CN111704800A - 一种高温陶瓷阻断防火门密封条 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温陶瓷阻断防火门密封条，所述密封条主要由橡胶、无机粉末、热膨胀微球、添加剂经过混炼、热压而成；所述无机粉末包括含铝无机粉末、含钛无机粉末、含镁无机粉末、含硅无机粉末中的至少一种；按质量比计，所述橡胶与无机粉末的用量比为1∶1～3∶1，所述热膨胀微球的用量为所述无机粉末用量的1～5wt.％，所述添加剂的用量不超过所述无机粉末用量的10wt.％。本发明通过将含铝、钛等无机粉末与热膨胀微球进行混合，高温下烧结形成多孔陶瓷，利用多孔陶瓷结构，增加密封条的气密性阻断火源，具备优异的防火性能。

Description

一种高温陶瓷阻断防火门密封条
技术领域
本发明涉及一种防火门组件，具体地说是涉及一种高温陶瓷阻断防火门密封条。
背景技术
随着门窗密封行业的发展和人们对于防火安全意识的不断提高，人们对于门窗的密封性和防火性的要求也不断提高。目前对于门窗防火，防火密封条的报道已经很多，但是能够在火灾发生以后，能够长久不被烧坏，还能够迅速膨胀隔绝烟雾渗透的密封条一直是科研人员探索研究的目标。
防火门，是用来维持走火通道的耐火完整性及提供逃生途径的门。其目的是要确保在一段合理时间，通常是逃生时间内，保护走火通道内正在逃生的人免受火灾的威胁，包括阻隔浓烟及热力。防火门一般由防火门扇、防火门框、闭门器、防火膨胀密封条等组成。由此可见防火膨胀密封条是防火门的重要组成部分，它在遇火膨胀后起到阻隔浓烟的作用。如何能够让它在关键时刻充分发挥它的效能，这是每一个做防火门企业所面临的一个问题，目前情况下，防火膨胀密封件由阻燃层和一层装饰层组成，并且一般都黏贴在防火门框的裁口面，这样势必造成防火门框与防火门扇之间处产生一定的缝隙，这样情况下阻隔浓烟的效果不会太理想，且防火效果不佳。
一般防火门密封件内添加有膨胀石墨，是一片一片粘上去的，燃烧时间长了，膨胀石墨粉化，脱落，里面就有缝隙了，火会由缝隙串入室内。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种高温陶瓷阻断防火门密封条，所述密封条通过将含铝、钛等无机粉末与热膨胀微球进行混合，高温下烧结形成多孔陶瓷，利用多孔陶瓷结构，增加密封条的气密性阻断火源，具备优异的防火性能。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种高温陶瓷阻断防火门密封条，所述密封条主要由橡胶、无机粉末、热膨胀微球、添加剂经过混炼、热压而成；所述无机粉末包括含铝无机粉末、含钛无机粉末、含镁无机粉末、含硅无机粉末中的至少一种；按质量比计，所述橡胶与无机粉末的用量比为1∶1～3∶1，所述热膨胀微球的用量为所述无机粉末用量的1～5wt.％，所述添加剂的用量不超过所述无机粉末用量的10wt.％。
进一步地，所述橡胶为硅橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶中的一种。
进一步地，所述含铝无机粉末为氧化铝粉末或在空气中燃烧可生成氧化铝的物质粉末；所述氧化铝包括结晶质氧化铝、非晶质氧化铝中的任意一种或多种；所述在空气中燃烧可生成氧化铝的物质粉末包括无机铝盐、氢氧化铝中的任意一种或多种；所述含铝无机粉末的平均粒径为30～60μm。
进一步地，所述含钛无机粉末为氧化钛粉末或在空气中燃烧可生成氧化钛的物质粉末；所述氧化钛包括结晶质氧化钛、非晶质氧化钛中的任意一种或多种；所述在空气中燃烧可生成氧化钛的物质粉末包括无机钛盐、氢氧化钛、钛金属中的任意一种或多种；所述含钛无机粉末的平均粒径为5～25μm。
进一步地，所述含镁无机粉末为氧化镁粉末或在空气中燃烧可生成氧化镁的物质粉末；所述在空气中燃烧可生成氧化镁的物质粉末包括镁盐、氢氧化镁、氮化镁、金属镁中的任意一种或多种；所述含镁无机粉末的平均粒径为5～30μm。
