CN110092988A - 复合防火材料及基于该材料的防火墙体和建筑物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合防火材料及基于该材料的防火墙体和建筑物。本发明的复合防火材料为由包含65‑100重量份的聚苯乙烯树脂单体颗粒、0.5‑1.5重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、1‑10重量份填料、5‑10重量份发泡剂和1‑10重量份阻燃剂的原料制备得到板状材料。本发明的复合防火材料具有更高的防火性能。

Description

复合防火材料及基于该材料的防火墙体和建筑物
技术领域
本发明涉及建筑用防火材料，具体涉及复合防火材料及基于该材料的防火墙体和建筑物。
背景技术
随着现代工业技术的发展，房屋建造技术也得到提升，由于建造速度快，而且生产成本较低，装配式建筑迅速在世界各地得到推广。
装配式建筑是指由预制部品部件在工地装配而成的建筑。现有技术中已公开了多种预制构件结构。例如，CN208235787U公开了一种装配式墙面板，其包括连接成桁架的承重钢骨架和附加钢骨架；承重钢骨架包括水平梁和钢支撑杆件，水平梁的端部开设有螺栓孔，钢支撑杆件包括竖向支撑杆和斜向支撑杆，竖向支撑杆的一端与水平梁固定连接，另一端与水平梁的端部之间连接斜向支撑杆；侧连接板连接于水平梁、斜向支撑杆以及附加钢骨架的交汇处，侧连接板与第二柱连接板连接；下连接板连接于竖向支撑杆、斜向支撑杆以及附加钢骨架的交汇处，水平梁的上部连接有上连接板；承重钢骨架和附加钢骨架的周围绑扎钢筋网，承重钢骨架、附加钢骨架和钢筋网被墙板基体包覆。墙面板将建筑物的承重钢骨架中的水平梁、支撑等受力构件与围护墙融为一体，以提高墙面板的装配化率。
如上所述，目前在装配化建筑领域的关注点主要在于装配率的提高，而对于防火性能，仍然是采用传统的材料，并且通过结构设计来提升防火性能仍存在空间。
发明内容
为解决现有技术中的至少部分技术问题，本发明研发了一种新型防火材料，并通过结构设计进一步提高了装配化墙体的防火性能。具体地，本发明包括以下内容。
本发明的第一方面，提供一种复合防火材料，其为由包含65-100重量份的聚苯乙烯树脂单体颗粒、0.5-1.5重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、1-10重量份填料、5-10重量份发泡剂和1-10重量份阻燃剂的原料制备得到的板状材料。
优选地，所述填料选自由氢氧化铝、氢氧化镁、水菱镁矿、碳酸钙、碳酸钙镁石、滑石、硅灰石、粘土、玻璃粉、炭黑、二氧化钛和氧化铁组成的组中的至少一种。
优选地，所述发泡剂选自脂肪族烃、乙醇和二氧化碳组成的组中的至少一种，和/或所述阻燃剂包含分子中带有磷的多异氰酸酯。
优选地，所述分子中带有磷的多异氰酸酯具有下式所示的结构：
其中P为磷原子，H为氢原子，C为碳原子，N为氮原子；X为亚烷基；R为亚烷基或亚芳基。
优选地，所述阻燃剂进一步包含3-5重量份的有机磷酸酯或磷酸酐。
本发明的第二方面，提供一种防火墙体，其包括第一保护层、混凝土层、防火层和第二保护层，其中所述防火层包含本发明第一方面所述的复合防火材料，所述复合防火材料设置在所述混凝土层的内部，所述第一保护层和所述第二保护层分别设置于所述混凝土层两侧，且分别包括水泥砂浆和耐碱玻纤网，所述耐碱玻纤网内贴于所述水泥砂浆中。
优选地，所述防火墙体还包括承重金属框架，所述承重金属框架设置于所述混凝土层内，并且所述防火层至少填充于所述承重金属框架之间的空间。
优选地，所述承重金属框架包括水平梁、立柱、支撑件和钢丝网，所述水平梁位于所述墙体水平方向的一侧，用于在水平方向上支撑所述墙体结构，所述立柱用于在竖直方向上支撑所述墙体结构，其包括第一立柱和第二立柱，且所述第一立柱的一端与所述水平梁的一端在第一连接点固定连接，所述第二立柱的一端与所述水平梁的另一端在第二连接点固定连接，所述支撑件连接所述水平梁以及所述第一立柱和第二立柱，从而为墙体提供竖向及侧向的承重力，所述钢丝网固定连接于所述承重金属框架。
