CN110282938A - 一种绝热防火建筑保温材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑保温材料技术领域,具体是公开了一种绝热防火建筑保温材料,包括以下重量份数的原料:废旧泡沫5‑50份、高铝水泥20‑40份、脱硫石膏10‑25份、硅藻土5‑16份、无机填料12‑25份、可膨胀石墨3‑10份、三聚氰胺1‑5份、有机树脂6‑10份、阻燃纤维0.2‑5份、发泡剂0.2‑1份、阻燃剂5‑8份、固化剂0.2‑1.5份、减水剂0.02‑0.5份、颜料1‑3份。本发明克服了现有技术的不足,利用废旧泡沫制备保温材料,提高了材料的防火阻燃性能,降低企业的生产成本。

Description

一种绝热防火建筑保温材料
技术领域
本发明涉及建筑保温材料技术领域,具体属于一种绝热防火建筑保温材料。
背景技术
目前泡沫的利用日益广泛,如家用电器的防震包装、水果包装、玻璃陶瓷器具包装、泡沫鞋底、泡沫地板、一次性餐饮器等等,这些东西只用一次,即成为生活垃圾,利用废旧泡沫制备保温材料,资源得到了有效的运用,环境也因此大幅度改善,同时降低了保温材料的成本,顺应时代发展的需求。
但是泡沫易燃,燃烧还会产生大量的有毒气体,如何利用泡沫生产防火阻燃的保温外墙材料是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供了一种绝热防火建筑保温材料,克服了现有技术的不足,利用废旧泡沫制备保温材料,提高了材料的防火阻燃性能,降低企业的生产成本。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案如下:
一种绝热防火建筑保温材料,包括以下重量份数的原料:废旧泡沫5-50份、高铝水泥20-40份、脱硫石膏10-25份、硅藻土5-16份、无机填料12-25份、可膨胀石墨3-10份、三聚氰胺1-5份、有机树脂6-10份、阻燃纤维0.2-5份、发泡剂0.2-1份、阻燃剂5-8份、固化剂0.2-1.5份、减水剂0.02-0.5份、颜料1-3份。
进一步,包括以下重量份数的原料:废旧泡沫27.5份、高铝水泥30份、脱硫石膏17.5份、硅藻土10.5份、无机填料15.5份、可膨胀石墨6.5份、三聚氰胺3份、有机树脂8份、阻燃纤维2.6份、发泡剂0.6份、阻燃剂6.5份、固化剂0.85份、减水剂0.26份、颜料2份。
进一步,所述无机填料为云母粉、钛白粉、硫酸钙、碳酸钙、碳酸盐矿物、硅酸盐、硅铝酸盐、硅酸盐矿物中任意的一种或几种。
进一步,所述有机树脂是环氧树脂、丙烯酸树脂、苯丙树脂、丁晴橡胶树脂中的任意一种、两种或多种的混合物。
进一步,所述阻燃纤维为碳化硅纤维、碳纤维、阻燃海藻纤维或者玄武岩纤维。
进一步,所述阻燃剂以SiO2气凝胶、纳米氧化镁和有机硅烷偶联剂为原料制成。
一种基于上述的绝热防火建筑保温材料的制备方法,其特征在于:包含以下步骤:
(1)将废旧泡沫送入破碎机中进行破碎,破碎后进行干燥,得到泡沫颗粒;
(2)按照上述配方称取原料,将泡沫颗粒、高铝水泥、脱硫石膏和硅藻土置于搅拌设备中,高速分散,降低转速后依次添加无机填料、可膨胀石墨、三聚氰胺、有机树脂和阻燃纤维,搅拌均匀,得到粉体混合物;
(3)将阻燃剂、发泡剂、固化剂、减水剂和水加入粉体混合物中,搅拌均匀呈浆状,使粉体混合物表面包覆阻燃剂,得到保温混合物;