进一步地，所述含硅无机粉末为二氧化硅粉末或在空气中燃烧可生成二氧化硅的物质粉末；所述在空气中燃烧可生成二氧化硅的物质粉末包括硅酸、碳化硅、氮化硅、硫化硅、四氯化硅、乙酸硅、硅酸钠、原硅酸钠、硅树脂、长石、玻璃料、玻璃纤维中的任意一种或多种；所述含硅无机粉末的平均粒径为0.5～20μm。
进一步地，所述含铝无机粉末与所述含钛无机粉末的质量为2∶3～3∶2；所述含镁无机粉末的用量为无机粉末总量的0～10wt.％；所述含硅无机粉末的用量为无机粉末总量的0～5wt.％。
进一步地，所述热膨胀微球为热塑性空心聚合物微球，由热塑性聚合物外壳和封入的液态烷烃气体组成；当加热时，热塑性聚合物外壳内的气体压力增加并且热塑性聚合物外壳软化，从而使热膨胀微球的体积显著增加；所述热膨胀微球的平均粒径为1～50μm。
进一步地，所述添加剂包括硫化剂、阻燃剂、润滑剂和增塑剂。
进一步地，所述密封条为蜂窝状烧结体。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的防火门密封条在高温下能形成多孔耐高温陶瓷，多孔耐高温陶瓷中含有很多微孔，一方面可以起到阻隔热量的作用，另一方面由于陶瓷本身耐高温，能够有效阻断火源，起到防火的作用。通过多种成分的复配，预先混合成密封条，可以抑制高温中的陶瓷成型收缩，因此，可以有效地抑制所得陶瓷成形体的裂纹。另外，通过使用热膨胀微球，可以提高高温陶瓷多孔性或微孔特性，同时在温度上升初期(不低于200℃)，热膨胀微球迅速膨胀，起到增加密封效果，阻断火源扩散。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
一种高温陶瓷阻断防火门密封条，所述密封条主要由橡胶、无机粉末、热膨胀微球、添加剂经过混炼、热压而成；所述无机粉末包括含铝无机粉末、含钛无机粉末、含镁无机粉末、含硅无机粉末中的至少一种；按质量比计，所述橡胶与无机粉末的用量比为1∶1～3∶1，所述热膨胀微球的用量为所述无机粉末用量的1～5wt.％，所述添加剂的用量不超过所述无机粉末用量的10wt.％。
所述橡胶为硅橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶中的一种。
所述含铝无机粉末为氧化铝粉末或在空气中燃烧可生成氧化铝的物质粉末；所述氧化铝包括结晶质氧化铝、非晶质氧化铝中的任意一种或多种；当氧化铝为结晶质时，其晶型可以为γ型、δ型、θ型、α型。所述在空气中燃烧可生成氧化铝的物质粉末包括无机铝盐、氢氧化铝中的任意一种或多种；所述无机铝盐包括硝酸铝、硝酸铵铝、碳酸铵铝中的一种或几种混合物。所述含铝无机粉末的平均粒径为30～60μm。
所述含钛无机粉末为氧化钛粉末或在空气中燃烧可生成氧化钛的物质粉末；所述氧化钛包括结晶质氧化钛、非晶质氧化钛中的任意一种或多种；所述氧化钛可以为氧化钛(IV)、氧化钛(III)、氧化钛(II)。当氧化钛(IV)为结晶质时，其晶型可以为锐钛矿型、金红石型、板钛矿型。所述在空气中燃烧可生成氧化钛的物质粉末包括无机钛盐、氢氧化钛、钛金属中的任意一种或多种；所述无机钛盐可以为三氯化钛、四氯化钛、硫化钛(IV)、硫化钛(VI)、硫酸钛(IV)中的一种或几种混合物。所述含钛无机粉末的平均粒径为5～25μm。
所述含镁无机粉末为氧化镁粉末或在空气中燃烧可生成氧化镁的物质粉末；所述在空气中燃烧可生成氧化镁的物质粉末包括镁盐、氢氧化镁、氮化镁、金属镁中的任意一种或多种；所述镁盐可以为氯化镁、高氯酸镁、磷酸镁、焦磷酸镁、草酸镁、硝酸镁、碳酸镁、醋酸镁、硫酸镁、柠檬酸镁、乳酸镁、硬脂酸镁、水杨酸镁、肉豆蔻酸镁、葡糖酸镁、二甲基丙烯酸镁、苯甲酸镁中的一种或几种混合物。所述含镁无机粉末的平均粒径为5～30μm。通过调节含镁无机粉末的含量，可提高密封条的耐热性；另外，含镁无机粉末可改善密封条烧结后形成多孔陶瓷的多孔性。
