CN110552437B - 一种复合防火板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合防火板及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：a)在金属板槽内固定若干个不锈钢钉并涂覆无机粘结剂，然后压入陶瓷纤维毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块；再在折叠块表面涂覆无机粘结剂后，依次粘接冲孔网和金属箔，热压至金属板槽内边框高度，得到复合防火板；所述陶瓷纤维毯折叠块的压缩率为30％～60％。与现有技术相比，本发明采用特定工艺步骤及条件，通过压入陶瓷纤维毯折叠块，使得到的复合防火板耐火性能优异、容重低，同时通过金属板槽、不锈钢钉与冲孔网作用下的特定固定方式，提高产品承重能力，并且原材料不含有机、有毒有害成分，环保性好，具有广阔的应用前景。

Description

一种复合防火板及其制备方法
技术领域
本发明涉及防火材料技术领域，更具体地说，是涉及一种复合防火板及其制备方法。
背景技术
公开号为CN109437681A的中国专利公开了一种复合防火板及其制备方法，通过将不同配比的防火物料与骨架增强材料压制成型，制得一种高品质的防火板材；其耐火等级达到A1级，烟毒性达到AQ1级，且同时具有良好的耐水性、耐酸碱性和耐冻融性。但是，上述技术方案应用了大量有机成分，主要采用了化学膨胀法制备复合防火板，原料中还含有氯化物，势必对安全环保产生影响，并且强度不高。而公开号为CN208563623U的中国专利公开了一种新型复合保温防火板，包括保温板，所述保温板两面均设置有多个凹槽，所述保温板一面由内而外设置有界面砂浆层、保温砂浆层和无机浆料层，所述保温板、界面砂浆层、保温砂浆层和无机浆料层粘结在一起，保温板另一侧设有界面砂浆层；该复合保温防火板比传统的保温防火板防火性能好，且制作工艺简单，易于大批量机器生产、推广。但是，上述技术方案采用多种砂浆层和无机浆料层粘结在一起，容重较高，使用不便。
综上，现有技术中公开的制备方法得到的复合防火板环保性差、强度低、容重高，这些都局限了其在更广的领域进一步应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合防火板及其制备方法，采用本发明提供的制备方法得到的复合防火板在耐火性能优异的基础上，强度高、环保性好，且容重低。
本发明提供了一种复合防火板的制备方法，包括以下步骤：
a)在金属板槽内固定若干个不锈钢钉并涂覆无机粘结剂，然后压入陶瓷纤维毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块；再在折叠块表面涂覆无机粘结剂后，依次粘接冲孔网和金属箔，热压至金属板槽内边框高度，得到复合防火板；
所述陶瓷纤维毯折叠块的压缩率为30％～60％。
优选的，步骤a)中所述金属板槽的板材为镀锌板、不锈钢板或铝板；所述金属板槽的厚度为1mm～3mm。
优选的，步骤a)中所述不锈钢钉的长度比金属板槽内边框高度短0.4mm～0.6mm。
优选的，步骤a)中所述若干个不锈钢钉的排列方式为以冲孔网的网孔中心的对应点为固定点等间距排列。
优选的，步骤a)中所述无机粘结剂选自硅酸钠和/或硅胶；所述无机粘结剂的涂覆厚度为0.2mm～0.8mm。
优选的，步骤a)中所述陶瓷纤维毯折叠块选自标准陶瓷纤维甩丝毯折叠块、含锆陶瓷纤维喷吹毯折叠块或高铝陶瓷纤维喷吹毯折叠块；所述陶瓷纤维毯折叠块的容重为90Kg/m3～100Kg/m3，厚度为10mm～50mm。
优选的，步骤a)中所述冲孔网的厚度为0.01mm～0.5mm，网孔形状为圆形、菱形或六边形。
优选的，步骤a)中所述金属箔选自铝箔或不锈钢箔，厚度为0.01mm～0.5mm。
优选的，步骤a)中所述热压的温度为60℃～120℃，压力为0.01MPa～0.05MPa，时间为5min～15min。
本发明还提供了一种复合防火板，采用上述技术方案所述的制备方法制备而成。
本发明提供了一种复合防火板及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：a)在金属板槽内固定若干个不锈钢钉并涂覆无机粘结剂，然后压入陶瓷纤维毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块；再在折叠块表面涂覆无机粘结剂后，依次粘接冲孔网和金属箔，热压至金属板槽内边框高度，得到复合防火板；所述陶瓷纤维毯折叠块的压缩率为30％～60％。与现有技术相比，本发明采用特定工艺步骤及条件，通过压入陶瓷纤维毯折叠块，使得到的复合防火板耐火性能优异、容重低，同时通过金属板槽、不锈钢钉与冲孔网作用下的特定固定方式，提高产品承重能力，并且原材料不含有机、有毒有害成分，环保性好，具有广阔的应用前景。实验结果表明，本发明提供的制备方法得到的复合防火板的耐火时长均大于120min，抗压强度在0.7MPa以上。
