CN117567109A - 一种用于防火门的含纳米多孔alc阻燃防火材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防火材料技术领域，具体关于一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料；本发明制备的用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，负载甲叉磷酸镍，五溴苄酯官能团的粉煤灰，其协同作用可以提高ALC板材的防火阻燃性能，具有很强耐火性，可以用来做防火板；本发明制备的用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其导热系数低，热迁移慢，故能有效抵抗火灾的能力。
Description
技术领域
本发明涉及防火材料技术领域，尤其是一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料。
背景技术
ALC防火板是蒸压轻质混凝土的简称，是蒸压加气混凝土(ALC)的一种。ALC板是以粉煤灰(或硅砂)、水泥、石灰等为主原料，经过高压蒸汽养护而成的多气孔混凝土成型板材(内含经过处理的钢筋增强)。ALC板既可做墙体材料，又可以做防火板，又可做屋面板，是一种无机不然燃材料，绿色环保的新型建材。
中国专利CN113773035A：提供了一种ALC轻质隔墙板及其制备方法，属于隔墙板领域，ALC轻质隔墙板包括以下重量份数的：30-45份胶凝材料、35～45份粉煤灰、15～25份石英砂、0.1～5份预膨胀微球、4～10份铝粉及助剂，助剂包含0～0.5份减水剂和0～1份早强剂。
中国专利CN106522417A：涉及建筑材料，具体的说，涉及一种装配式错峰隔音ALC板复合墙体。包括两侧主墙体和连接龙骨，所述主墙体的组成中至少包含ALC板，两侧主墙体之间设有间隙和连接龙骨，所述间隙的距离大于连接龙骨的宽度，且两侧主墙体的墙体厚度不同。本发明结构布置合理，使得ALC板材未直接接触，声源侧的声波无法直接通过实体震动传播到另一侧，不存在“声桥”，提高了复合墙的隔声性能，所用不同厚度ALC板材使得复合墙没有明显的吻合效应，提高了其在不同频段的综合隔声性能。
中国专利CN105060817A：公开一种用于ALC墙板的粘接砂浆，它是由下述重量份的组分组成：通用硅酸盐水泥300～400重量份，粉煤灰50～150重量份，石英砂500～600重量份，可再分散乳胶粉5～15重量份，木质纤维素0.5～1.5重量份，聚丙乙烯酰胺0～1.0％。使用本发明粘接砂浆后，ALC墙板块与块之间粘贴牢固，整体性好，且施工方便快捷，降低劳动强度、改善作业环境，成本低廉可控。
以上专利及现有技术制备的ALC板材，生产成本高，抗压强度低，导热系数偏高，抵抗火灾的能力较差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其操作步骤为：
A1：按重量份，称取50-70份铁尾矿、10-30份阻燃固载粉煤灰、0.6-3.3份脱硫石膏、水，搅拌混合均匀，用球磨机进行湿磨，湿磨10-30min后，得到湿磨砂浆；
A2：将湿磨砂浆、12-20份水泥、5-10份石灰，，加入到高速搅拌机，搅拌100-200s，继续加入0.5-1份铝粉，搅拌50-100s，补充水，调至一定的水胶比，得到混合料；
A3：将混合料倒入尺寸为50mm×50mm×100mm的模具内，进行恒温恒湿养护，脱模，蒸压养护，得到用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料。
进一步的，所述的湿磨砂浆的含水量控制在45-55％。
进一步的，所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
进一步的，所述的水胶比控制在1.2-1.6。
所述的模具中已装好钢筋网；所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；所述钢筋规格为HPB235、直径为6mm。
进一步的，所述的恒温恒湿养护的温度为70-90℃，湿度为50-60％，时间为3-5h。
进一步的，所述的蒸压养护操作：恒压压力1-1.3MPa，温度170-190℃，恒压时间为7-10h，排空时间为30-90min。
进一步的，所述的阻燃固载粉煤灰的制备方法为：
B1：按重量份，在反应器中加入100-150份粉煤灰，1000-1500份水，5-9份3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，20-30℃下反应100-140分钟，过滤，烘干，得到含氨基粉煤灰；
