CN118063819A - 一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118063819A CN118063819A CN202410354694.2A CN202410354694A CN118063819A CN 118063819 A CN118063819 A CN 118063819A CN 202410354694 A CN202410354694 A CN 202410354694A CN 118063819 A CN118063819 A CN 118063819A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fireproof
- steel structure
- flame
- temperature
- fireproof heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 97
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 79
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 79
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 73
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 claims abstract description 58
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 58
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 claims abstract description 58
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 36
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 12
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 9
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 9
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920006345 thermoplastic polyamide Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Building Environments (AREA)
Abstract
本发明涉及钢结构防火技术领域，提供了一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用。本发明先采用熔融共混挤出法将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵制备成阻燃母粒，然后通过双辊混炼法在阻燃母粒中加入复合纳米阻燃剂和高温粘结剂，混炼均匀后得到防火片材；最后将防火片材作为防火隔热层，通过热压法或者胶粘法附在钢板基材表面，得到钢结构体防火隔热材料。本发明提供的制备方法简单环保，制备周期短，可大规模生产，施工方便，所得钢结构体防火隔热材料防火效率高，隔热性能好，且防火片材与钢板基材的粘结强度高，不易脱落、开裂，在火灾中能够有效地保护钢结构。综上，本发明能够高效地实现钢结构防火性能的提升，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及防护材料技术领域，尤其涉及一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用。
背景技术
钢结构在日常生活中的应用非常广泛，如钢结构的建筑、钢结构的交通工具、钢结构的集装箱等。尤其是一些小型的钢结构体，如钢结构柜子、普通钢板，在我们的生活中出现和使用的频率很高。钢结构本身不会发生燃烧，但是其不耐高温且易导热。当温度超过550℃时，钢结构的机械强度急剧降低，造成钢结构建筑的弯曲甚至坍塌。因此，需要在钢结构的表面涂刷防火涂料来被动的提高钢结构的耐火性能。
传统的防火涂层按照防火机理可分为膨胀型和非膨胀型。膨胀型防火涂层由成膜树脂和膨胀体系(酸源、碳源和气源)组成，并通过高温下形成的蜂窝状的膨胀炭层来阻隔热量的传递，从而实现钢结构隔热性能的提升。但是，成膜树脂需要较长的时间才能完全固化，施工不方便。非膨胀型防火涂层多采用耐高温的无机填料制备而成，但是其密度大、与基体的粘接强度弱，一般需要涂覆较厚的涂层才能实现钢结构防火性能的提升。
