CN111826115A - 一种环保防火防潮材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保防火防潮材料，包括包括组份A和组份B，所述组份A和组份B的质量比为(2.7:1)‑(4:1)；所述组份A包括以原料：聚醚多元醇、聚酯多元醇、偶联剂、交联剂、催化剂、新型填充剂、分散剂；所述组分B包括以下原料：聚异氰酸酯、多异氰酸酯、复合环保型阻燃剂；本发明中的防火防潮材料，以组份A和组份B复配，采用聚醚多元醇及聚酯多元醇为主料，聚醚多元醇及聚酯多元醇复配的泡沫体流动性强，沉浸于各个细小缝隙和孔洞之中，而后胀发、固化，同时利用其膨胀过程中产生的挤压力，在纵向形成具有形成具有高粘结度、高强度、高硬度、防火、防潮、防烟、保温、隔热的密封体系。

Description

一种环保防火防潮材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及封堵材料技术领域，更具体的说是涉及一种环保防火防潮材料及其制备方法。
背景技术
目前，随着经济的发展，居民生活水平的提高，要求对用电的设施设备的性能和安全运行以及公共建筑行业等各个领域要求越来越高，保证设施设备正常安全运行。
比如电网系统中变电户外端子箱、机构操作箱、电动刀闸箱，电缆工井、电缆沟、变电站穿墙套管、箱变、高低开关柜及基础工井、户外环网柜等箱柜雨雾天气、管道漏水、墙体渗水现象、小动物破坏造成设备腐蚀蚀以及线路短路状况，严重时设备放电，发生火灾。同样公共建筑行业中楼板间管线、穿墙桥架、楼层间配电室、消防管道、铁路系统开关柜等等基本设施未采取有效的防范措施，当出现凝露状况发生事故时，造成的社会和经济损失不容忽视。
传统的封堵方法：自动除湿，加热的装备，防火泥，水泥和石膏板等，但是，以上方法都存在着成本高，操作麻烦，施工复杂，封堵效果差，易开裂，后期改造差，细小缝隙密封不严，易发生火灾等问题。
因此，如何研制一种成本低，操作简单，且具有良好的防火防潮性能的材料是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种成本低，操作简单，现场操作，可以局部密封，也可以整体密封，且具有保温，隔热，耐老化的防火防潮性能的材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种环保防火防潮材料，包括包括组份A和组份B，所述组份A和组份B的质量比为(2.7:1)-(4:1)；
所述组份A包括以下重量份数的原料：
聚醚多元醇20-30份、聚酯多元醇15-20份、偶联剂5-6份、交联剂3-5份、催化剂5-8份、新型填充剂6-10份、分散剂0.8-2份；
所述组分B包括以下重量份数的原料：
聚异氰酸酯20-25份、多异氰酸酯18-20份、复合环保型阻燃剂20-25份。
本发明的有益效果：本发明中的防火防潮材料，用聚醚多元醇及聚酯多元醇为主料，聚醚多元醇及聚酯多元醇复配的泡沫体流动性强，沉浸于各个细小缝隙和孔洞之中，而后胀发、固化，同时利用其膨胀过程中产生的挤压力，在纵向形成具有形成具有高粘结度、高强度、高硬度、防火、防潮、防烟、保温、隔热的密封体系；且本发明中采用复合环保型阻燃剂，材料具有良好的不燃与自熄性能，且防火性能好，不含卤素，环保无毒。
优选地，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇及阻燃聚醚多元醇中的一种或几种的组合；所述聚酯多元醇为己二酸聚酯多元醇、BY3009T及苯酐聚酯多元醇中的一种或几种的组合。
优选地，所述偶联剂为KH550、KH570及KH792中的一种或几种的组合；所述交联剂为二月桂酸二丁基锡、三乙醇胺及多功能碳化二亚胺交联剂中的一种或几种的组合。
优选地，所述催化剂为N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、三乙醇胺、有机锡、有机铋或有机锌中的一种或几种的组合。
优选地，所述新型填充剂为聚磷酸铝、磷酸锌、硼酸锌、钛白粉、白炭黑及偏硼酸钡中的一种或几种的组合；所述分散剂为三乙基己基磷酸、纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯、乙撑基双硬脂酰胺及三硬脂酸甘油酯中的一种或几种的组合。
优选地，所述聚异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯及二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种的组合；所述多异氰酸酯为二苯甲烷多异氰酸酯。
优选地，所述复合环保型阻燃剂为焦磷酸铵、四硼酸钠、氢氧化铝及氢氧化镁中的一种或几种的组合。
采用上述技术方案的有益效果：复合阻燃剂表面含有大量活性羟基，能够通过化学的方式和有机材料分子之间紧密相连。且部分阻燃剂受热分解，可以吸收燃烧物的温度，同时反应产生水，也能起到组织燃烧的作用，分解产生不易燃烧的物质。同时部分阻燃剂在高温下形成产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。
复合环保型阻燃剂之间相互协同，能够使本产品不燃或者自熄，无烟无滴落，通过高温耐火试验长达2个小时以上。良好的隔热性能，防止发生火灾时热量的传递，防止火灾的蔓延，造成关键设备的损失。不含卤素，环保无毒。
