CN112159113A - 一种高强度阻燃黑岩棉及其制备方法 - Google Patents

一种高强度阻燃黑岩棉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种高强度阻燃黑岩棉及其制备方法。所述黑岩棉由以下重量份的原料组成：玄武岩90～130份、白云石50～70份、矿渣15～35份、焦炭40～80份、石墨烯10～20份、碱式硫酸镁25～45份。本发明提供的高强度阻燃黑岩棉，提高了拉伸强度，使得制品力学性能明显改善，同时还具有燃烧性能级别高，导热系数低的特点，能满足《建筑外墙外保温用岩棉制品》GB25975‑2010对岩棉产品的质量要求，更有利于房屋的保暖以及防火需求。本发明提供的制备高强度阻燃黑岩棉的方法流程简单、操作方便，易于大规模生产，且质量稳定。

Description

一种高强度阻燃黑岩棉及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种高强度阻燃黑岩棉及其制备方法。
背景技术
岩棉起源于夏威夷。当夏威夷岛第一次火山喷发之后，岛上的居民在地上发现了一缕一缕融化后质地柔软的岩石，这就是最初人类认知的岩棉纤维，岩棉的生产过程，其实是模拟了夏威夷火山喷发这一自然过程，岩棉产品均采用优质玄武岩、白云石等为主要原材料，经1450℃以上高温溶化后采用国际先进的四轴离心机高速离心成纤维，同时喷入一定量粘结剂、防尘油、憎水剂后经集棉机收集、通过摆锤法工艺，加上三维法铺棉后进行固化、切割，形成不同规格和用途的岩棉产品。
岩棉可作为外保温墙主材料，岩棉外墙外保温抹面系统由粘结层、岩棉板保温层、抹贴面层、锚固件、饰面层等构成，岩棉的性能是保温墙性能的核心，工程施工要求岩棉保温层具有较好的耐冻融性能，韧性，较少的吸水量，目前的岩棉纤维材料普遍存在韧性较低，耐冻融性能差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度阻燃黑岩棉及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种高强度阻燃黑岩棉，所述黑岩棉由玄武岩、白云石、矿渣、焦炭、石墨烯、碱式硫酸镁组成。
优选地，所述黑岩棉由以下重量份的原料组成：玄武岩90～130份、白云石50～70份、矿渣15～35份、焦炭40～80份、石墨烯10～20份、碱式硫酸镁25～45份。
优选地，所述白云石为铁白云石。
优选地，所述石墨烯为氧化石墨烯。
优选地，所述碱式硫酸镁为碱式硫酸镁晶须。
优选地，所述铁白云石中三阶铁的含量≥20wt％。
优选地，所述黑岩棉由以下重量份的原料组成：玄武岩90～130份、铁白云石50～70份、矿渣15～35份、焦炭40～80份、氧化石墨烯10～20份、碱式硫酸镁晶须25～45份。
优选地，所述黑岩棉由以下重量份的原料组成：玄武岩110份、铁白云石60份、矿渣25份、焦炭60份、氧化石墨烯15份、碱式硫酸镁晶须35份。
本发明还提供一种高强度阻燃黑岩棉的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将玄武岩、白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1450～1550℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以200～250m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量10～15％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡；
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，向打褶后的毡中加入碱式硫酸镁、石墨烯，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将玄武岩、铁白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1450℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以200m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量10％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡；
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，向打褶后的毡中加入碱式硫酸镁晶须、氧化石墨烯，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的高强度阻燃黑岩棉，提高了拉伸强度，使得制品力学性能明显改善，同时还具有燃烧性能级别高，导热系数低的特点，能满足《建筑外墙外保温用岩棉制品》GB25975-2010对岩棉产品的质量要求，更有利于房屋的保暖以及防火需求。本发明提供的制备高强度阻燃黑岩棉的方法流程简单、操作方便，易于大规模生产，且质量稳定。
具体实施方式
实施例1
按下述表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将玄武岩、铁白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1450℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以200m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量10％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡；
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，向打褶后的毡中加入碱式硫酸镁晶须、氧化石墨烯，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
实施例2
(1)将玄武岩、铁白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1550℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以250m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量15％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡；
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，向打褶后的毡中加入碱式硫酸镁晶须、氧化石墨烯，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
实施例3
(1)将玄武岩、铁白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1500℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以250m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量15％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡；
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，向打褶后的毡中加入碱式硫酸镁晶须、氧化石墨烯，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
对比例1
(1)将玄武岩、铁白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1500℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以250m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量15％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡；
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，向打褶后的毡中加入碱式硫酸镁晶须、氧化石墨烯，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
对比例2
(1)将玄武岩、铁白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1500℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以250m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量15％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡；
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
表1
物料种类 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
玄武岩 90 110 130 130 175
铁白云石 50 60 70 70 70
矿渣 15 25 35 35 35
焦炭 40 60 80 80 100
碱式硫酸镁晶须 25 35 45 20 /
氧化石墨烯 10 15 20 45 /
实施例4黑岩棉性能测试
分别对实施例1～3以及对比例1～2所制备的黑岩棉产品进行最高使用温度、燃烧性能级别、导热系数、抗拉强度等项目进行测试；测试结果见表2。
表2性能测试结果
Figure BDA0002718204900000051
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种高强度阻燃黑岩棉，其特征在于，所述黑岩棉由以下重量份的原料组成：玄武岩90～130份、白云石50～70份、矿渣15～35份、焦炭40～80份、石墨烯10～20份、碱式硫酸镁25～45份。
2.根据权利要求1所述的黑岩棉，其特征在于，所述白云石为铁白云石。
3.根据权利要求1所述的黑岩棉，其特征在于，所述石墨烯为氧化石墨烯。
4.根据权利要求1所述的黑岩棉，其特征在于，所述碱式硫酸镁为碱式硫酸镁晶须。
5.根据权利要求1所述的黑岩棉，其特征在于，所述铁白云石中三阶铁的含量≥20wt％。
6.根据权利要求1所述的黑岩棉，其特征在于，所述黑岩棉由以下重量份的原料组成：玄武岩90～130份、铁白云石50～70份、矿渣15～35份、焦炭40～80份、氧化石墨烯10～20份、碱式硫酸镁晶须25～45份。
7.根据权利要求1所述的黑岩棉，其特征在于，所述黑岩棉由以下重量份的原料组成：玄武岩110份、铁白云石60份、矿渣25份、焦炭60份、氧化石墨烯15份、碱式硫酸镁晶须35份。
8.一种制备如权利要求1～7任一所述的高强度阻燃黑岩棉的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将玄武岩、白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1450～1550℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以200～250m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量10～15％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡；
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，向打褶后的毡中加入碱式硫酸镁、石墨烯，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将玄武岩、铁白云石、矿渣、焦炭粉碎混匀，在1450℃下熔融，得到熔融体；
(2)将步骤(1)得到的熔融体以200m/min离心甩成纤维状黑岩棉，同时在纤维状黑岩棉表面喷洒质量浓度为5％的酚醛树脂，喷入量为熔融体的总重量10％，再将纤维状黑岩棉叠加形成多层折叠结构的毡。
(3)将步骤(2)所得的多层折叠结构的毡进行打褶压制，向打褶后的毡中加入碱式硫酸镁晶须、氧化石墨烯，经加压机加压后送至固化炉固化，即得。
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