所述含硅无机粉末为二氧化硅粉末或在空气中燃烧可生成二氧化硅的物质粉末；所述在空气中燃烧可生成二氧化硅的物质粉末包括硅酸、碳化硅、氮化硅、硫化硅、四氯化硅、乙酸硅、硅酸钠、原硅酸钠、硅树脂、长石、玻璃料、玻璃纤维中的任意一种或多种；所述含硅无机粉末的平均粒径为0.5～20μm。含硅无机粉末能够形成硅酸盐玻璃相，该硅酸盐玻璃相与钛酸铝系结晶一起在密封条高温烧结后形成的多孔陶瓷成形体中复合化。通过使用含硅无机粉末，可以提高多孔陶瓷成形体的耐热性，含硅无机粉末与热膨胀微球一起使用时，可以显著提高多孔陶瓷成形体的多孔性、微孔特性，从而提高防火门的防火性能及高温阻隔。
所述含铝无机粉末与所述含钛无机粉末的质量为2∶3～3∶2；所述含镁无机粉末的用量为无机粉末总量的0～10wt.％；所述含硅无机粉末的用量为无机粉末总量的0～5wt.％。
所述热膨胀微球为热塑性空心聚合物微球，由热塑性聚合物外壳和封入的液态烷烃气体组成；当加热时，热塑性聚合物外壳内的气体压力增加并且热塑性聚合物外壳软化，从而使热膨胀微球的体积显著增加；所述热膨胀微球的平均粒径为1～50μm。如日本松本油脂的F-30、F-36、MSL-3030、F-48、F78、F100、F190D、F260D，阿克苏诺贝尔的ExpancelTM膨胀微球。通过使用热膨胀微球，可提高高温陶瓷多孔性或微孔特性，同时在温度上升初期(不低于200℃)，热膨胀微球迅速膨胀，起到增加密封效果，阻断火源扩散的作用。
所述添加剂包括硫化剂、阻燃剂、润滑剂和增塑剂。增塑剂包括癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、己二酸二丁酯、二乙二醇苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、偏苯三酸三辛酯、己二酸聚酯和苯酚烷基磺酸盐的共混物。一些磷酸烷基酯基液体阻燃剂也可用作增塑剂，如磷酸三甲苯酯、三(磷酸2-乙基己酯)和二苯基磷酸2-乙基己酯。
所述密封条为蜂窝状烧结体。
实施例1
将1.1kg有机硅橡胶、200g氧化铝、300g二氧化钛、25g氧化镁、25g二氧化硅、25g热膨胀微球F100、3g硫化剂、20g液体阻燃剂二苯基磷酸2-乙基己酯混合，混合过程使用混合器，将批次大小为200至300克的成分逐渐添加到混合器中，该混合器以60RPM运行并且加热到80～100℃。在材料完全混合均匀后，混合继续4至5分钟。利用热压机在100至150℃下将上述混合后的材料压制成所需的密封条形状。
实施例2
将1.8kg氯丁橡胶生胶、300g氧化铝、250g二氧化钛、25g氧化镁、25g二氧化硅、6g热膨胀微球F190D、4g硫化剂、20g液体阻燃剂二苯基磷酸2-乙基己酯、10g增塑剂癸二酸二辛酯混合，混合过程使用混合器，将批次大小为200至300克的成分逐渐添加到混合器中，该混合器以60RPM运行并且加热到80～100℃。在材料完全混合均匀之后，混合继续4至5分钟。利用热压机在100至150℃下将上述混合后的材料压制成所需的密封条形状。
实施例3
将1.8kg三元乙丙橡胶生胶、300g氧化铝、300g二氧化钛、15g氧化镁、20g长石、6g热膨胀微球F260D、5g硫化剂、20g液体阻燃剂二苯基磷酸2-乙基己酯、10g增塑剂癸二酸二辛酯混合，混合过程使用混合器，将批次大小为200至300克的成分逐渐添加到混合器中，该混合器以60RPM运行并且加热到80～100℃。在材料完全混合均匀之后，混合继续4至5分钟。利用热压机在100至150℃下将上述混合后的材料压制成所需的密封条形状。
实施例4
将1.1kg有机硅橡胶、150g氧化铝、150g二氧化钛、15g氧化镁、10g二氧化硅、15g热膨胀微球F100、3g硫化剂、20g液体阻燃剂二苯基磷酸2-乙基己酯混合，混合过程使用混合器，将批次大小为200至300克的成分逐渐添加到混合器中，该混合器以60RPM运行并且加热到80～100℃。在材料完全混合均匀后，混合继续4至5分钟。利用热压机在100至150℃下将上述混合后的材料压制成所需的密封条形状。
对比例1