B2：在反应釜中，加入0.05-0.5份氨基二(甲叉磷酸)镍配合物，100-150份含氨基粉煤灰，4-8份质量百分比10-18％的丙烯酸五溴苄酯甲苯溶液，700-1000份乙醇，2-5份乙醇钠，控温60-70℃下反应50-100min，过滤，烘干，得到阻燃固载粉煤灰。
进一步的，所述的氨基二(甲叉磷酸)镍配合物的制备方法为：
按照质量份数，将10-20份氨基二(甲叉磷酸)，4-9份硝酸镍，100-200份乙醇加入搅拌釜中，30-40℃搅拌0.5-2h，蒸馏除去乙醇，得到氨基二(甲叉磷酸)镍配合物。
反应机理：
氨基二(甲叉磷酸)镍配合物，含氨基粉煤灰的氨基，与丙烯酸五溴苄酯分别进行氨基加成反应，得到负载甲叉磷酸镍，五溴苄酯官能团的粉煤灰，可以提高ALC板材的防火阻燃性能。
甲叉磷酸镍和五溴苄酯在燃烧过程中可能产生相互协同的作用。甲叉磷酸镍可以催化五溴苄酯的分解，使其在较低的温度下释放出活性自由基，从而有效抑制火焰的传播。同时，甲叉磷酸镍还可能增强五溴苄酯的交联反应，使材料在燃烧时形成坚固的炭层，阻止氧气和可燃物的进一步接触。
技术效果：
本发明的一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，本发明与现有技术相比，具有以下显著效果：
1、本发明采用铁尾矿为原料，制备ALC的水化产物主要为沸石类以及托贝莫来石类矿物，体系中同时含有一定量的硅钙水合物(C—S—H凝胶)，水化产物托贝莫来石主要形态为板状，结构形态为致密网状结构，优于硅钙水合物(C—S—H凝胶)的结构形态，且残余的石英作为骨料存在于ALC中，起到填充作用，辅助提升强度；
2、本发明制备的用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，负载甲叉磷酸镍，五溴苄酯官能团的粉煤灰，其协同作用可以提高ALC板材的防火阻燃性能，具有很强耐火性，可以用来做防火板；
3、本发明制备的用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其导热系数低，热迁移慢，故能有效抵抗火灾的能力。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
1、抗压强度参照GB15762-2008《蒸压加气混凝土(AAC)板材》进行检测；
2、防火等级参照GB8624-2012进行检测；
3、导热系数参照GB/T10294进行检测。
原料铁尾矿的主要成分：
实施例1
一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其操作步骤为：
A1：称取50g铁尾矿、10g阻燃固载粉煤灰、0.6g脱硫石膏、水，搅拌混合均匀，用球磨机进行湿磨，湿磨10min后，得到湿磨砂浆；
A2：将湿磨砂浆、12g水泥、5g石灰，，加入到高速搅拌机，搅拌100s，继续加入0.5g铝粉，搅拌50s，补充水，调至一定的水胶比，得到混合料；
A3：将混合料倒入尺寸为50mm×50mm×100mm的模具内，进行恒温恒湿养护，脱模，蒸压养护，得到用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料。
所述的湿磨砂浆的含水量控制在45％。
所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
所述的水胶比控制在1.2。
所述的模具中已装好钢筋网；所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；所述钢筋规格为HPB235、直径为6mm。
所述的恒温恒湿养护的温度为70℃，湿度为50％，时间为3h。
所述的蒸压养护操作：恒压压力1MPa，温度170℃，恒压时间为7h，排空时间为30min。
所述的阻燃固载粉煤灰的制备方法为：
B1：在反应器中加入100g粉煤灰，1000g水，5g3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，20℃下反应100分钟，过滤，烘干，得到含氨基粉煤灰；
B2：在反应釜中，加入0.05g氨基二(甲叉磷酸)镍配合物，100g含氨基粉煤灰，4g质量百分比10％的丙烯酸五溴苄酯甲苯溶液，700g乙醇，2g乙醇钠，控温60℃下反应50min，过滤，烘干，得到阻燃固载粉煤灰。
所述的氨基二(甲叉磷酸)镍配合物的制备方法为：
将10g氨基二(甲叉磷酸)，4g硝酸镍，100g乙醇加入搅拌釜中，30℃搅拌0.5h，蒸馏除去乙醇，得到氨基二(甲叉磷酸)镍配合物。
实施例2
一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其操作步骤为：
A1：称取55g铁尾矿、15g阻燃固载粉煤灰、1g脱硫石膏、水，搅拌混合均匀，用球磨机进行湿磨，湿磨15min后，得到湿磨砂浆；
