CN114853439A - 一种磷石膏基防火门芯板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷石膏基防火门芯板及其制备工艺，其原料组成：磷石膏基α高强石膏900‑1000份，发泡剂1‑3份，增强剂0‑5.5份，流动度改性剂0‑0.6份，缓凝剂0‑0.15份，减水剂0‑2份，纤维4‑6份，水320‑500份。其制备步骤如下：将发泡剂与水按比例混合，得到发泡剂水溶液；将水加入反应槽中，加入纤维，搅拌均匀后加入高强石膏，再将混合好的增强剂、流动度改性剂、缓凝剂、减水剂加入反应槽中，搅拌1‑3min，得到混合料浆。将发泡剂水溶液通过发泡机制得的泡沫加入混合浆料中，搅拌1.5‑4min得到发泡石膏混合料浆；倒入模具中，静置后脱模得到防火门芯板。本发明制备的防火门芯板，干密度在260‑320kg/m3，具有稳定性好、耐火性高、不腐蚀钢板、生产效率高的特点，并具有隔音、保温等优点。

Description

一种磷石膏基防火门芯板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及防火门芯板生产技术领域，具体涉及一种立模生产磷石膏基防火门芯板的配方及制备工艺。
背景技术
防火门是指在一定时间内能满足耐火稳定性、完整性和隔热性要求的消防装置，是增加逃生通道安全性的重要保证措施。可为火灾救援赢得机会，最大限度地保护人们的生命安全。防火门芯板在防火门的耐火隔热性能中起到主要作用，是决定防火门质量的关键，也是防火门工程检查和验收的重点项目。
门芯板的填充材料有岩棉、硅酸铝棉、矿棉、珍珠岩板、发泡菱镁板、发泡水泥板等。硅酸铝棉板、岩棉、矿渣棉或玻璃棉类防火门板生产过程中能耗高，且采用有机粘接剂成型，生产过程和使用过程中产生污染，难以达到环保要求，同时存在防火门芯板整体性差、耐火极限时间短、力学性能差、容易变形、综合成本较高、使用不方便等问题。近年来市场上防火门芯板使用较多的是轻质发泡菱镁材料。菱镁防火门芯板具有容重低、防火性能好、轻质高强、造价低等优点。但其原料为菱镁矿，将来可能面临原料禁采的风险。菱镁材料易腐蚀钢材，导致门框腐蚀生锈，缩短防火门的使用寿命，在雨季以及空气潮湿地区这种现象更为严重。而且菱镁防火门芯板生产效率低，夏季8-12小时脱模，冬季24小时脱模。，其板材成型后由于温度较高，容易发生“烧板”现象。
鉴于上述防火门芯板存在的缺陷，发明人经过长期的研究以及多次工业化实验总结出了本发明的技术内容。
发明内容
本发明的目的是提供一种立模生产磷石膏基防火门芯板的配方及制备工艺。解决传统门芯板生产效率低、环保性差、尺寸偏差大，浇筑稳定性差等问题。
本发明是通过以下技术方案实现：一种磷石膏基防火门芯板，包括如下重量份的原料组成：磷石膏基α高强石膏900-1000份，发泡剂1-3份，增强剂0-5.5份，流动度改性剂0-0.6份，缓凝剂0-0.15份，减水剂0-2份，纤维4-6份，水320-500份。
较优选地，所述磷石膏基α型高强石膏是以水洗过后的磷石膏为原料，采用动态蒸压法制备得到的α型高强石膏，其2h抗折强度≥5.0MPa，烘干抗压强度≥40MPa。
较优选地，所述发泡剂为蛋白类复合发泡剂或聚合物类复合发泡剂。。
较优选地，所述发泡剂与水比例为1：100-250，泡沫密度为65-85g/L。
较优选地，所述增强剂由可再分散乳胶粉、PVA、硅酸钠、氯化钠组成。
较优选地，所述流动度改性剂由柠檬酸、羟丙基甲基纤维素醚、十八水合硫酸铝组成。
较优选地，所述缓凝剂为蛋白类缓凝剂；
较优选地，所述减水剂为三聚氰胺类减水剂或非缓凝型聚羧酸类减水剂。
较优选地，所述纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维。
较优选地，所述纤维的长度为10-20mm。
此外，本发明还提供一种上述磷石膏基防火门芯板的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将发泡剂与水按1：100-250混合，得到发泡剂水溶液，控制泡沫密度为65-85g/L；
（2）称取组分量的增强剂、流动度改性剂、缓凝剂及减水剂，混合备用；
（3）称取组分量的水加入反应槽中，加入纤维，搅拌均匀后加入组分量的磷石膏基高强石膏，然后加入混合好的物料，40-45r/min搅拌1-3min，得到混合料浆。
（4）将发泡剂水溶液通过发泡机制得的泡沫加入混合浆料中，30-35r/min搅拌1.5-4min得到发泡石膏混合料浆。
（5）将上述步骤制得的混合料浆倒入已组装并涂好脱模剂的立模模具中，静置1.5-3.5h后脱模得到防火门芯板。