优选地，所述支撑件包括第一支撑件、第二支撑件、第三支撑件和第四支撑件，所述第一支撑件的一端与所述水平梁的中间部固定连接，所述第一支撑件的另一端与所述第一立柱固定连接，所述第二支撑件的一端与所述水平梁的中间部固定连接，所述第二支撑件的另一端与所述第二立柱固定连接，所述第三支撑件的一端与所述第一立柱固定连接，所述第三支撑件的另一端与所述第二立柱固定连接，所述第四支撑件的一端与所述水平梁的中间部固定连接，所述第四支撑件的另一端与所述第三支撑件固定连接。
本发明的第三方面，提供一种建筑物，其包括本发明所述的防火墙体。
本发明的防火材料的防火性能大大高于《建筑防火规范》建筑物耐火极限的规定，并且通过特定的结构设计使包含防火材料的墙体的防火性能进一步优化。另外，本发明的墙体优选为承重式装配墙体，从而构成新的装配体系，打破传统思维，将承重受力框架与外墙围护部分融为一体，形成板(墙体)架(承重受力框架)合一的装配式钢框架支撑结构体系，结构刚度和抗侧刚度大，防火性能好。
附图说明
图1一种示例性墙体的剖面结构图。
附图标记说明：
200-围护、210-装饰层、220-第一保护层、230-混凝土层、240-第二保护层、250防火层。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“％”为基于重量的百分数，“份”为基于重量的份。
本发明的术语“复合防火材料”(有时简称为“防火材料”)是指用于建筑物的复合防火材料。与传统的防火材料不同，本发明的复合防火材料具有更强的耐火强度。本发明的复合防火材料为板状材料，从而方便地设置于墙墙内部。优选地，本发明的复合防火材料为硬质材料。更优选地，本发明的复合防火材料通过使原料经挤压过程得到，且拥有连续均匀表层及闭孔式蜂窝结构。本发明的防火材料具有优异的防火性能，导热系统为0.028W/M.K以下，抗压强度可达220-500Kpa。
本发明的术语“固定连接”包括可拆卸方式的固定连接或不可拆卸方式的固定连接。可拆卸方式的固定连接包括螺栓连接等。不可拆卸方式的固定连接包括焊接等。
本申请的“燃点温度”通过下述方法测定：使用DW-02型点着温度测定仪进行测定实验。具体地，将待测材料磨成细粉颗粒，并称重，将固定质量的试样装入容器，3个容器为1组。将1组容器逐一放入铜锭炉中，盖上预热盖，启动秒表。将点火火焰置于盖的喷嘴上方2mm处晃动。如果在开始5分钟内，喷嘴没有(或有)连续5秒的火焰，则每次将炉温升高(或降低)10℃，用新的试样重新试验，直到测得喷嘴上出现连接5秒以上火焰时的最低温度为止，并记录此温度。每个预定的温度做3个试样，若有2个没有5秒以上的火焰，则将炉温提高10℃，再做3个试样，如有2个出现5秒以上火焰的最低温度，即为该材料的点燃温度。
本申请的辐射引燃实验如下进行：火灾早期特性实验台由不锈钢型材和围护焊接构成，采用对开式发热炉体，通过调节输也功率以研究材料在不同热流环境作用下燃烧特性。实验台采用开放式炉体，实验时，炉体加热产生的热辐射直接作用于试样，模拟试样在火灾环境中的受辐射引燃现象。实验时，将样品放在实验台上，所有样品具有相同尺寸，并进行不同热辐射条件下的引燃实验，研究点燃性能。试样大小为10cm×10cm×2.2cm。实验中待测材料的侧面包裹一层玻璃纤维布，玻璃纤维布外再贴上一层铝箔从而可以减少侧面受到的热辐射，因此，待测材料只有上表面受到热辐射。实验时，通过调节辐射热板的输出功率为20％、40％和90％，可以得到不同的变热流条件下不同的热辐射。利用水冷辐射热流计校准各输出功率下保温材料表面辐射强度。
[复合防火材料]