本发明还提供了一种环保防火防潮材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述的环保防火防潮材料配方称取各原料，备用；
(2)向反应釜里加入聚醚多元醇、聚酯多元醇，在70℃-90℃真空脱水混合搅拌均匀；
(3)在真空干燥氮气保护条件下，依次加入干燥后的新型填充剂，分散剂，搅拌，研磨混合均匀；
(4)在干燥氮气保护下，依次加入偶联剂、交联剂、催化剂搅拌混合均匀，即得到组份A；将其转移至真空灌装机进行灌装；
(5)在抽真空氮气保护下，向反应釜里加入聚异氰酸酯、多异氰酸酯及复合环保型阻燃剂，在60℃-70℃真空脱水，搅拌混合均匀得到组份B；将其转移至真空灌装机进行灌装。
使用时，在现场将组份A和组份B混合即可。
本发明中的制备方法操作简单，适合用于大工业化生产。
优选地，步骤(2)-(4)中，所述搅拌条件均为：温度为70℃-90℃，速度为1100-1200r/min，时间为30-40min。
优选地，步骤(3)中，所述研磨温度为40℃-50℃，时间为20-40min，研磨细度为100-150μm。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种环保防火防潮材料及其制备方法，有益效果如下：
1、本发明中制备得到的环保防火防潮材料具有良好的粘结性能及稳定的化学性能，能够与各种金属材质、电缆护套材质紧密结合，但与各种金属材质、电缆护套、混凝土、聚乙烯等材质均不产生任何化学反应；而且还能对所接触的管道、电缆及周围设备无腐蚀性，形成完整的防渗漏整体。
2、本发明制备得到的环保防火防潮材料形成的封堵体系由于液体分子自由流动，能够达到细小缝隙以及足够深的部位，然后膨胀产生的挤压力形成密闭体系，可有效隔离水汽并达到防水防潮防烟的作用；且生物屏蔽功能效果好，能够防止小动物进入关键部位啃食引起的危害。
3、本发明中采用上述原料及制备方法制得的材料具有良好的机械性能，高强度，高硬度，符合使用环境对产品机械性能要求；具有良好绝缘性能、隔热性、耐候性、耐湿热及耐老化的性能，且本发明中的产品正常使用可达20年，能够保证不变形，不溶胀，不开裂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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。
实施例1
环保防火防潮材料的原料：
组份A：聚醚多元醇(聚氧化丙烯二醇)20kg、聚酯多元醇(己二酸聚酯多元醇)15kg、偶联剂(KH550)5kg、交联剂(三乙醇胺)3kg、催化剂(有机锡)5kg、新型填充剂(磷酸锌)6kg、分散剂(乙撑基双硬脂酰胺)0.8kg；
组分B：聚异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯)20kg、多异氰酸酯(二苯甲烷多异氰酸酯)18kg、复合环保型阻燃剂(四硼酸钠)20kg；
环保防火防潮材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照环保防火防潮材料配方称取各原料，备用；
(2)向反应釜里加入聚醚多元醇、聚酯多元醇，在70℃真空脱水，并在速度为1200r/min混合搅拌30min；
(3)在真空干燥氮气保护条件下，依次加入干燥后的新型填充剂，分散剂，在温度为75℃、速度为1200r/min混合搅拌30min，在40℃下研磨至细度为150μm；
(4)在干燥氮气保护下，依次加入偶联剂、交联剂、催化剂搅拌混合均匀，即得到组份A；将其转移至真空灌装机进行灌装；
(5)在抽真空氮气保护下，向反应釜里加入聚异氰酸酯、多异氰酸酯及复合环保型阻燃剂，在70℃下真空脱水，在温度为70℃、速度为1200r/min混合搅拌30min得到组份B；将其转移至真空灌装机进行灌装；
(6)使用时，在现场将组份A和组份B混合即可。
使用时，在现场将组份A及组份B混合得到环保防火防潮材料。
实施例2
环保防火防潮材料的原料：
组份A：聚醚多元醇(聚氧化丙烯二醇10kg、聚四氢呋喃二醇20kg)、聚酯多元醇(己二酸聚酯多元醇10kg、BY3009T 10kg)、偶联剂(KH550 3kg、KH570 3kg)、交联剂(二月桂酸二丁基锡3kg、三乙醇胺2kg)、催化剂(双(2-二甲氨基乙基)醚4kg、有机铋4kg)、新型填充剂(钛白粉8kg、聚磷酸铝2kg)、分散剂(乙撑基双硬脂酰胺1kg、三硬脂酸甘油酯1kg)；
组分B：聚异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯15kg、二苯基甲烷二异氰酸酯10kg)、多异氰酸酯(二苯甲烷多异氰酸酯)20kg、复合环保型阻燃剂(四硼酸钠10kg、焦磷酸铵15kg)；
制备方法同实施例1。
实施例3
环保防火防潮材料的原料：
组份A：聚醚多元醇(聚氧化丙烯二醇10kg、聚四氢呋喃二醇15kg)、聚酯多元醇(己二酸聚酯多元醇10kg、BY3009T 8kg)、偶联剂(KH550 3kg、KH792 3kg)、交联剂(二月桂酸二丁基锡3kg、三乙醇胺1kg)、催化剂(有机锡4kg、有机铋2kg)、新型填充剂(磷酸锌6kg、聚磷酸铝2kg)、分散剂(乙撑基双硬脂酰胺0.6kg、三硬脂酸甘油酯0.4kg)；
组分B：聚异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯13kg、二苯基甲烷二异氰酸酯10kg)、多异氰酸酯(二苯甲烷多异氰酸酯)19kg、复合环保型阻燃剂(氢氧化铝10kg、氢氧化镁12kg)；