本发明制备的防火门芯板，干密度在260-320kg/m3，采用的磷石膏基a型高强石膏以工业副产物磷石膏为原料，变废为宝。具有稳定性好、耐火性高、不腐蚀钢板、生产效率高的特点。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明做进一步详细说明，但并不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种磷石膏基防火门芯板，包括以下重量份原料：磷石膏基α高强石膏900份，发泡剂1.1份，增强剂5.5份，流动度改性剂0.53份，减水剂1份，纤维4份，水380份。
上述磷石膏基α型高强石膏是以水洗过后的磷石膏为原料，采用动态蒸压法制备得到的α型高强石膏。初凝时间为10min，终凝时间16min，2h抗折强度为6.1MPa,烘干抗压强度为48MPa；
上述发泡剂为蛋白类复合发泡剂，发泡剂与水比例为1：250，泡沫密度为85g/L；
上述减水剂为三聚氰胺类减水剂；
上述纤维为聚酯纤维；
制备方法为：将发泡剂与水按1：250混合，得到发泡剂水溶液；称取组分数增强剂、流动度改性剂、减水剂，混合均匀，得到混合改性剂；称取380份水加入反应槽中，加入4份纤维，开启搅拌，30秒后加入900份高强石膏，然后加入混合改性剂，以40r/min速率搅拌3min，得到混合料浆。启动发泡机，将发泡剂水溶液通过发泡机打成泡沫加入反应槽中，以35r/min的速率搅拌1.5min，得到发泡石膏混合料浆，将混合料浆倒入已组装并涂好脱模剂的立模模具中，静置2h后脱模得到防火门芯板。
本发明制备的防火门芯板干密度为310kg/m3，烘干抗折强度为0.54MPa，烘干抗压强度为1.20MPa，符合GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的A1防火等级。
实施例2
一种磷石膏基防火门芯板，包括以下重量份原料：磷石膏基α高强石膏950份，发泡剂2.2份，增强剂2份，流动度改性剂0.2份，减水剂0.5份，纤维5份，水408.5份。
上述磷石膏基α型高强石膏是以水洗过后的磷石膏为原料，采用动态蒸压法制备得到的α型高强石膏。初凝时间为8min，终凝时间14min，2h抗折强度为5.4MPa,烘干抗压强度为45MPa；
上述发泡剂为聚合物类复合发泡剂，发泡剂与水比例为1：100，泡沫密度为65g/L；
上述减水剂为三聚氰胺类减水剂；
上述纤维为聚酯纤维；
制备方法为：将发泡剂与水按1：100混合，得到发泡剂水溶液；称取组分数增强剂、流动度改性剂、减水剂，混合均匀，得到混合改性剂；称取408.5份水加入反应槽中，加入5份纤维，开启搅拌，30秒后加入950份高强石膏，然后加入混合改性剂，以43r/min速率搅拌2min，得到混合料浆。启动发泡机，将发泡剂水溶液通过发泡机打成泡沫加入反应槽中，以33r/min的速率搅拌2min，得到发泡石膏混合料浆，将混合料浆倒入已组装并涂好脱模剂的立模模具中，静置1.5h后脱模得到防火门芯板。
本发明制备的防火门芯板干密度为300kg/m3，烘干抗折强度为0.62MPa，烘干抗压强度为1.06MPa，符合GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的A1防火等级。
实施例3
一种磷石膏基防火门芯板，包括以下重量份原料：磷石膏基α高强石膏1000份，发泡剂3份，缓凝剂0.15份，纤维5份，水500份。
上述磷石膏基α型高强石膏是以水洗过后的磷石膏为原料，采用动态蒸压法制备得到的α型高强石膏。初凝时间为8min，终凝时间13min，2h抗折强度为6.4MPa,烘干抗压强度为57MPa；
上述发泡剂为聚合物类复合发泡剂，发泡剂与水比例为1：140，泡沫密度为80g/L；
上述缓凝剂为河北申辉石膏缓凝剂有限公司的二级缓凝剂；
上述纤维为聚酯纤维；
制备方法为：将发泡剂与水按1：140混合，得到发泡剂水溶液；称取408.5份水加入反应槽中，加入5份纤维，开启搅拌，30秒后加入950份高强石膏，然后加入组分数缓凝剂，以45r/min速率搅拌1min，得到混合料浆。启动发泡机，将发泡剂水溶液通过发泡机打成泡沫加入反应槽中，以30r/min的速率搅拌4min，得到发泡石膏混合料浆，将混合料浆倒入已组装并涂好脱模剂的立模模具中，静置2.5h后脱模得到防火门芯板。
本发明制备的防火门芯板干密度为283kg/m3，烘干抗折强度为0.48MPa，烘干抗压强度为0.87MPa，符合GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的A1防火等级。
实施例4
一种磷石膏基防火门芯板，包括以下重量份原料：磷石膏基α高强石膏910份，发泡剂2份，增强剂5.5份，流动度改性剂0.6份，缓凝剂0.1份，减水剂2.0份，纤维6份，水320份。
上述磷石膏基α型高强石膏是以水洗过后的磷石膏为原料，采用动态蒸压法制备得到的α型高强石膏。初凝时间为8min，终凝时间13min，2h抗折强度为6.4MPa,烘干抗压强度为57MPa；
