剂。
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