综上所述，目前亟需开发一种施工方便、涂层粘结强度高，且防火隔热性能好的钢结构体防火隔热材料。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用。本发明提供的钢结构体防火隔热材料制备工艺简单，施工方便，且防火片材与钢板基材的粘结强度高，防火隔热性能优异。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种钢结构体防火隔热材料的制备方法，包括以下步骤：
采用熔融共混挤出法，将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵制备成阻燃母粒；
采用双辊混炼法，将所述阻燃母粒、复合纳米阻燃剂和高温粘结剂进行混炼，之后出片，得到防火片材；
将所述防火片材通过热压法或胶粘法附着在钢板基材表面，得到所述钢结构体防火隔热材料。
优选的，所述热塑性聚氨酯的平均相对分子质量为50000～200000；所述聚磷酸铵为II型聚磷酸铵；所述热塑性聚氨酯和聚磷酸铵的质量比为2:3～3:2；
所述熔融共混挤出法包括：将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵的混合物加入挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，得到所述阻燃母粒；所述熔融共混的温度为170～190℃。
优选的，所述复合纳米阻燃剂包括多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛中的至少一种；所述高温粘结剂包括硅酸钠和低熔点玻璃粉中的至少一种。
优选的，所述多面体硅倍半氧烷为梯形硅倍半氧烷、环梯形硅倍半氧烷和笼形硅倍半氧烷中的至少一种；所述纳米二氧化钛为纳米锐钛型二氧化钛和纳米金红石型二氧化钛中的至少一种；
当所述复合纳米阻燃剂包括多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛时，所述多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛的质量比为1:1～2:1。
优选的，所述复合纳米阻燃剂与高温粘结剂的质量比为1:1～2:1；所述阻燃母粒、复合纳米阻燃剂和高温粘结剂的质量比为20:4.5:4.5～20:6:3。
优选的，所述双辊混炼法包括：将所述阻燃母粒置于双辊开炼机中，然后依次加入复合纳米阻燃剂和高温粘结剂进行双辊混炼，混炼均匀后出片；所述双辊混炼的温度为45～90℃；
所述防火片材的厚度为1～3mm。
优选的，所述热压法的热压温度为145～165℃，时间为6～11min；所述热压法采用的设备为平板硫化机。
优选的，所述胶粘法采用的胶粘剂包括常温固化类环氧树脂、环氧基底漆、AB胶和常温固化硅树脂中的至少一种。
本发明还提供了上述方案所述制备方法制备的钢结构体防火隔热材料。
本发明还提供了上述方案所述的钢结构体防火隔热材料在防火材料领域的应用。
本发明提供了一种钢结构体防火隔热材料的制备方法，本发明先通过熔融共混挤出法将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵制备成阻燃母粒；然后，通过双辊混炼法在阻燃母粒中加入复合纳米阻燃剂和高温粘结剂，混炼均匀后得到防火片材；最后，将防火片材作为防火隔热层，通过热压法或者胶粘法附在钢板基材表面，得到所述钢结构体防火隔热材料。本发明提供的制备方法简单环保，制备周期短，可大规模生产，施工方便，所得钢结构体防火隔热材料的防火效率高，隔热性能好；并且，本发明将防火片材通过不同的方法快速地粘附在钢板上，防火片材与钢板基材的粘结强度高，不易脱落、开裂，在火灾中能够有效地保护钢结构。综上，本发明能够高效地实现钢结构防火性能的提升，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明制备钢结构体防火隔热材料的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种钢结构体防火隔热材料的制备方法，包括以下步骤：
采用熔融共混挤出法，将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵制备成阻燃母粒；
采用双辊混炼法，将所述阻燃母粒、复合纳米阻燃剂和高温粘结剂进行混炼，之后出片，得到防火片材；
将所述防火片材通过热压法或胶粘法附着在钢板基材表面，得到所述钢结构体防火隔热材料。