上述发泡剂为蛋白类复合发泡剂，发泡剂与水比例为1：200，泡沫密度为78g/L；
上述缓凝剂为河北申辉石膏缓凝剂有限公司的二级缓凝剂；
上述减水剂为非缓凝型聚羧酸类减水剂；
上述纤维为聚丙烯纤维；
制备方法为：将发泡剂与水按1：200混合，得到发泡剂水溶液；称取组分数增强剂、流动度改性剂、缓凝剂、减水剂，混合均匀，得到混合改性剂；称取320份水加入反应槽中，加入6份纤维，开启搅拌，30秒后加入910份高强石膏，然后加入混合改性剂，以42r/min速率搅拌1.5min，得到混合料浆。启动发泡机，将发泡剂水溶液通过发泡机打成泡沫加入反应槽中，以32r/min的速率搅拌3min，得到发泡石膏混合料浆，将混合料浆倒入已组装并涂好脱模剂的立模模具中，静置3.0h后脱模得到防火门芯板。
本发明制备的防火门芯板干密度为260kg/m3，烘干抗折强度为0.51MPa，烘干抗压强度为0.85MPa，符合GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的A1防火等级。
对比例1
与实施例2的区别在于，所述发泡剂与水比例为1：70，泡沫密度为48g/L。
对比例2
与实施例3的区别在于，所述纤维加入量为7份。
对比例3
与实施例4的区别在于，所述减水剂为缓凝型的聚羧酸类减水剂。
对比例4
与实施例4的区别在于，所述发泡剂为AOS。
对比例5
与实施例4的区别在于，将发泡剂通过发泡机打成泡沫加入反应槽后，以45r/min的速率搅拌3min，得到发泡石膏混合料浆。
性能测试：
料浆状态分为良好、起团、消泡
Figure 149243DEST_PATH_IMAGE002
以上为本发明较优实施案例，对本发明仅仅具有一定的代表性以及说明性。

Claims (10)

1.一种磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述材料由包括如下重量份的原料组成：磷石膏基α高强石膏900-1000份，发泡剂1-3份，增强剂0-5.5份，流动度改性剂0-0.6份，缓凝剂0-0.15份，减水剂0-2份，纤维4-6份，水320-500份。
2.根据权利要求1所述磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述磷石膏基α型高强石膏是以水洗过后的磷石膏为原料，采用动态蒸压法制备得到的α型高强石膏，其2h抗折强度≥5.0MPa,烘干抗压强度≥40MPa。
3.根据权利要求1所述磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述发泡剂为蛋白类复合发泡剂或聚合物类复合发泡剂；发泡剂与水比例为1：100-250。
4.根据权利要求1所述磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述增强剂由可再分散乳胶粉、PVA、硅酸钠、氯化钠组成。
5.根据权利要求1所述磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述流动度改性剂由柠檬酸、羟丙基甲基纤维素醚、十八水合硫酸铝组成。
6.根据权利要求1所述磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述缓凝剂为蛋白类缓凝剂。
7.根据权利要求1所述磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述减水剂为三聚氰胺类减水剂或非缓凝型聚羧酸类减水剂。
8.根据权利要求1所述磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维。
9.根据权利要求1所述磷石膏基防火门芯板，其特征在于，所述纤维的长度为10-20mm。
10.根据权利要求1-9任一所述的磷石膏基防火门芯板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）将发泡剂与水按1：100-250混合，得到发泡剂水溶液，控制泡沫密度为65-85g/L；
2）称取组分量的增强剂、流动度改性剂、缓凝剂及减水剂，混合备用；
3）称取组分量的水加入反应槽中，加入纤维，搅拌均匀后加入组分量的磷石膏基高强石膏，然后加入步骤2）混合好的物料，40-45r/min搅拌1-3min，得到混合料浆；
4）将发泡剂水溶液通过发泡机制得的泡沫加入混合浆料中，30-35r/min搅拌1.5-4min得到发泡石膏混合料浆；
5）将上述步骤制得的混合料浆倒入已组装并涂好脱模剂的立模模具中，静置1.5-3.5h后脱模得到防火门芯板。
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