(4)将保温混合物打入熟化仓中熟化30-50分钟,熟化后加入制板机内,采用蒸汽热压成型制板工艺,使保温混合物在高温蒸汽热压的作用下定型,压制5-8分钟后快速风冷后挤出,表面喷涂颜料进入烘干室,烘干后按尺寸切割,制成保温材料成品。
进一步,所述步骤2中搅拌设备为搅拌釜,高速分散的转速为800转/分钟,搅拌的转速为300转/分钟。
进一步,所述步骤4中制板机内蒸汽的温度为80-120℃。
本发明与现有技术相比较,本发明的实施效果如下:
1、本发明采用废旧泡沫作为主要材料制备保温材料,满足资源循环利用和节能环保的需要,符合时代发展的需要,探究废旧泡沫、高铝水泥、脱硫石膏的配比,保证保温材料的强度。
2、本发明中添加可膨胀的石墨作为阻燃组分,石墨膨胀过程为吸热的物理变化,不会释放有毒有害气体,具有优异的膨胀性、耐高温氧化和耐防腐性等性能。
3、本发明中在保温材料的表面包覆阻燃剂,进一步提高了保温材料的阻燃、防火性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述,但本发明不仅限于这些实例,在为脱离本发明宗旨的前提下,所为任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1
(1)将废旧泡沫送入破碎机中进行破碎,破碎后进行干燥,得到泡沫颗粒;
(2)按照上述配方称取原料,将10份泡沫颗粒、36份高铝水泥、21份脱硫石膏和12份硅藻土置于搅拌设备中,调节转速为800转/分钟,高速分散,降低转速至300转/分钟后依次添加20.5份无机填料、6.2份可膨胀石墨、3.4份三聚氰胺、8份有机树脂和3.6份阻燃纤维,搅拌均匀,得到粉体混合物;
(3)将6.9份阻燃剂、0.8份发泡剂、1.2份固化剂、0.21份减水剂和水加入粉体混合物中,搅拌均匀呈浆状,使粉体混合物表面包覆阻燃剂,得到保温混合物;
(4)将保温混合物打入熟化仓中熟化30-50分钟,熟化后加入制板机内,采用蒸汽热压成型制板工艺,使保温混合物在80-120℃的高温蒸汽热压的作用下定型,压制5-8分钟后快速风冷后挤出,表面喷涂1.8份颜料,进入烘干室,烘干后按尺寸切割,制成保温材料成品。
经检测,本实施例制成的保温材料的垂直燃烧级别为V-0级,导热系数为0.11W/(m·K),抗压强度为1.0MPa,容重为320kg/m3,本实施例的保温材料成品的成本为市售产品成本的60%。
实施例2
(1)将废旧泡沫送入破碎机中进行破碎,破碎后进行干燥,得到泡沫颗粒;
(2)按照上述配方称取原料,将18份泡沫颗粒、33份高铝水泥、16份脱硫石膏和12份硅藻土置于搅拌设备中,调节转速为800转/分钟,高速分散,降低转速至300转/分钟后依次添加18.4份无机填料、6.8份可膨胀石墨、3.4份三聚氰胺、8份有机树脂和3.6份阻燃纤维,搅拌均匀,得到粉体混合物;
(3)将6.9份阻燃剂、0.8份发泡剂、1.2份固化剂、0.21份减水剂和水加入粉体混合物中,搅拌均匀呈浆状,使粉体混合物表面包覆阻燃剂,得到保温混合物;
(4)将保温混合物打入熟化仓中熟化30-50分钟,熟化后加入制板机内,采用蒸汽热压成型制板工艺,使保温混合物在80-120℃的高温蒸汽热压的作用下定型,压制5-8分钟后快速风冷后挤出,表面喷涂1.8份颜料,进入烘干室,烘干后按尺寸切割,制成保温材料成品。
经检测,本实施例制成的保温材料的垂直燃烧级别为V-0级,导热系数为0.08W/(m·K),抗压强度为0.89MPa,容重为311kg/m3,本实施例的保温材料成品的成本为市售产品成本的54%。
实施例3