A2：将湿磨砂浆、15g水泥、6g石灰，，加入到高速搅拌机，搅拌130s，继续加入0.6g铝粉，搅拌60s，补充水，调至一定的水胶比，得到混合料；
A3：将混合料倒入尺寸为50mm×50mm×100mm的模具内，进行恒温恒湿养护，脱模，蒸压养护，得到用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料。
所述的湿磨砂浆的含水量控制在50％。
所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
所述的水胶比控制在1.3。
所述的模具中已装好钢筋网；所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；所述钢筋规格为HPB235、直径为6mm。
所述的恒温恒湿养护的温度为75℃，湿度为55％，时间为4h。
所述的蒸压养护操作：恒压压力1.1MPa，温度175℃，恒压时间为8h，排空时间为50min。
所述的阻燃固载粉煤灰的制备方法为：
B1：在反应器中加入110g粉煤灰，1100g水，6g3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，25℃下反应110分钟，过滤，烘干，得到含氨基粉煤灰；
B2：在反应釜中，加入0.2g氨基二(甲叉磷酸)镍配合物，110g含氨基粉煤灰，5g质量百分比12％的丙烯酸五溴苄酯甲苯溶液，800g乙醇，3g乙醇钠，控温65℃下反应60min，过滤，烘干，得到阻燃固载粉煤灰。
所述的氨基二(甲叉磷酸)镍配合物的制备方法为：
将13g氨基二(甲叉磷酸)，5g硝酸镍，140g乙醇加入搅拌釜中，35℃搅拌1h，蒸馏除去乙醇，得到氨基二(甲叉磷酸)镍配合物。
实施例3
一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其操作步骤为：
A1：称取65g铁尾矿、25g阻燃固载粉煤灰、3g脱硫石膏、水，搅拌混合均匀，用球磨机进行湿磨，湿磨25min后，得到湿磨砂浆；
A2：将湿磨砂浆、18g水泥、8g石灰，，加入到高速搅拌机，搅拌180s，继续加入0.8g铝粉，搅拌90s，补充水，调至一定的水胶比，得到混合料；
A3：将混合料倒入尺寸为50mm×50mm×100mm的模具内，进行恒温恒湿养护，脱模，蒸压养护，得到用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料。
所述的湿磨砂浆的含水量控制在50％。
所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
所述的水胶比控制在1.5。
所述的模具中已装好钢筋网；所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；所述钢筋规格为HPB235、直径为6mm。
所述的恒温恒湿养护的温度为85℃，湿度为55％，时间为4h。
所述的蒸压养护操作：恒压压力1.2MPa，温度185℃，恒压时间为9h，排空时间为70min。
所述的阻燃固载粉煤灰的制备方法为：
B1：在反应器中加入140g粉煤灰，1400g水，8g3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，25℃下反应130分钟，过滤，烘干，得到含氨基粉煤灰；
B2：在反应釜中，加入0.4g氨基二(甲叉磷酸)镍配合物，140g含氨基粉煤灰，7g质量百分比16％的丙烯酸五溴苄酯甲苯溶液，900g乙醇，4g乙醇钠，控温65℃下反应90min，过滤，烘干，得到阻燃固载粉煤灰。
所述的氨基二(甲叉磷酸)镍配合物的制备方法为：
将18g氨基二(甲叉磷酸)，8g硝酸镍，180g乙醇加入搅拌釜中，35℃搅拌1.5h，蒸馏除去乙醇，得到氨基二(甲叉磷酸)镍配合物。
实施例4
一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其操作步骤为：
A1：称取70g铁尾矿、30g阻燃固载粉煤灰、3.3g脱硫石膏、水，搅拌混合均匀，用球磨机进行湿磨，湿磨30min后，得到湿磨砂浆；
A2：将湿磨砂浆、20g水泥、10g石灰，，加入到高速搅拌机，搅拌200s，继续加入1g铝粉，搅拌100s，补充水，调至一定的水胶比，得到混合料；
A3：将混合料倒入尺寸为50mm×50mm×100mm的模具内，进行恒温恒湿养护，脱模，蒸压养护，得到用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料。
所述的湿磨砂浆的含水量控制在55％。
所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
所述的水胶比控制在1.6。
