CN114085472A - 一种防火膨胀密封件及其制备方法 - Google Patents

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栾漱玉
佟庆辉
葛洪杰
姜志义
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Abstract

本发明涉及建筑物外窗配件技术领域，具体涉及一种防火膨胀密封件及其制备方法。包括以下原料的重量份数，稀土稳定剂1份～10份、硬脂酸1份～5份、活性碳酸钙5份～15份、邻苯二甲酸二辛酯15份～30份、石墨15份～30份、聚氯乙烯树脂20份～25份。本挤出工艺生产的这种防火膨胀密封件组合物产品具有优良的均匀的膨胀性，且外观好，生产效率高，废品率低等优点，为满足建筑外窗的耐火完整性能得到更好的保障。

Description

一种防火膨胀密封件及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑物外窗配件技术领域，具体涉及一种防火膨胀密封件及其制备方法。
背景技术
建筑耐火完整性外窗是指具有在受到火患时，在一定要求时间内保证建筑物外窗的性能完好的窗户，为建筑物内的人或物保证一定躲避火患时间。例如我们现在的住宅建筑、公共建筑、商业建筑等外窗。在建筑一旦有火患发生，普通的外窗会因为火患的原因导致过烟、过火，继而外窗整体被损坏。建筑内的人、物品亦会因为外窗的损害而被火患伤害，给逃生救援带来很大的难度。
我国建筑防火设计规范中提出在某些条件下建筑物的外窗当遇到火患发生时要满足一定时间段的整窗完整性，目前主要采用防火密封件来解决上述问题，目前国内生产防火密封件产品有公开的专利生产方法是以压延方式生产，该生产工艺是将材料简单混合后用三辊压延机根据厚度要求进行压延出片，然后再根据要求的宽度进行分割加工。采用这种生产方式生产的产品，外观粗糙，膨胀性不均匀，另外生产能耗高，品率高等，不符合国家的低炭政策要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以通过挤出工艺来生产防火膨胀密封件组合物，以解决压延方式生产中存在的上述问题，本挤出工艺生产的这种防火膨胀密封件组合物产品具有优良的均匀的膨胀性，且外观好，生产效率高，废品率低等优点，为满足建筑外窗的耐火完整性能得到更好的保障。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种防火膨胀密封件，包括以下原料的重量份数，
Figure BDA0003414923320000011
上述的一种防火膨胀密封件，所述的活性碳酸钙为硬脂酸改性碳酸钙，制备方法包括如下步骤：将硬脂酸与轻质碳酸钙按质量比3：100的比例用高速混料设备进行混合8分钟得到硬脂酸改性碳酸钙。
上述的一种防火膨胀密封件，所述的石墨为膨胀石墨，膨胀倍率≥350倍，石墨的粒径为120目-65目。
上述的一种防火膨胀密封件的制备方法，包括如下步骤：
(a)按上述的重量百分比将上述原料准确称量；
(b)将准确称量的上述原料加入到高速混合设备中；
(c)将高速混料设备启动混合25-30分钟；
(d)按上述混好的混合物添加到塑料造粒机中进行造粒；
(e)将造好的颗粒添加到塑料挤出机中并通过合适的口型模具进行挤出成型。
上述的一种防火膨胀密封件制备方法，步骤(c)中，混料的混合温度为75-90℃。
在上述防火膨胀密封件组合物中，稀土稳定剂是防止聚氯乙烯树脂高温分解保持性能稳定的的稳定剂；硬脂酸是保证混合物的生产润滑作用的润滑剂；活性碳酸钙是保证材料成型、改善树脂塑性、降低成本的填料；邻苯二甲酸二辛酯是聚氯乙烯树脂的增塑剂；石墨是本混合物得以膨胀性能实现的主体材料；聚氯乙烯树脂是混合物的主要载体材料，是整个混合物的成型骨架材料；轻质碳酸钙经过硬脂酸表面活化，表面由亲水性变成亲油性，与其他材料形成良好的亲和性能，湿润分散性变的非常好，能和膨胀材料很好的分散在材料里，不仅改善了产品的挤出流动性能，也起到了增强作用，并且改性效果越好。
本发明的挤出防火膨胀密封件组合物可以采用常规安装方法进行安装，例如通过辊压、插入或双面胶粘结等安装方式，方便而且均匀地将这种防火膨胀密封件安装到有耐火完整性要求的建筑外窗上。
这些组分的组合以及各组分的上述百分比范围，是通过多次试验确定的，上述组合以及百分比范围使本发明防火膨胀密封件组合物具有外观好、膨胀性均匀，能满足更好的耐火完整性要求。
本发明的有益效果：建筑物的外窗当遇到火患发生时要满足一定时间段的整窗完整性，本发明中所述的防火膨胀密封件应用在建筑外窗上以保证建筑外窗在火患的条件下满足0.5小时、1小时乃至更长的完整密封性能，本发明的产品是以膨胀石墨为膨胀主体材料，辅以聚氯乙烯等其他材料通过塑料挤出机造粒并挤出成型工艺生产制造。是当建筑物一旦着火并蔓延到外窗时有明火作用温度达到200℃以上本产品自身体积会快速膨胀最终会膨胀至原体积的20倍以上，由于体积膨胀从而将门窗的原有缝隙填充来解决由于缝隙而过烟过火的问题发生。
具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。在以下实施例和对比例中，用产品表面的光滑度表示挤出防火膨胀密封件的挤出稳定性，表面越光滑，说明挤出稳定性和效率性越好；用膨胀性比的偏差率表示耐火膨胀密封件的膨胀均匀性，这一数值越小，说明膨胀越均匀；
实施例1
本实施例所述的研磨碳酸钙、轻质碳酸钙均为为市售。活性轻质碳酸钙为硬脂酸改性碳酸钙，制备方法包括如下步骤：将硬脂酸与轻质碳酸钙按质量比3：100的比例用高速混料设备进行混合8分钟得到硬脂酸改性碳酸钙。
在常温和常压下，第一组-第三组分别按以下表1中指定的各组分将研磨碳酸钙、轻质碳酸钙、活性轻质碳酸钙与其它材料加入到高速混合设备中；在75-90℃下进行高速混合，搅拌25分钟，得到设定的原料混合物然后进行造粒得到混合物的粒料，再将混合物的粒料进行挤出，制成一定厚度和宽度的防火膨胀密封件组合物。然后，测试组合物的外观满足性及膨胀的偏差率，在表1中列出了测试结果。
第四组-第五组分别按以下表1中指定的各组分含量和活性轻质碳酸钙重复上述方法，但使用不同目数的石墨，在表1中列出了测试结果。
表1
Figure BDA0003414923320000031
Figure BDA0003414923320000041
注：1、外观质量满足性标准要求产品应平整，光滑，不应有裂纹、压坑、厚度均匀、膨胀体明显脱落或粉化等缺陷。
2、本实验膨胀率的试验方法测得及试验数值计算是依据GB16807-2009标准。标准中规定测得膨胀体的膨胀倍率与企业设计的值偏差应不大于15％。
通过第一组-第三组实验得出活性轻质碳酸钙在本混合物的外观满足性和膨胀性偏差率优于研磨碳酸钙和轻质碳酸钙。通过第四组-第五组实验我们得出80目的石墨具有更优的外观满足性和膨胀性偏差率。
对比例
将本实验的遇火膨胀密封件与其他厂家生产的产品进行对比试验结果见表2。
表2
Figure BDA0003414923320000042
下表2中的对比例外观满足性和膨胀性偏差率说明，无论在单一性能上，还是在综合性能上，本发明的遇火膨胀组合物都明显地优于对比例的遇火膨胀组合物。