制备方法同实施例1。
性能测试
将上述实施例1-3所得的材料作为试验组1-3，按经国家防火建筑材料质量监督检验中心按照国标GB 23864-2009《防火封堵材料》检验，检测结果见表1。
此外，将试验组1-3的材料放置于温度为(45±5)℃、相对湿度为(90±5)％的环境下120h观察。将材料放置在装满水的水槽中，先置于23℃±2℃的水中18h，然后将材料放于-20℃±2℃低温箱中，自箱内温度达到-18℃时冷冻3小时，再从低温箱中取出，立即放入50℃±2℃的恒温箱中，恒温3小时，重复上述15个循环观察。上述测量其结果如表1所示。
表1本发明中环保防火防潮材料的性能指标
Figure BDA0002592384950000071
Figure BDA0002592384950000081
由上述表格中，可以看出，本发明中的材料具有阻燃效果好，防潮，保温，隔热，耐老化等明显优势。本发明中的材料现场使用，现场混合，使用方便，操作简单。根据实际施工现场灵活应用，节省成本。本发明可以局部浇注，也可以整体浇住，也可以二次施工，具有扩容性，封堵效果好，表面光滑美观。容易拆卸，易于更换或增加贯穿件，便于二次施工。
对所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 (10)

1.一种环保防火防潮材料，其特征在于，包括包括组份A和组份B，所述组份A和组份B的质量比为(2.7:1)-(4:1)；
所述组份A包括以下重量份数的原料：
聚醚多元醇20-30份、聚酯多元醇15-20份、偶联剂5-6份、交联剂3-5份、催化剂5-8份、新型填充剂6-10份、分散剂0.8-2份；
所述组分B包括以下重量份数的原料：
聚异氰酸酯20-25份、多异氰酸酯18-20份、复合环保型复合环保型阻燃剂20-25份。
2.根据权利要求1所述的一种环保防火防潮材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇及阻燃聚醚多元醇中的一种或几种的组合；所述聚酯多元醇为己二酸聚酯多元醇、BY3009T及苯酐聚酯多元醇中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种环保防火防潮材料，其特征在于，所述偶联剂为KH550、KH570及KH792中的一种或几种的组合；所述交联剂为二月桂酸二丁基锡、三乙醇胺及多功能碳化二亚胺交联剂中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种环保防火防潮材料，其特征在于，所述催化剂为N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、三乙醇胺、有机锡、有机铋或有机锌中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种环保防火防潮材料，其特征在于，所述新型填充剂为聚磷酸铝、磷酸锌、硼酸锌、钛白粉、白炭黑及偏硼酸钡中的一种或几种的组合；所述分散剂为三乙基己基磷酸、纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯、乙撑基双硬脂酰胺及三硬脂酸甘油酯中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种环保防火防潮材料，其特征在于，所述聚异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯及二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种的组合；所述多异氰酸酯为二苯甲烷多异氰酸酯。
7.根据权利要求1所述的一种环保防火防潮材料，其特征在于，所述复合环保型阻燃剂为焦磷酸铵、四硼酸钠、氢氧化铝及氢氧化镁中的一种或几种的组合。
8.一种环保防火防潮材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1-7任一项所述的环保防火防潮材料配方称取各原料，备用；
(2)向反应釜里加入聚醚多元醇、聚酯多元醇，在70℃-90℃真空脱水混合搅拌均匀；
(3)在真空干燥氮气保护条件下，依次加入干燥后的新型填充剂，分散剂，搅拌，研磨混合均匀；
(4)在干燥氮气保护下，依次加入偶联剂、交联剂、催化剂搅拌混合均匀，即得到组份A；将其转移至真空灌装机进行灌装；
(5)在抽真空氮气保护下，向反应釜里加入聚异氰酸酯、多异氰酸酯及复合环保型阻燃剂，在60℃-70℃真空脱水，搅拌混合均匀得到组份B；将其转移至真空灌装机进行灌装。
9.根据权利要求8所述的一种环保防火防潮材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)-(4)中，所述搅拌条件均为：温度为70℃-90℃，速度为1100-1200r/min，时间为30-40min。
10.根据权利要求8所述的一种环保防火防潮材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述研磨温度为40℃-50℃，时间为20-40min，研磨细度为100-150μm。
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