本发明的第一方面，提供一种复合防火材料，其为用于建筑墙体内部的板状材料。本发明的复合防火材料由包含65-100重量份聚苯乙烯树脂单体颗粒、0.5-1.5重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、1-10重量份填料、5-10重量份发泡剂和1-10重量份阻燃剂的原料制备得到。
本发明中，作为防火材料的原料，聚苯乙烯树脂单体颗粒的用量为65-100重量份，优选70-95重量份，进一步优选75-90重量份。基于聚苯乙烯树脂单体颗粒的总重量，聚苯乙烯树脂单体的含量一般为60重量％以上，优选70重量％以上，进一步优选80重量％以上，更优选90％以上，甚至100重量％。本发明的聚苯乙烯树脂单体还可包含其他成分。其他成分的实例包括但不限于可与苯乙烯单体共聚的乙烯基单体。此类乙烯基单体的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯腈、马来酸二甲酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸乙酯。优选地，其他分成的含量小于50重量％，进一步优选30重量％以下，更优选10重量％以下，例如5重量％以下。
本发明中，过氧化苯甲酸叔丁酯的含量为0.5-1.5重量份，优选0.6-1.0重量份，进一步优选0.7-0.8重量份。上述范围内的过氧化苯甲酸叔丁酯用量有利于得到所需强度的板状材料。如果用量过低或过低，则得到的材料的强度不足或者变脆。
本发明中，填料的用量一般为1-10重量份，优选2-8重量份，进一步优选3-7重量份，更优选4-6重量份。填料的实例包括氢氧化铝、氢氧化镁、水菱镁矿、碳酸钙、碳酸钙镁石、滑石、硅灰石、各种粘土、玻璃粉、炭黑、二氧化钛和氧化铁。本发明可使用上述物质中的一种或多种的组合。优选地，本发明的填料为氢氧化铝和碳酸钙。过高或过低的填料均不利于得到高性能防火材料。
本发明中，发泡剂的用量一般为5-10重量份，优选6-9重量份，进一步优选6-8重量份。发泡剂的实例包括但不限于丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷等脂肪族烃，以及乙醇和/或二氧化碳等。本发明可使用上述物质中的一种或多种。可选地，本发明的发泡剂为乙醇和/或二氧化碳。
本发明中，阻燃剂的用量一般为1-10重量份，优选2-8重量份，进一步优选3-8重量份。本发明的阻燃剂提高了所得围护的防火性。本发明中阻燃剂优选为分子中带有磷的多异氰酸酯。本发明发现该阻燃剂能够大大提高本发明材料的防火性。优选地，阻燃剂的实例包括具有下式所述结构的化合物：
其中P为磷原子，H为氢原子，C为碳原子，N为氮原子；X为亚烷基；R为亚烷基或亚芳基。本发明中，X或R中的“亚烷基”优选为C1-C10的亚烷基，进一步优选C1-C6的亚烷基，更优选C2-C4的亚烷基。
除了上述成分外，防火材料的原料还可包含有机磷酸酯或磷酸酐，从而可进一步提高阻燃性。有机磷酸酯的用量一般为3-5重量份，优选3-4重量份。有机磷酸酯可促使可燃物脱水炭化，阻止或减少可燃气体产生。有机磷酸酯的实例包括但不限于磷酸三甲苯酯、二苯基磷酸甲苯酯和磷酸三苯酯。磷酸酐在热解时还可形成类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。磷酸酐的用量一般为3-5重量份。
本发明的复合防火材料可通过本领域已知的方法，由上述原料制备得到。优选地，本发明的复合防火材料通过将原料经挤压过程制造得到。
[防火墙体]
本发明的第二方面，提供一种防火墙体，其包括第一保护层、混凝土层、防火层和第二保护层。可选地，进一步包括承重金属框架。
第一保护层
本发明中，第一保护层设置于混凝土层向外的一侧，用于保护混凝土层免受外界环境的影响。第一保护层可包括水泥砂浆和网格材料。水泥砂浆可使用1:3重量比的水泥和砂浆的混合物。网格材料可使用耐碱玻纤网格布。网格材料可内贴于水泥砂浆层中。第一保护层的厚度一般为1-10mm，优选5-8mm。
混凝土层