所述的模具中已装好钢筋网；所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；所述钢筋规格为HPB235、直径为6mm。
所述的恒温恒湿养护的温度为90℃，湿度为60％，时间为5h。
所述的蒸压养护操作：恒压压力1.3MPa，温度190℃，恒压时间为10h，排空时间为90min。
所述的阻燃固载粉煤灰的制备方法为：
B1：在反应器中加入150g粉煤灰，1500g水，9g3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，30℃下反应140分钟，过滤，烘干，得到含氨基粉煤灰；
B2：在反应釜中，加入0.5g氨基二(甲叉磷酸)镍配合物，150g含氨基粉煤灰，8g质量百分比18％的丙烯酸五溴苄酯甲苯溶液，1000g乙醇，5g乙醇钠，控温70℃下反应100min，过滤，烘干，得到阻燃固载粉煤灰。
所述的氨基二(甲叉磷酸)镍配合物的制备方法为：
将20g氨基二(甲叉磷酸)，9g硝酸镍，200g乙醇加入搅拌釜中，40℃搅拌2h，蒸馏除去乙醇，得到氨基二(甲叉磷酸)镍配合物。
对比例1
不加入阻燃固载粉煤灰，加入粉煤灰，其他同实施例1。
对比例2
不加入氨基二(甲叉磷酸)镍配合物，其他同实施例1。
对比例3
不加入丙烯酸五溴苄酯甲苯溶液，其他同实施例1。
通过以上实施例与对比例的数据分析，本发明制备的用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，抗压强度高，导热系数低，热迁移慢，具有很强耐火性，可以用来做防火板。
Claims (9)
1.一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其操作步骤为：
A1：按重量份，称取50-70份铁尾矿、10-30份阻燃固载粉煤灰、0.6-3.3份脱硫石膏、水，搅拌混合均匀，用球磨机进行湿磨，湿磨10-30min后，得到湿磨砂浆；
A2：将湿磨砂浆、12-20份水泥、5-10份石灰，，加入到高速搅拌机，搅拌100-200s，继续加入0.5-1份铝粉，搅拌50-100s，补充水，调至一定的水胶比，得到混合料；
A3：将混合料倒入尺寸为50mm×50mm×100mm的模具内，进行恒温恒湿养护，脱模，蒸压养护，得到用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其特征在于：所述的湿磨砂浆的含水量控制在45-55％。
3.根据权利要求1所述的一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其特征在于：所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其特征在于：所述的水胶比控制在1.2-1.6。
5.根据权利要求1所述的一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其特征在于：所述的模具中已装好钢筋网；所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；所述钢筋规格为HPB235、直径为6mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其特征在于：所述的恒温恒湿养护的温度为70-90℃，湿度为50-60％，时间为3-5h。
7.根据权利要求1所述的一种用于防火门的含纳米多孔ALC阻燃防火材料，其特征在于：所述的蒸压养护操作：恒压压力1-1.3MPa，温度170-190℃，恒压时间为7-10h，排空时间为30-90min。
8.根据权利要求1所述的一种用于防火门的增强型AAC防火材料的制备方法，其特征在于：所述的阻燃固载粉煤灰的制备方法为：
B1：按重量份，在反应器中加入100-150份粉煤灰，1000-1500份水，5-9份3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，20-30℃下反应100-140分钟，过滤，烘干，得到含氨基粉煤灰；
B2：在反应釜中，加入0.05-0.5份氨基二(甲叉磷酸)镍配合物，100-150份含氨基粉煤灰，4-8份质量百分比10-18％的丙烯酸五溴苄酯甲苯溶液，700-1000份乙醇，2-5份乙醇钠，控温60-70℃下反应50-100min，过滤，烘干，得到阻燃固载粉煤灰。
9.根据权利要求1所述的一种用于防火门的增强型AAC防火材料的制备方法，其特征在于：所述的氨基二(甲叉磷酸)镍配合物的制备方法为：
按照质量份数，将10-20份氨基二(甲叉磷酸)，4-9份硝酸镍，100-200份乙醇加入搅拌釜中，30-40℃搅拌0.5-2h，蒸馏除去乙醇，得到氨基二(甲叉磷酸)镍配合物。
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