图1为本发明制备钢结构体防火隔热材料的工艺流程示意图，下面结合图1进行详细说明。
本发明采用熔融共混挤出法，将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵制备成阻燃母粒。在本发明中，所述热塑性聚氨酯的平均相对分子质量优选为50000～200000，更优选为60000～150000，进一步优选为70000；在本发明的具体实施例中，所述热塑性聚氨酯优选为聚酯型热塑性聚氨酯；所述聚磷酸铵优选为II型聚磷酸铵；所述热塑性聚氨酯和聚磷酸铵的质量比优选为2:3～3:2，更优选为2:3。
在本发明中，所述熔融共混挤出法优选包括：将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵的混合物加入挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，得到所述阻燃母粒(记为阻燃TPU/APP母粒)；所述熔融共混的温度优选为170～190℃，更优选为180℃。
得到阻燃母粒后，本发明采用双辊混炼法，将所述阻燃母粒、复合纳米阻燃剂和高温粘结剂进行混炼，之后出片，得到防火片材。在本发明中，所述复合纳米阻燃剂优选包括多面体硅倍半氧烷(POSS)和纳米二氧化钛中的至少一种，更优选同时包括POSS和纳米二氧化钛；所述多面体硅倍半氧烷优选为梯形硅倍半氧烷(梯形POSS)、环梯形硅倍半氧烷(环梯形POSS)和笼形硅倍半氧烷(笼形POSS)中的至少一种，更优选为笼形POSS，进一步优选为笼形八苯基POSS(OPS)；所述纳米二氧化钛优选为纳米锐钛型二氧化钛和纳米金红石型二氧化钛中的至少一种，更优选为纳米锐钛型二氧化钛；所述纳米二氧化钛的粒径优选≤100nm，更优选为10～70nm，进一步优选为50nm；当所述复合纳米阻燃剂包括多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛时，所述多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛的质量比优选为1:1～2:1，优选为1:1。所述高温粘结剂优选包括硅酸钠和低熔点玻璃粉中的至少一种；所述低熔点玻璃粉的熔程优选为350℃～650℃。本发明添加的纳米复合阻燃剂包括POSS和纳米二氧化钛，POSS与二氧化钛，以及聚磷酸铵与二氧化钛在高温下可以发生陶瓷化反应，生成类陶瓷炭层，从而提升炭层的屏蔽、隔热和防火性能；同时高温粘结剂在高温下能够进一步提高炭层的致密性，从进一步提高材料的隔热防火性能。
在本发明中，所述复合纳米阻燃剂与高温粘结剂的质量比优选为1:1～2:1，优选为2:1；所述阻燃母粒、复合纳米阻燃剂和高温粘结剂的质量比优选为20:4.5:4.5～20:6:3，优选为20:6:3。
在本发明中，所述双辊混炼法优选包括：将所述阻燃母粒置于双辊开炼机中，然后依次加入复合纳米阻燃剂和高温粘结剂进行双辊混炼，混炼均匀后出片；所述双辊混炼的温度优选为45～90℃，更优选为45℃；当所述复合纳米阻燃剂包括多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛时，优选先加入多面体硅倍半氧烷，再加入纳米二氧化钛。
在本发明中，所述防火片材的厚度优选为1～3mm，更优选为1mm。
得到防火片材后，本发明将所述防火片材通过热压法或胶粘法附着在钢板基材表面，得到所述钢结构体防火隔热材料；在本发明中，所述防火片材具体是作为钢板基材的防火隔热层使用；所述热压法的热压温度优选为145～165℃，更优选为150～160℃，热压时间优选为6～11min，更优选为8～10mnin；所述热压法采用的设备优选为平板硫化机；在本发明的具体实施例中，优选将所述防火片材放置在钢板基材表面，然后进行热压。
在本发明中，所述胶粘法采用的胶粘剂优选包括常温固化类环氧树脂、环氧基底漆、AB胶和常温固化硅树脂中的至少一种，更优选为环氧基底漆；本发明对所述常温固化类环氧树脂、环氧基底漆、AB胶和常温固化硅树脂的种类没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可；在本发明的具体实施例中，优选在所述钢板基材表面涂覆胶粘剂，然后将所述防火片材贴附在钢板基材表面，之后在室温下放置待胶粘剂完全固化；所述固化的时间优选不少于24h。
本发明还提供了上述方案所述制备方法制备的钢结构体防火隔热材料；本发明提供的钢结构体防火隔热材料制备周期短，可大规模生产，施工方便，防火效率高，并且防火片材与钢板基材的粘结强度高，不易脱落、开裂，在火灾中能够有效地保护钢结构。