同时，本发明提供的制备方法工艺简单、条件温和、操作方便，可根据具体使用需求加工为不同形状、厚度、容重、尺寸的产品，适合于工业制造。
附图说明
图1为本发明实施例提供的复合防火板的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种复合防火板的制备方法，包括以下步骤：
a)在金属板槽内固定若干个不锈钢钉并涂覆无机粘结剂，然后压入陶瓷纤维毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块；再在折叠块表面涂覆无机粘结剂后，依次粘接冲孔网和金属箔，热压至金属板槽内边框高度，得到复合防火板；
所述陶瓷纤维毯折叠块的压缩率为30％～60％。
本发明首先在金属板槽内固定若干个不锈钢钉并涂覆无机粘结剂。在本发明中，所述金属板槽的板材优选为镀锌板、不锈钢板或铝板，更优选为镀锌板；其边缘形成高度为10mm～25mm的内边框，在本发明优选的实施例中，所述内边框的高度为10mm或20mm或25mm。在本发明中，所述金属板槽的厚度优选为1mm～3mm，更优选为1mm～2mm，从而保证所述金属板具有一定的强度和容重。
本发明对所述不锈钢钉的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述不锈钢钉的长度优选比金属板槽内边框高度短0.4mm～0.6mm，更优选为0.5mm。
本发明对所述固定的方式没有特殊限制，如可采用本领域技术人员熟知的焊接；同时为了方便实施，将所述不锈钢钉的平头一段焊接到所述金属板槽内。在本发明中，所述若干个不锈钢钉的排列方式优选为以冲孔网的网孔中心的对应点为固定点等间距排列；本发明对所述冲孔网的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售冲孔网或自制冲孔网均可，以上技术方案的实施可通过先在金属板槽上预铺冲孔网从而确定网孔中心的对应点，再以该对应点为固定点焊接不锈钢钉。
在本发明中，所述无机粘结剂优选选自硅酸钠和/或硅胶；本发明对所述无机粘结剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述无机高温粘结剂的市售商品即可。本发明在金属板槽内涂覆无机粘结剂的涂覆厚度优选为0.2mm～0.8mm，更优选为0.2mm。在本发明中，所述涂覆无机粘结剂的位置包括金属板槽的底板及内边框。
完成在金属板槽内固定若干个不锈钢钉并涂覆无机粘结剂后，本发明压入陶瓷纤维毯折叠块(简称折叠块)，使不锈钢钉贯穿折叠块。在本发明中，所述陶瓷纤维毯折叠块优选选自标准陶瓷纤维甩丝毯折叠块、含锆陶瓷纤维喷吹(针刺)毯折叠块或高铝陶瓷纤维喷吹(针刺)毯折叠块；本发明对所述陶瓷纤维毯折叠块的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。在本发明中，所述陶瓷纤维毯折叠块的容重优选为90Kg/m3～100Kg/m3，更优选为96Kg/m3；所述陶瓷纤维毯折叠块的厚度优选为10mm～50mm，更优选为20mm～40mm。在本发明优选的实施例中，所述陶瓷纤维毯折叠块的厚度为20mm或30mm或40mm。
在本发明中，所述陶瓷纤维毯折叠块的压缩率优选为30％～60％，更优选为38.3％～57.5％。以上压缩率的计算通过最终产品中所述陶瓷纤维毯折叠块的压缩量除以原厚度获得；在此步骤中，保证压入陶瓷纤维毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块即可。
完成所述压入陶瓷纤维毯折叠块后，本发明在折叠块表面涂覆无机粘结剂后，依次粘接冲孔网和金属箔，热压至金属板槽内边框高度，得到复合防火板。在本发明中，所述无机粘结剂与上述技术方案中的相同，在此不再赘述。本发明在折叠块表面涂覆无机粘结剂的涂覆厚度优选为0.2mm～0.8mm，更优选为0.8mm。
在本发明中，所述冲孔网即上述技术方案中所述的冲孔网，布满等间距网孔；其材质优选为不锈钢或镀锌钢；所述冲孔网的厚度优选为0.01mm～0.5mm，更优选为0.1mm；所述冲孔网的网孔形状优选为圆形、菱形或六边形，更优选为圆形。在本发明优选的实施例中，所述冲孔网布满等间距、孔径为50mm的圆孔。本发明将冲孔网粘结在折叠块上，能够使不锈钢钉全部穿过冲孔网，同时无机粘结剂可由网孔挤出分布在冲孔网表面，用于粘结金属箔。
在本发明中，所述金属箔优选选自铝箔或不锈钢箔；本发明对其来源没有特殊限制。在本发明中，所述金属箔的厚度优选为0.01mm～0.5mm，更优选为0.4mm。