(1)将废旧泡沫送入破碎机中进行破碎,破碎后进行干燥,得到泡沫颗粒;
(2)按照上述配方称取原料,将31份泡沫颗粒、29份高铝水泥、17份脱硫石膏和10.6份硅藻土置于搅拌设备中,调节转速为800转/分钟,高速分散,降低转速至300转/分钟后依次添加18.3份无机填料、6.2份可膨胀石墨、3.4份三聚氰胺、8份有机树脂和3.6份阻燃纤维,搅拌均匀,得到粉体混合物;
(3)将6.9份阻燃剂、0.8份发泡剂、1.2份固化剂、0.21份减水剂和水加入粉体混合物中,搅拌均匀呈浆状,使粉体混合物表面包覆阻燃剂,得到保温混合物;
(4)将保温混合物打入熟化仓中熟化30-50分钟,熟化后加入制板机内,采用蒸汽热压成型制板工艺,使保温混合物在80-120℃的高温蒸汽热压的作用下定型,压制5-8分钟后快速风冷后挤出,表面喷涂1.8份颜料,进入烘干室,烘干后按尺寸切割,制成保温材料成品。
经检测,本实施例制成的保温材料的垂直燃烧级别为V-0级,导热系数为0.07W/(m·K),抗压强度为8.32MPa,容重为302kg/m3,本实施例的保温材料成品的成本为市售产品成本的51%。
实施例4
(1)将废旧泡沫送入破碎机中进行破碎,破碎后进行干燥,得到泡沫颗粒;
(2)按照上述配方称取原料,将43份泡沫颗粒、21份高铝水泥、16份脱硫石膏和8.3份硅藻土置于搅拌设备中,调节转速为800转/分钟,高速分散,降低转速至300转/分钟后依次添加16.8份无机填料、6.3份可膨胀石墨、3.4份三聚氰胺、8份有机树脂和3.6份阻燃纤维,搅拌均匀,得到粉体混合物;
(3)将6.9份阻燃剂、0.8份发泡剂、1.2份固化剂、0.21份减水剂和水加入粉体混合物中,搅拌均匀呈浆状,使粉体混合物表面包覆阻燃剂,得到保温混合物;
(4)将保温混合物打入熟化仓中熟化30-50分钟,熟化后加入制板机内,采用蒸汽热压成型制板工艺,使保温混合物在80-120℃的高温蒸汽热压的作用下定型,压制5-8分钟后快速风冷后挤出,表面喷涂1.8份颜料,进入烘干室,烘干后按尺寸切割,制成保温材料成品。
经检测,本实施例制成的保温材料的垂直燃烧级别为V-0级,导热系数为0.062W/(m·K),抗压强度为8.02MPa,容重为292kg/m3,本实施例的保温材料成品的成本为市售产品成本的49.6%。
实施例5
(1)将废旧泡沫送入破碎机中进行破碎,破碎后进行干燥,得到泡沫颗粒;
(2)按照上述配方称取原料,将50份泡沫颗粒、17.6份高铝水泥、14.2份脱硫石膏和6.4份硅藻土置于搅拌设备中,调节转速为800转/分钟,高速分散,降低转速至300转/分钟后依次添加15.4份无机填料、7.3份可膨胀石墨、3.4份三聚氰胺、8份有机树脂和3.6份阻燃纤维,搅拌均匀,得到粉体混合物;
(3)将6.9份阻燃剂、0.8份发泡剂、1.2份固化剂、0.21份减水剂和水加入粉体混合物中,搅拌均匀呈浆状,使粉体混合物表面包覆阻燃剂,得到保温混合物;
(4)将保温混合物打入熟化仓中熟化30-50分钟,熟化后加入制板机内,采用蒸汽热压成型制板工艺,使保温混合物在80-120℃的高温蒸汽热压的作用下定型,压制5-8分钟后快速风冷后挤出,表面喷涂1.8份颜料,进入烘干室,烘干后按尺寸切割,制成保温材料成品。
经检测,本实施例制成的保温材料的垂直燃烧级别为V-1级,导热系数为0.071W/(m·K),抗压强度为7.58MPa,容重为281kg/m3,本实施例的保温材料成品的成本为市售产品成本的45.2%。