本发明还提供了上述方案所述的钢结构体防火隔热材料在防火材料领域的应用；本发明提供的钢结构体防火隔热材料防火效率高，隔热性能好，在防火材料领域具有广阔的应用前景。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明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。
下列实施例中，热塑性聚氨酯为聚酯型热塑性聚酰胺，平均相对分子质量为70000，聚磷酸铵为II型聚磷酸铵，纳米二氧化钛的粒径为50nm。
实施例1
步骤1、阻燃母粒的制备：称取400g热塑性聚氨酯(TPU)和600g聚磷酸铵(APP)，将其混合均匀；在180℃下，将上述TPU和APP的混合物加入到挤出机中，通过熔融共混、挤出造粒得到阻燃TPU/APP母粒；
步骤2、防火隔热层的制备：准确称取100g的阻燃TPU/APP母粒；在45℃下，将上述100g阻燃TPU/APP母粒置于双辊开炼机中，依次加入15gOPS、15g纳米锐钛型TiO2、15g硅酸钠混炼均匀；混炼均匀后出片得到防火TPU片材，将其作为防火隔热层；
步骤3、钢结构体防火隔热材料的制备：通过热压法将所制备的1mm厚的防火TPU片材在150℃下热压6min，从而使其牢固地粘附在1mm厚的Q235钢板上，得到一种钢结构体防火隔热材料。
实施例2
步骤1、阻燃母粒的制备：准备称取400g热塑性聚氨酯(TPU)和600g聚磷酸铵(APP)，将其混合均匀；在180℃下，将上述TPU和APP的混合物加入到挤出机中，通过熔融共混、挤出造粒得到阻燃TPU/APP母粒；
步骤2、防火隔热层的制备：准确称取100g的阻燃TPU/APP母粒；在45℃下，将上述100g阻燃TPU/APP母粒置于双辊开炼机中，依次加入15gOPS、15g纳米锐钛型TiO2、15g硅酸钠混炼均匀；混炼均匀后出片得到防火TPU片材，将其作为防火隔热层来使用；
步骤3、钢结构体防火隔热材料的制备：将所制备的1mm厚的防火TPU片材通过环氧基底漆(EP257)粘附在1mm厚的Q235钢板上，室温放置24h后得到一种钢结构体防火隔热材料。
实施例3
步骤1、阻燃母粒的制备：称取400g热塑性聚氨酯(TPU)和600g聚磷酸铵(APP)，将其混合均匀；在180℃下，将上述TPU和APP的混合物加入到挤出机中，通过熔融共混、挤出造粒得到阻燃TPU/APP母粒；
步骤2、防火隔热层的制备：准确称取100g的阻燃TPU/APP母粒；在45℃下，将上述100g阻燃TPU/APP母粒置于双辊开炼机中，依次加入20gOPS、10g纳米锐钛型TiO2、15g硅酸钠混炼均匀；混炼均匀后出片得到防火TPU片材，将其作为防火隔热层；
步骤3、钢结构体防火隔热材料的制备：通过热压法将所制备的1mm厚的防火TPU片材在150℃下热压6min，从而使其牢固地粘附在1mm厚的Q235钢板上，得到一种钢结构体防火隔热材料。
实施例4
步骤1、阻燃母粒的制备：称取400g热塑性聚氨酯(TPU)和600g聚磷酸铵(APP)，将其混合均匀；在180℃下，将上述TPU和APP的混合物加入到挤出机中，通过熔融共混、挤出造粒得到阻燃TPU/APP母粒；
步骤2、防火隔热层的制备：准确称取100g的阻燃TPU/APP母粒；在45℃下，将上述100g阻燃TPU/APP母粒置于双辊开炼机中，依次加入15gOPS、7.5g纳米锐钛型TiO2、22.5g硅酸钠混炼均匀；混炼均匀后出片得到防火TPU片材，将其作为防火隔热层；
步骤3、钢结构体防火隔热材料的制备：通过热压法将所制备的1mm厚的防火TPU片材在150℃下热压6min，从而使其牢固地粘附在1mm厚的Q235钢板上，得到一种钢结构体防火隔热材料。
实施例5
步骤1、阻燃母粒的制备：称取400g热塑性聚氨酯(TPU)和600g聚磷酸铵(APP)，将其混合均匀；在180℃下，将上述TPU和APP的混合物加入到挤出机中，通过熔融共混、挤出造粒得到阻燃TPU/APP母粒；
步骤2、防火隔热层的制备：准确称取100g的阻燃TPU/APP母粒；在45℃下，将上述100g阻燃TPU/APP母粒置于双辊开炼机中，依次加入30gOPS、15g硅酸钠混炼均匀；混炼均匀后出片得到防火TPU片材，将其作为防火隔热层；
步骤3、钢结构体防火隔热材料的制备：通过热压法将所制备的1mm厚的防火TPU片材在150℃下热压6min，从而使其牢固地粘附在1mm厚的Q235钢板上，得到一种钢结构体防火隔热材料。
实施例6
步骤1、阻燃母粒的制备：称取400g热塑性聚氨酯(TPU)和600g聚磷酸铵(APP)，将其混合均匀；在180℃下，将上述TPU和APP的混合物加入到挤出机中，通过熔融共混、挤出造粒得到阻燃TPU/APP母粒；