本发明对所述热压的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的热压机即可。在本发明中，所述热压的温度优选为60℃～120℃，更优选为90℃；所述热压的压力优选为0.01MPa～0.05MPa，更优选为0.025MPa；所述热压的时间优选为5min～15min，更优选为10min。
本发明在热压至金属板槽内边框高度后，优选还包括：
用金属箔进行封边，并去掉多余金属箔，得到复合防火板。
本发明提供的制备方法工艺简单、条件温和、操作方便，可根据具体使用需求加工为不同形状、厚度、容重、尺寸的产品，适合于工业制造。
本发明还提供了一种复合防火板，采用上述技术方案所述的制备方法制备而成。本发明采用特定工艺步骤及条件，通过压入陶瓷纤维毯折叠块，使得到的复合防火板耐火性能优异、容重低，同时通过金属板槽、不锈钢钉与冲孔网作用下的特定固定方式，提高产品承重能力，并且原材料不含有机、有毒有害成分，环保性好，具有广阔的应用前景。
在本发明中，所述复合防火板的容重优选为400Kg/m3～1200Kg/m3，更优选为500Kg/m3～1000Kg/m3；所述复合防火板的厚度优选为7mm～30mm。
本发明提供的复合防火板均为无机金属复合，受热时陶瓷纤维毯折叠块膨胀，能够有效隔绝火焰及热气，具有很好的防火性能；两边由金属板通过金属板槽、不锈钢钉与冲孔网作用下固定，产品具有承重能力。
本发明提供了一种复合防火板及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：a)在金属板槽内固定若干个不锈钢钉并涂覆无机粘结剂，然后压入陶瓷纤维毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块；再在折叠块表面涂覆无机粘结剂后，依次粘接冲孔网和金属箔，热压至金属板槽内边框高度，得到复合防火板；所述陶瓷纤维毯折叠块的压缩率为30％～60％。与现有技术相比，本发明采用特定工艺步骤及条件，通过压入陶瓷纤维毯折叠块，使得到的复合防火板耐火性能优异、容重低，同时通过金属板槽、不锈钢钉与冲孔网作用下的特定固定方式，提高产品承重能力，并且原材料不含有机、有毒有害成分，环保性好，具有广阔的应用前景。实验结果表明，本发明提供的制备方法得到的复合防火板的耐火时长均大于120min，抗压强度在0.7MPa以上。
同时，本发明提供的制备方法工艺简单、条件温和、操作方便，可根据具体使用需求加工为不同形状、厚度、容重、尺寸的产品，适合于工业制造。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明实施例提供的复合防火板的制备方法的工艺流程图参见图1所示；本发明以下实施例所用的镀锌板槽(7.85Kg/m2)厚度为1mm，参见图1流程1；所用的不锈钢钉为市售商品；所用的折叠块容重为96Kg/m3，参见图1流程3；所用的冲孔网材质为不锈钢，厚度为0.1mm，布满等间距、孔径为50mm的圆孔，参见图1流程4。
实施例1
将长度为9.5mm的不锈钢钉平头一段焊接到镀锌板槽内(边缘形成高度为10mm的内边框)，以冲孔网的网孔中心的对应点为固定点等间距排列，参见图1流程2；将136g无机粘结剂涂抹在镀锌板槽四周与平板上，厚度0.2mm，压入20mm厚的标准陶瓷纤维甩丝毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块，再将523g无机粘结剂涂抹在折叠块表面，厚度0.8mm，参见图1流程3；然后将冲孔网粘结在折叠块上，确保不锈钢钉能够全部穿过冲孔网，同时无机粘结剂由圆孔挤出分布在冲孔网表面，参见图1流程4；再将厚度为0.4mm的铝箔粘结在冲孔网上，参见图1流程5；最后采用热压机压延至镀锌板槽厚度(10mm)，铝箔将产品四周封边，裁剪掉多余铝箔，制成1m×1m×0.01m、容重为1000Kg/m3的复合防火板。
实施例2
将长度为19.5mm的不锈钢钉平头一段焊接到镀锌板槽内(边缘形成高度为20mm的内边框)，以冲孔网的网孔中心的对应点为固定点等间距排列，参见图1流程2；将136g无机粘结剂涂抹在镀锌板槽四周与平板上，厚度0.2mm，压入30mm厚的含锆陶瓷纤维喷吹毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块，再将523g无机粘结剂涂抹在折叠块表面，厚度0.8mm，参见图1流程3；然后将冲孔网粘结在折叠块上，确保不锈钢钉能够全部穿过冲孔网，同时无机粘结剂由圆孔挤出分布在冲孔网表面，参见图1流程4；再将厚度为0.4mm的铝箔粘结在冲孔网上，参见图1流程5；最后采用热压机压延至镀锌板槽厚度(20mm)，铝箔将产品四周封边，裁剪掉多余铝箔，制成1m×1m×0.02m、容重为600Kg/m3的复合防火板。