将1.1kg有机硅橡胶、200g膨胀石墨、3g硫化剂、20g液体阻燃剂二苯基磷酸2-乙基己酯混合，混合过程使用混合器，将批次大小为200至300克的成分逐渐添加到混合器中，该混合器以60RPM运行并且加热到80～100℃。在材料完全混合均匀后，混合继续4至5分钟。利用热压机在100至150℃下将上述混合后的材料压制成所需的密封条形状。
将上述实施例1～4和对比例1中得到密封条进行性能测试，测试结果见下表。
Figure BDA0002555564530000081
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述密封条主要由橡胶、无机粉末、热膨胀微球、添加剂经过混炼、热压而成；所述无机粉末包括含铝无机粉末、含钛无机粉末、含镁无机粉末、含硅无机粉末中的至少一种；按质量比计，所述橡胶与无机粉末的用量比为1∶1～3∶1，所述热膨胀微球的用量为所述无机粉末用量的1～5wt.％，所述添加剂的用量不超过所述无机粉末用量的10wt.％；所述密封条为蜂窝状烧结体。
2.如权利要求1所述的一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述橡胶为硅橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶中的一种。
3.如权利要求1所述的一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述含铝无机粉末为氧化铝粉末或在空气中燃烧可生成氧化铝的物质粉末；所述氧化铝包括结晶质氧化铝、非晶质氧化铝中的任意一种或多种；所述在空气中燃烧可生成氧化铝的物质粉末包括无机铝盐、氢氧化铝中的任意一种或多种；所述含铝无机粉末的平均粒径为30～60μm。
4.如权利要求1所述的一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述含钛无机粉末为氧化钛粉末或在空气中燃烧可生成氧化钛的物质粉末；所述氧化钛包括结晶质氧化钛、非晶质氧化钛中的任意一种或多种；所述在空气中燃烧可生成氧化钛的物质粉末包括无机钛盐、氢氧化钛、钛金属中的任意一种或多种；所述含钛无机粉末的平均粒径为5～25μm。
5.如权利要求1所述的一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述含镁无机粉末为氧化镁粉末或在空气中燃烧可生成氧化镁的物质粉末；所述在空气中燃烧可生成氧化镁的物质粉末包括镁盐、氢氧化镁、氮化镁、金属镁中的任意一种或多种；所述含镁无机粉末的平均粒径为5～30μm。
6.如权利要求1所述的一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述含硅无机粉末为二氧化硅粉末或在空气中燃烧可生成二氧化硅的物质粉末；所述在空气中燃烧可生成二氧化硅的物质粉末包括硅酸、碳化硅、氮化硅、硫化硅、四氯化硅、乙酸硅、硅酸钠、原硅酸钠、硅树脂、长石、玻璃料、玻璃纤维中的任意一种或多种；所述含硅无机粉末的平均粒径为0.5～20μm。
7.如权利要求1所述的一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述含铝无机粉末与所述含钛无机粉末的质量为2∶3～3∶2；所述含镁无机粉末的用量为无机粉末总量的0～10wt.％；所述含硅无机粉末的用量为无机粉末总量的0～5wt.％。
8.如权利要求1所述的一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述热膨胀微球为热塑性空心聚合物微球，由热塑性聚合物外壳和封入的液态烷烃气体组成；当加热时，热塑性聚合物外壳内的气体压力增加并且热塑性聚合物外壳软化，从而使热膨胀微球的体积显著增加；所述热膨胀微球的平均粒径为1～50μm。
9.如权利要求1所述的一种高温陶瓷阻断防火门密封条，其特征在于：所述添加剂包括硫化剂、阻燃剂、润滑剂和增塑剂。
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