本发明的混凝土层填充于墙体内，其主要包括水泥和砂粒。混凝土的实例包括但不限于轻骨料混凝土、泡沫混凝土(或发泡水泥)和大孔混凝土。发泡水泥的使用一方面能够减轻建筑物的自身重量，另一方面具有一定的保温功能，因此是优选的。
优选地，混凝土层包括发泡水泥。更优选地，本发明的防火层和承重金属框架分别包埋于混凝土层内，且钢丝网与保护层的距离为10-30mm。
防火层
本发明的防火层包含本发明第一方面所述的防火材料板。可选地，防火层除了本发明第一方面所述的防火材料板外还进一步包含发泡聚氨酯层，从而形成双层结构。本发明的防火层设置在混凝土层的内部。优选地，防火层至少填充于承重金属框架之间的空间。
本发明的防火材料具有自熄性，并且对于金属材料而言为惰性，从而有利于保护承重金属框架。
第二保护层
本发明的防火墙体还包括第二保护层，其与第一保护层分别位于混凝土层的两侧，从而形成对混凝土层的保护。第二保护层的组成及厚度等可以与第一保护层相同也可不同。在此不再赘述。
承重金属框架
承重金属框架为本发明防火墙体可选的结构。本发明中，承重金属框架是指用于承受主体重力和围护重力的钢结构骨架。此时防火墙体可用于装配大型建筑物，是一种预制构件，能够被单独使用和运输。在包含承重金属框架的情况下，本发明的防火墙体在装配建筑物时无需预先搭建建筑物的主体承重框架，而仅需通过防火墙体之间的连接即可实现建筑物的主体承重，从而进一步提高了装配效率。
装饰层
本发明的防火墙体可选地进一步包括装饰层。装饰层是指面向建筑物外部的装饰层，优选具有装饰或美化的表装饰层，从而使构建的建筑物外部无需进行另外的施工而预先具有所需的外表。通过设置装饰层，使其与传统的墙体结构不同，进一步提高的装配率和建造速度。另外，与传统的在装配完成的建筑物外进行额外施工添加装饰层的方式相比，本发明在墙体一外侧预设的装饰层具有更强的贴合强度。这是因为在生产车间进行加工过程以及后期的运输过程中，本发明的墙体需经受特定的转运的装卸等操作，此类操作需要装饰层具有比常规更强的强度，否则容易引起装饰层在装配前出现松动甚至脱落。
本发明中，装饰层不特别限定，可根据需要而选用建筑领域通常使用的装饰层，其实例包括但不限于石材层或外墙饰面砖层。
本发明的防火墙体可通过本领域已知的方法来生产，并且可工业化批量生产。防火墙体可在车间内为批量生产为特定尺寸和规格。墙体的类型不限定，可以是内墙体、外墙体等。在示例性生产方法中，其包括以下步骤：
(1)在加工生产线的模台上放线，并根据墙板的尺寸支设侧模；
(2)用反打工艺将装饰层材料反铺于底模上，并在装饰层的底面施加3-5mm聚合物砂浆，之后施加水泥砂浆和耐碱玻纤网形成第一保护层；
(3)将承重金属框架与钢丝网的焊接体吊装入模板中，使所述钢丝网到第一保护层的厚度为15-25mm，在模板内浇筑发泡混凝土；
(4)发泡混凝土初凝后施加包含发泡聚氨酯和/或本发明的防火材料，并进一步浇筑发泡混凝土，使两次浇筑的混凝土完全包埋承重金属框架和防火层；
(5)在混凝土层上进一步浇筑10-15mm厚度水泥砂浆并压入耐碱玻纤网；
(6)拆侧模，蒸养，得到成品。
本领域技术人员已知，除了上述步骤外，本发明的生产方法还可包括其他步骤。这些其他步骤可以在上述步骤(1)-(6)之间，也可在上述步骤(1)之前或步骤(6)之后。
[建筑物]
本发明的第三方面，提供一种建筑物，其包括本发明第二方面所述的防火墙体作为其至少部分装配单元。优选地，本发明的建筑物为装配式建筑物，即，以不同预制件作为装配单元，并通过现场装配或组装而得到的建筑物。优选地，本发明墙体为外墙体，并且建筑物的外墙全部由本发明的墙体连接构成，从而避免了建筑物预先构建主体承重框架。
实施例1
在没有特别说明的情况下，本发明使用的任何试剂均为市场购买的一般试剂。
本实施例的防火材料的原料如下：
100重量份的聚苯乙烯树脂单体颗粒、1.0重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、6重量份碳酸钙、6重量份乙醇和3重量份含磷的多异氰酸酯：