综上所述,实施例1-5的垂直燃烧等级V-0级或者V-0级,导热系数均低于0.2W/(m·K),说明本发明的保温材料具有较好的绝热防火能力,实施例1-5中废旧泡沫的重量份数越高,保温材料的容重越低,生产的成本也越低,但同时保温材料的抗压强度也会下降。
以上内容仅仅是对本发明构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种绝热防火建筑保温材料,其特征在于:包括以下重量份数的原料:废旧泡沫5-50份、高铝水泥20-40份、脱硫石膏10-25份、硅藻土5-16份、无机填料12-25份、可膨胀石墨3-10份、三聚氰胺1-5份、有机树脂6-10份、阻燃纤维0.2-5份、发泡剂0.2-1份、阻燃剂5-8份、固化剂0.2-1.5份、减水剂0.02-0.5份、颜料1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种绝热防火建筑保温材料,其特征在于:包括以下重量份数的原料:废旧泡沫27.5份、高铝水泥30份、脱硫石膏17.5份、硅藻土10.5份、无机填料15.5份、可膨胀石墨6.5份、三聚氰胺3份、有机树脂8份、阻燃纤维2.6份、发泡剂0.6份、阻燃剂6.5份、固化剂0.85份、减水剂0.26份、颜料2份。
3.根据权利要求1所述的一种绝热防火建筑保温材料,其特征在于:所述无机填料为云母粉、钛白粉、硫酸钙、碳酸钙、碳酸盐矿物、硅酸盐、硅铝酸盐、硅酸盐矿物中任意的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种绝热防火建筑保温材料,其特征在于:所述有机树脂是环氧树脂、丙烯酸树脂、苯丙树脂、丁晴橡胶树脂中的任意一种、两种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种绝热防火建筑保温材料,其特征在于:所述阻燃纤维为碳化硅纤维、碳纤维、阻燃海藻纤维或者玄武岩纤维。
6.根据权利要求1所述的一种绝热防火建筑保温材料,其特征在于:所述阻燃剂以SiO2气凝胶、纳米氧化镁和有机硅烷偶联剂为原料制成。
7.一种基于权利要求1-6所述的绝热防火建筑保温材料的制备方法,其特征在于:包含以下步骤:
(1)将废旧泡沫送入破碎机中进行破碎,破碎后进行干燥,得到泡沫颗粒;
(2)按照上述配方称取原料,将泡沫颗粒、高铝水泥、脱硫石膏和硅藻土置于搅拌设备中,高速分散,降低转速后依次添加无机填料、可膨胀石墨、三聚氰胺、有机树脂和阻燃纤维,搅拌均匀,得到粉体混合物;
(3)将阻燃剂、发泡剂、固化剂、减水剂和水加入粉体混合物中,搅拌均匀呈浆状,使粉体混合物表面包覆阻燃剂,得到保温混合物;
(4)将保温混合物打入熟化仓中熟化30-50分钟,熟化后加入制板机内,采用蒸汽热压成型制板工艺,使保温混合物在高温蒸汽热压的作用下定型,压制5-8分钟后快速风冷后挤出,表面喷涂颜料进入烘干室,烘干后按尺寸切割,制成保温材料成品。
8.根据权利要求7所述的一种绝热防火建筑保温材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2中搅拌设备为搅拌釜,高速分散的转速为800转/分钟,搅拌的转速为300转/分钟。
9.根据权利要求7所述的一种绝热防火建筑保温材料的制备方法,其特征在于:所述步骤4中制板机内蒸汽的温度为80-120℃。
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