步骤2、防火隔热层的制备：准确称取100g的阻燃TPU/APP母粒；在45℃下，将上述100g阻燃TPU/APP母粒置于双辊开炼机中，依次加入30g纳米锐钛型TiO2、15g硅酸钠混炼均匀；混炼均匀后出片得到防火TPU片材，将其作为防火隔热层；
步骤3、钢结构体防火隔热材料的制备：通过热压法将所制备的1mm厚的防火TPU片材在150℃下热压6min，从而使其牢固地粘附在1mm厚的Q235钢板上，得到一种钢结构体防火隔热材料。
性能测试
采用ISO 4624:2002中的拉开法测试方法分别对对比例1、对比例2和实施例1～实施例4所得的钢结构体防火隔热材料的附着强度进行表征。在约1100℃下，用背温测试设备分别对对比例1、对比例2和实施例1～实施例4所得的钢结构体防火隔热材料进行模拟烃类火背温测试，结果如表1所示。
表1钢结构体防火隔热材料的附着强度和烃类火背温测试结果
从表1可以得出，实施例1～实施例4所得钢结构体防火隔热材料中，防火隔热层与钢板的附着强度均较高。相同配方的两种不同的粘接方式(热压法和胶粘法)制备的钢结构体防火隔热材料在30min时对应的钢板背面温度很接近。另外，测试表明，未加防护的钢板在约1100℃的烃类火的作用下，其背面的温度在5min左右便可达到600℃以上，实施例5和实施例6分别省略了纳米二氧化钛和OPS，钢结构体防火隔热材料的背温和实施例1～实施例4相比虽然略有升高，但是和未加任何防护的钢板相比，背温明显降低，说明其具有一定的耐火和隔热性能。从表1可知，由本发明技术方案制备的钢结构体防火隔热材料的耐火性能得到了改善。
综上，本发明制备的钢结构体防火隔热材料制备方法简单环保，制备周期短，可大规模生产，施工方便，防火效率高，隔热性能好；并且，本发明通过热压法或胶粘法将防火片材通过快速地粘附在钢板上，防火片材与钢板基材的粘结强度高，不易脱落、开裂，在火灾中能够有效地保护钢结构，应用前景良好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种钢结构体防火隔热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用熔融共混挤出法，将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵制备成阻燃母粒；
采用双辊混炼法，将所述阻燃母粒、复合纳米阻燃剂和高温粘结剂进行混炼，之后出片，得到防火片材；
将所述防火片材通过热压法或胶粘法附着在钢板基材表面，得到所述钢结构体防火隔热材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热塑性聚氨酯的平均相对分子质量为50000～200000；所述聚磷酸铵为II型聚磷酸铵；所述热塑性聚氨酯和聚磷酸铵的质量比为2:3～3:2；
所述熔融共混挤出法包括：将热塑性聚氨酯和聚磷酸铵的混合物加入挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，得到所述阻燃母粒；所述熔融共混的温度为170～190℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合纳米阻燃剂包括多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛中的至少一种；所述高温粘结剂包括硅酸钠和低熔点玻璃粉中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述多面体硅倍半氧烷为梯形硅倍半氧烷、环梯形硅倍半氧烷和笼形硅倍半氧烷中的至少一种；所述纳米二氧化钛为纳米锐钛型二氧化钛和纳米金红石型二氧化钛中的至少一种；
当所述复合纳米阻燃剂包括多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛时，所述多面体硅倍半氧烷和纳米二氧化钛的质量比为1:1～2:1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合纳米阻燃剂与高温粘结剂的质量比为1:1～2:1；所述阻燃母粒、复合纳米阻燃剂和高温粘结剂的质量比为20:4.5:4.5～20:6:3。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双辊混炼法包括：将所述阻燃母粒置于双辊开炼机中，然后依次加入复合纳米阻燃剂和高温粘结剂进行双辊混炼，混炼均匀后出片；所述双辊混炼的温度为45～90℃；
所述防火片材的厚度为1～3mm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热压法的热压温度为145～165℃，时间为6～11min；所述热压法采用的设备为平板硫化机。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胶粘法采用的胶粘剂包括常温固化类环氧树脂、环氧基底漆、AB胶和常温固化硅树脂中的至少一种。