Claims (5)

1.一种防火膨胀密封件，其特征在于，包括以下原料的重量份数，
Figure FDA0003414923310000011
2.根据权利要求1所述的一种防火膨胀密封件，其特征在于，所述的活性轻质碳酸钙为硬脂酸改性碳酸钙，制备方法包括如下步骤：将硬脂酸与轻质碳酸钙按质量比3：100的比例用高速混料设备进行混合得到硬脂酸改性碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的一种防火膨胀密封件，其特征在于，所述的石墨为膨胀石墨，膨胀倍率≥350倍，石墨的粒径为120目-65目。
4.权利要求1所述的一种防火膨胀密封件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)按权利要求1所述的重量百分比将上述原料准确称量；
(b)将准确称量的上述原料加入到高速混合设备中；
(c)将高速混料设备启动混合25-30分钟；
(d)按上述混好的混合物添加到塑料造粒机中进行造粒；
(e)将造好的颗粒添加到塑料挤出机中并通过合适的口型模具进行挤出成型。
5.权利要求1所述的一种防火膨胀密封件制备方法，其特征在于，步骤(c)中，混料的混合温度为75-90℃。
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郑水林，袁继祖主编: "《非金属矿加工技术与应用手册》", 31 May 2005, 北京：冶金工业出版社 *

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