其中R为亚甲基。
本实施例的防火材料板的加工工艺如下：
1.将聚苯乙烯树脂单体颗粒母料、过氧化苯甲酸叔丁酯、填料、含磷的多异氰酸酯投至已80℃预热的挤出机中并挤出，挤出机的温度区设置在170-190℃之间。
2.将发泡剂通过发泡剂管路连通至挤出机，挤出头加热泵进行加热，使发泡剂喷出的频率为10HZ；
3.向步骤1的挤出机中注入步骤2得到的具有一定压力的发泡剂；
4.使步骤3处理并经挤出机出料的围护进入成型机进行成型；
5.对步骤4的围护进行切割等操作，得到防火材料板。
经测定防火材料板的点燃温度为365℃。20％加热效率时，2500秒内未引燃，40％加热效率时，450秒时引燃，90％加热效率时，160秒时引燃。防火材料板的辐射引燃温度为368℃。
实施例2
本实施例的防火材料的原料如下：
90重量份的聚苯乙烯树脂单体颗粒、1.0重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、6重量份氢氧化铝、8重量份丙烷和5重量份含磷的多异氰酸酯：
其中X、R分别为亚乙基。
本实施例的防火材料板的加工工艺如下：
1.将聚苯乙烯树脂单体颗粒母料、过氧化苯甲酸叔丁酯、填料、含磷的多异氰酸酯投至已80℃预热的挤出机中并挤出，挤出机的温度区设置在170-190℃之间。
2.将发泡剂通过发泡剂管路连通至挤出机，挤出头加热泵进行加热，使发泡剂喷出的频率为10HZ；
3.向步骤1的挤出机中注入步骤2得到的具有一定压力的发泡剂；
4.使步骤3处理并经挤出机出料的围护进入成型机进行成型；
5.对步骤4的围护进行切割等操作，得到防火材料板。
经测定防火材料板的点燃温度为376℃。20％加热效率时，2800秒内未引燃，40％加热效率时，500秒时引燃，90％加热效率时，230秒时引燃。防火材料板的辐射引燃温度为380℃。
实施例3
本实施例的防火材料的原料如下：
90重量份的聚苯乙烯树脂单体颗粒、1.0重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、6重量份氢氧化铝、8重量份丙烷、5重量份磷酸三甲苯酯、5重量份含磷的多异氰酸酯：
其中X、R分别为亚乙基。
本实施例的防火材料板的加工工艺如下：
1.将聚苯乙烯树脂单体颗粒母料、过氧化苯甲酸叔丁酯、填料、磷酸三甲苯酯和含磷的多异氰酸酯投至已80℃预热的挤出机中并挤出，挤出机的温度区设置在170-190℃之间。
2.将发泡剂通过发泡剂管路连通至挤出机，挤出头加热泵进行加热，使发泡剂喷出的频率为10HZ；
3.向步骤1的挤出机中注入步骤2得到的具有一定压力的发泡剂；
4.使步骤3处理并经挤出机出料的围护进入成型机进行成型；
5.对步骤4的围护进行切割等操作，得到防火材料板。
经测定防火材料板的点燃温度为392℃。20％加热效率时，3800秒内未引燃，40％加热效率时，790秒时引燃，90％加热效率时，370秒时引燃。防火材料板的辐射引燃温度为420℃。
比较例1
本比较例的防火材料的原料如下：
90重量份的聚苯乙烯树脂单体颗粒、1.0重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、6重量份氢氧化铝、8重量份丙烷、5重量份磷酸三甲苯酯。
防火材料板的加工工艺如下：
1.将上述原料投至已80℃预热的挤出机中并挤出，挤出机的温度区设置在170-190℃之间。
2.将发泡剂通过发泡剂管路连通至挤出机，挤出头加热泵进行加热，使发泡剂喷出的频率为10HZ；
3.向步骤1的挤出机中注入步骤2得到的具有一定压力的发泡剂；
4.使步骤3处理并经挤出机出料的围护进入成型机进行成型；
5.对步骤4的围护进行切割等操作，得到防火材料板。
经测定防火材料板的点燃温度为330℃。20％加热效率时，2340秒内未引燃，40％加热效率时，420秒时引燃，90％加热效率时，150秒时引燃。防火材料板的辐射引燃温度为334℃。
比较例2
本比较例的防火材料的原料如下：
90重量份的聚苯乙烯树脂单体颗粒、1.0重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、6重量份氢氧化铝、8重量份丙烷。
防火材料板的加工工艺如下：
1.将上述原料投至已80℃预热的挤出机中并挤出，挤出机的温度区设置在170-190℃之间。
2.将发泡剂通过发泡剂管路连通至挤出机，挤出头加热泵进行加热，使发泡剂喷出的频率为10HZ；
3.向步骤1的挤出机中注入步骤2得到的具有一定压力的发泡剂；
4.使步骤3处理并经挤出机出料的围护进入成型机进行成型；
5.对步骤4的围护进行切割等操作，得到防火材料板。
经测定防火材料板的点燃温度为352℃。20％加热效率时，2400秒内未引燃，40％加热效率时，440秒时引燃，90％加热效率时，160秒时引燃。防火材料板的辐射引燃温度为355℃。
实施例4
本实施例为一种示例性防火墙体结构。
图1为本实施例的围护200的结构图。如图1所示，本实施例的围护200从外侧至内侧的方向(从图的右侧至左侧方向)分别为石材层210、第一保护层220、混凝土层230、第二保护层240和位于混凝土层内部的防火层250。承重金属框架100的立柱120之间填充有防火层250，且防火层250的厚度大于立柱120的宽度，从而使防火层沿墙体厚度方向延伸。防火层250不仅在厚度方向上形成混凝土层230的夹层，而且防火层250的两端也被混凝土层230所密封，从而使防火层250完全被混凝土层230包埋。本实施例的防火层为由本发明的防火材料组成。承重金属框架100两侧的钢丝网140分别距相应侧的保护层的距离为60mm。另外，承重金属框架100侧方的混凝土及相应侧的保护层的总厚度为75mm。类似地，承重金属框架100距围护两端的混凝土及保护层的总厚度为45mm。由此可保证钢骨架的防锈要求、防火要求和防冷桥要求。
本实施例中，第一保护层的厚度为5mm的水泥砂浆层，第二保护层为15mm厚水泥砂浆层，其中第一保护层和第二保护层分别内贴耐碱玻纤网格布。混凝土层位于第一保护层和第二保护层之间，其为220mm厚的500kg/m3发泡水泥，配双向钢丝网(@100钢丝网片)。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

Claims (10)

1.一种复合防火材料，其特征在于，其为由包含65-100重量份聚苯乙烯树脂单体颗粒、0.5-1.5重量份过氧化苯甲酸叔丁酯、1-10重量份填料、5-10重量份发泡剂和1-10重量份阻燃剂的原料制备得到的板状材料。
2.根据权利要求1所述的复合防火材料，其特征在于，所述填料选自由氢氧化铝、氢氧化镁、水菱镁矿、碳酸钙、碳酸钙镁石、滑石、硅灰石、粘土、玻璃粉、炭黑、二氧化钛和氧化铁组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的复合防火材料，其特征在于，所述发泡剂选自脂肪族烃、乙醇和二氧化碳组成的组中的至少一种，和/或所述阻燃剂包含分子中带有磷的多异氰酸酯。
4.根据权利要求3所述的复合防火材料，其特征在于，所述分子中带有磷的多异氰酸酯具有下式所示的结构：
其中P为磷原子，H为氢原子，C为碳原子，N为氮原子；X为亚烷基；R为亚烷基或亚芳基。
5.根据权利要求3所述的复合防火材料，其特征在于，所述阻燃剂进一步包含3-5重量份的有机磷酸酯或磷酸酐。
6.一种防火墙体，其特征在于，包括第一保护层、混凝土层、防火层和第二保护层，其中所述防火层包含根据权利要求1-5任一项所述的复合防火材料，所述复合防火材料设置在所述混凝土层的内部，所述第一保护层和所述第二保护层分别设置于所述混凝土层两侧，且分别包括水泥砂浆和耐碱玻纤网，所述耐碱玻纤网内贴于所述水泥砂浆中。
7.根据权利要求6所述的防火墙体，其特征在于，所述防火墙体还包括承重金属框架，所述承重金属框架设置于所述混凝土层内，并且所述防火层至少填充于所述承重金属框架之间的空间。
8.根据权利要求7所述的防火墙体，其特征在于，所述承重金属框架包括水平梁、立柱、支撑件和钢丝网，所述水平梁位于所述墙体水平方向的一侧，用于在水平方向上支撑所述墙体结构，所述立柱用于在竖直方向上支撑所述墙体结构，其包括第一立柱和第二立柱，且所述第一立柱的一端与所述水平梁的一端在第一连接点固定连接，所述第二立柱的一端与所述水平梁的另一端在第二连接点固定连接，所述支撑件连接所述水平梁以及所述第一立柱和第二立柱，从而为墙体提供竖向及侧向的承重力，所述钢丝网固定连接于所述承重金属框架。
9.根据权利要求8所述的防火墙体，其特征在于，所述支撑件包括第一支撑件、第二支撑件、第三支撑件和第四支撑件，所述第一支撑件的一端与所述水平梁的中间部固定连接，所述第一支撑件的另一端与所述第一立柱固定连接，所述第二支撑件的一端与所述水平梁的中间部固定连接，所述第二支撑件的另一端与所述第二立柱固定连接，所述第三支撑件的一端与所述第一立柱固定连接，所述第三支撑件的另一端与所述第二立柱固定连接，所述第四支撑件的一端与所述水平梁的中间部固定连接，所述第四支撑件的另一端与所述第三支撑件固定连接。
10.一种建筑物，其特征在于，包括根据权利要求6-9任一项所述的防火墙体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111154194A (zh) * 2020-01-03 2020-05-15 武汉理工大学 新型改性水菱镁矿-eg-聚苯乙烯复合阻燃材料及其制备工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102050836A (zh) * 2010-12-20 2011-05-11 武汉金磷化工科技有限责任公司 含磷多异氰酸酯及其制备方法
CN107603041A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 江阴汉姆应用界面有限公司 一种阻燃聚苯乙烯挤塑发泡板
CN207376869U (zh) * 2017-08-28 2018-05-18 姚攀峰 柔性连接的高防火保温墙板
CN208235788U (zh) * 2018-05-12 2018-12-14 潍坊金艺钢结构工程技术咨询有限公司 装配式墙面板
CN109504228A (zh) * 2018-11-12 2019-03-22 青岛海诺中天科技股份有限公司 一种防火保温板及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102050836A (zh) * 2010-12-20 2011-05-11 武汉金磷化工科技有限责任公司 含磷多异氰酸酯及其制备方法
CN107603041A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 江阴汉姆应用界面有限公司 一种阻燃聚苯乙烯挤塑发泡板
CN207376869U (zh) * 2017-08-28 2018-05-18 姚攀峰 柔性连接的高防火保温墙板
CN208235788U (zh) * 2018-05-12 2018-12-14 潍坊金艺钢结构工程技术咨询有限公司 装配式墙面板
CN109504228A (zh) * 2018-11-12 2019-03-22 青岛海诺中天科技股份有限公司 一种防火保温板及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111154194A (zh) * 2020-01-03 2020-05-15 武汉理工大学 新型改性水菱镁矿-eg-聚苯乙烯复合阻燃材料及其制备工艺

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