实施例3
将长度为24.5mm的不锈钢钉平头一段焊接到镀锌板槽内(边缘形成高度为25mm的内边框)，以冲孔网的网孔中心的对应点为固定点等间距排列，参见图1流程2；将136g无机粘结剂涂抹在镀锌板槽四周与平板上，厚度0.2mm，压入40mm厚的高铝陶瓷纤维喷吹毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块，再将523g无机粘结剂涂抹在折叠块表面，厚度0.8mm，参见图1流程3；然后将冲孔网粘结在折叠块上，确保不锈钢钉能够全部穿过冲孔网，同时无机粘结剂由圆孔挤出分布在冲孔网表面，参见图1流程4；再将厚度为0.4mm的不锈钢箔粘结在冲孔网上，参见图1流程5；最后采用热压机压延至镀锌板槽厚度(25mm)，不锈钢箔将产品四周封边，裁剪掉多余不锈钢箔，制成1m×1m×0.025m、容重为500Kg/m3的复合防火板。
对比例1
采用实施例1提供的制备方法，制成1m×1m×0.01m、容重为950Kg/m3的复合防火板；区别在于：所述标准陶瓷纤维甩丝毯折叠块的厚度为10mm。
对比例2
采用实施例1提供的制备方法，制成1m×1m×0.01m、容重为1050Kg/m3的复合防火板；区别在于：所述标准陶瓷纤维甩丝毯折叠块的厚度为30mm。
按照GB/T 9978.1-2008的升温曲线对实施例1～3及对比例1～2提供的复合防火板的耐火性能进行测试，测量并记录背火面温度，直至背温平均温升大于140℃，最高温升大于180℃；并对抗拉强度也进行测试，结果参见表1所示。
表1实施例1～3及对比例1～2提供的复合防火板的耐火性能和抗压强度数据
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
耐火时长(min) 135 163 170 106 115
抗压强度(MPa) 0.85 0.78 0.72 0.81 0.9
由表1可知，本发明实施例1～3提供的复合防火板的耐火时长均大于120min，抗压强度在0.7MPa以上；其中，本发明实施例1～3提供的复合防火板在受火时，首先通过金属箔将外来热量辐射出去，火焰烧至无机粘结剂时，无机粘结剂形成一层坚硬的涂层；当烧至折叠块时，陶瓷纤维毯折叠块会膨胀开来，再加上折叠块后面的无机粘结剂和金属板槽；使得这款产品的整体防火性能优异。
公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种复合防火板的制备方法，包括以下步骤：
a)在金属板槽内固定若干个不锈钢钉并涂覆无机粘结剂，然后压入陶瓷纤维毯折叠块，使不锈钢钉贯穿折叠块；再在折叠块表面涂覆无机粘结剂后，依次粘接冲孔网和金属箔，热压至金属板槽内边框高度，得到复合防火板；
所述若干个不锈钢钉的排列方式为以冲孔网的网孔中心的对应点为固定点等间距排列；
所述热压的温度为60℃～120℃，压力为0.01MPa～0.05MPa，时间为5min～15min；所述陶瓷纤维毯折叠块的压缩率为30％～60％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述金属板槽的板材为镀锌板、不锈钢板或铝板；所述金属板槽的厚度为1mm～3mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述不锈钢钉的长度比金属板槽内边框高度短0.4mm～0.6mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述无机粘结剂选自硅酸钠和/或硅胶；所述无机粘结剂的涂覆厚度为0.2mm～0.8mm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述陶瓷纤维毯折叠块选自标准陶瓷纤维甩丝毯折叠块、含锆陶瓷纤维喷吹毯折叠块或高铝陶瓷纤维喷吹毯折叠块；所述陶瓷纤维毯折叠块的容重为90Kg/m3～100Kg/m3，厚度为10mm～50mm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述冲孔网的厚度为0.01mm～0.5mm，网孔形状为圆形、菱形或六边形。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述金属箔选自铝箔或不锈钢箔，厚度为0.01mm～0.5mm。
8.一种复合防火板，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的制备方法制备而成。
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