9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备的钢结构体防火隔热材料。
10.权利要求9所述的钢结构体防火隔热材料在防火材料领域的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410354694.2A CN118063819A (zh) | 2024-03-27 | 2024-03-27 | 一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410354694.2A CN118063819A (zh) | 2024-03-27 | 2024-03-27 | 一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118063819A true CN118063819A (zh) | 2024-05-24 |
Family
ID=91107367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410354694.2A Pending CN118063819A (zh) | 2024-03-27 | 2024-03-27 | 一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118063819A (zh) |
-
2024
- 2024-03-27 CN CN202410354694.2A patent/CN118063819A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109987884B (zh) | 一种电池用防火材料及其制备方法和用途 | |
| KR101431002B1 (ko) | 발포 폴리스티렌폼용 난연성 코팅 조성물 | |
| WO2017014382A1 (ko) | 난연성 복합섬유 및 그의 제조 방법 | |
| CN114907054B (zh) | 一种非凝固型防火封堵硅胶泥及其制备方法 | |
| CN116120811B (zh) | 一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层及其制备方法 | |
| KR20160090404A (ko) | 피복재 | |
| CN108948996A (zh) | 玻璃隔热用纳米陶瓷涂料 | |
| CN114032045B (zh) | 一种防火保温材料及其制备方法和应用 | |
| CN101210111B (zh) | 有机/无机复合材料与包含该复合材料的防火板材 | |
| CN118063819A (zh) | 一种钢结构体防火隔热材料及其制备方法和应用 | |
| CN109868067A (zh) | 一种聚苯乙烯保温板材用防火胶粘剂 | |
| CN101397500B (zh) | 多层结构防火材料 | |
| TW201335344A (zh) | 無機防火組合物、防火材料及其形成方法 | |
| CN115674828A (zh) | 一种用于电池的多层防火材料及其制备方法 | |
| JP4300374B2 (ja) | 発泡耐火シートの製造方法 | |
| CN118085551A (zh) | 热塑性防火材料、热塑性防火片材或热塑性防火涂层及其制备方法和应用 | |
| CN114806178A (zh) | 用于高温应用的杂化硅树脂组合物 | |
| CN114456740A (zh) | 一种自粘聚合物改性沥青防水卷材及其制备方法 | |
| CN113582655A (zh) | 一种可膨胀柔性防火材料及其制备方法 | |
| CN113022061A (zh) | 一种耐高温聚氨酯保温板 | |
| CN118085549A (zh) | 一种低烟防火片材及其制备方法和应用 | |
| CN110790563B (zh) | 一种防火门填充材料及其制备方法 | |
| CN117964313B (zh) | 多功能防火防爆板材及其制备方法 | |
| CN116004129A (zh) | 动力电池防火高温绝缘用陶瓷化复合带及其制备和应用 | |
| WO2016017850A1 (ko) | 에어로젤이 함유된 알루미늄 복합패널 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |