一种防火门芯板材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710621005.X | 申请日 | 2017-07-27 | 公开(公告)号 | CN107266016A | 公开(公告)日 | 2017-10-20 |
| 申请人 | 合肥伊只门窗有限公司; | 发明人 | 汪中奇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 门 窗材料技术领域，提供了一种防火门芯板材料及其制备方法，所述材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石10-13份、 硅 藻土23-35份、聚苯乙烯颗粒3-9份、 硅酸 铝 棉 3-9份、蛭石3-11份、轻质陶粒2-7份、 磷酸 盐 0.3-2.9份、凹凸棒土4-12份、阻燃剂0.6-4份、耐高温粘结剂1.1-3.1份。该发明以 硅藻土 为主要原料，并且硅藻土进行了 酸化 改性，再复配纤蛇纹石、聚苯乙烯颗粒、蛭石、轻质陶粒、凹凸棒土来提高材料的强度、延展度和保温性能，此外，加入阻燃剂可提高材料的防火性能，加入耐高温粘结剂来提高各组分的粘性度和材料的保温性，从而使得制备的材料具有优越的保温、防火和强度性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种防火门芯板材料，其特征在于：所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石10-13份、硅藻土23-35份、聚苯乙烯颗粒3-9份、硅酸铝棉3-9份、蛭石3-11份、轻质陶粒2-7份、磷酸盐0.3-2.9份、凹凸棒土4-12份、阻燃剂0.6-4份、耐高温粘结剂1.1- |
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| 说明书全文 | 一种防火门芯板材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于门窗材料技术领域，具体地，涉及一种防火门芯板材料及其制备方法。 背景技术[0002] 防火门芯板材料是用来制作防火门芯板的，是防火门起到防火作用的关键因素。目前，存在三种防火门芯板材料，第一种是以硅酸铝棉为主要材料，由于其烟气毒性指标达不到国家标准，现在已被明令禁止使用；另一种是以膨胀珍珠岩为主要材料，由于珍珠岩的自身的强度差，与钢板或多层板粘结后，薄钢板的加工变形、遇热变形，以及碰撞变形等因素，容易导致制造的防火门芯板碎裂，从而影响防火门的整体性能；还有一种是菱镁材料，菱镁发泡防火门芯材料是新一代不燃防火保温产品。主要是由天然的氯氧镁无机环保材料，经机械流水作业压制复合而成。它具有不燃不爆，耐水、耐油、耐化学腐蚀，无毒以及机械强度高等特点。但是其也存在一定的问题，菱镁材料成分里含大量卤素离子（主要是氯离子），因而在高温潮湿的环境下极易发生吸潮、易出现“反卤”现象，腐蚀防火门的框架材料而大大缩短防火门的服役期限。 [0003] 为了解决上述问题，需要研发一种强度高、保温效果好、阻燃功能好的防火门芯板材料。 发明内容[0005] 根据本发明一方面提供的一种防火门芯板材料，所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石10-13份、硅藻土23-35份、聚苯乙烯颗粒3-9份、硅酸铝棉3-9份、蛭石3-11份、轻质陶粒2-7份、磷酸盐0.3-2.9份、凹凸棒土4-12份、阻燃剂0.6-4份、耐高温粘结剂1.1-3.1份。 [0006] 优选地，所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石10-12份、硅藻土23-33份、聚苯乙烯颗粒3-6份、硅酸铝棉3-7份、蛭石3-9份、轻质陶粒2-5份、磷酸盐0.3-2.1份、凹凸棒土4-8份、阻燃剂0.6-3份、耐高温粘结剂1.1-2.1份。 [0007] 优选地，所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石11份、硅藻土25份、聚苯乙烯颗粒5份、硅酸铝棉5份、蛭石7份、轻质陶粒3份、磷酸盐1.2份、凹凸棒土5份、阻燃剂2份、耐高温粘结剂1.5份。 [0008] 优选地，所述硅藻土经过如下方法改性：（1）将自然风化后的硅藻土输入到搅拌机中搅拌，再将浓度为10-19%的硫酸缓慢加入到搅拌机中，对硅藻土进行酸化处理，所述硅藻土与硫酸的重量比为9-20:1； （2）将酸化处理后的硅藻土输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为1-3h，焙烧温度控制在250-350℃，焙烧后的硅藻土含水率≤3％。 [0009] 优选地，所述硅藻土中还含有氧化镁和凹凸棒土。 [0010] 优选地，所述阻燃剂包括聚硅酸磷酸二氢铝溶液和氮磷阻燃剂溶液，所述氮磷阻燃剂溶液和聚硅酸磷酸二氢铝溶液的质量比为100:20-30。 [0011] 优选地，所述阻燃剂的制备方法是将所述聚硅酸磷酸二氢铝溶液倒入氮磷阻燃剂溶液中，进行混合，搅拌静置即得。 [0012] 优选地，所述耐高温粘结剂为无机粘结剂，它由磷酸二氢铝、锆溶胶和水混合制成。 [0013] 根据本发明的另一方面，提供一种防火门芯板材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量分数称取纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土、阻燃剂、耐高温粘结剂； 步骤二、将纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土混合后加入水中拌匀得混合浆料，所用水的重量为混合物重量的10-15%； 步骤三、向混合浆料中加入阻燃剂和耐高温粘结剂，搅拌均匀后进行模压固化成型处理，即可。 [0014] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1、本发明提供的一种防火门芯板材料，该发明以硅藻土为主要原料，并且硅藻土进行了酸化改性，再复配纤蛇纹石、聚苯乙烯颗粒、蛭石、轻质陶粒、凹凸棒土来提高材料的强度、延展度和保温性能，此外，加入阻燃剂提高材料的防火性能，加入耐高温粘结剂来提高各组分的粘性度和材料的保温性，从而使得制备的材料具有优越的保温、防火和强度性能。 [0015] 2、本发明提供的一种防火门芯板材料，改性后的硅藻土经过酸化处理后，使得硅藻土pH值控制在6.5-7.5，酸化后的硅藻土尾矿具有细腻、松散、质轻、多孔、吸附性、可塑性和粘结性好的特点。进而可提高防火门芯板材料。 [0016] 3、本发明提供的一种防火门芯板材料，该材料配方中加入的阻燃剂是将氮磷系阻燃剂与铝硅系阻燃剂结合起来，实践中，含氮成分稀释燃烧环境中氧气的浓度，含磷成分能够促进木材脱水炭化，硅酸盐与磷酸二氢铝作为一种木材阻燃剂的无机添加剂，在阻燃木材燃烧过程中，能在木材表面形成热绝缘性的保护膜，提高碳层的热稳定性，从而提高木材的热解温度，抑制烟气的产生，在木材燃烧过程中，有效提高了材料的防火阻燃性能。 具体实施方式[0017] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1 本实施例提供的一种防火门芯板材料，所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石13份、硅藻土23份、聚苯乙烯颗粒9份、硅酸铝棉3份、蛭石11份、轻质陶粒2份、磷酸盐2.9份、凹凸棒土4份、阻燃剂4份、耐高温粘结剂1.1份。 [0018] 其中，所述硅藻土经过如下方法改性：（1）将自然风化后的硅藻土输入到搅拌机中搅拌，再将浓度为19%的硫酸缓慢加入到搅拌机中，对硅藻土进行酸化处理，所述硅藻土与硫酸的重量比为9:1； （2）将酸化处理后的硅藻土输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为3h，焙烧温度控制在250℃，焙烧后的硅藻土含水率≤3％。 [0019] 其中，所述硅藻土中还含有氧化镁和凹凸棒土。 [0020] 其中，所述阻燃剂包括聚硅酸磷酸二氢铝溶液和氮磷阻燃剂溶液，所述氮磷阻燃剂溶液和聚硅酸磷酸二氢铝溶液的质量比为100:30。 [0021] 其中，所述阻燃剂的制备方法是将所述聚硅酸磷酸二氢铝溶液倒入氮磷阻燃剂溶液中，进行混合，搅拌静置即得。 [0022] 其中，所述耐高温粘结剂为无机粘结剂，它由磷酸二氢铝、锆溶胶和水混合制成。 [0023] 根据本发明的另一方面，提供一种防火门芯板材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量分数称取纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土、阻燃剂、耐高温粘结剂； 步骤二、将纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土混合后加入水中拌匀得混合浆料，所用水的重量为混合物重量的15%； 步骤三、向混合浆料中加入阻燃剂和耐高温粘结剂，搅拌均匀后进行模压固化成型处理，即可。 [0024] 实施例2本实施例提供的一种防火门芯板材料，所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石10份、硅藻土35份、聚苯乙烯颗粒3份、硅酸铝棉9份、蛭石3份、轻质陶粒7份、磷酸盐0.3份、凹凸棒土12份、阻燃剂0.6份、耐高温粘结剂3.1份。 [0025] 其中，所述硅藻土经过如下方法改性：（1）将自然风化后的硅藻土输入到搅拌机中搅拌，再将浓度为10%的硫酸缓慢加入到搅拌机中，对硅藻土进行酸化处理，所述硅藻土与硫酸的重量比为20:1； （2）将酸化处理后的硅藻土输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为1h，焙烧温度控制在350℃，焙烧后的硅藻土含水率≤3％。 [0026] 其中，所述硅藻土中还含有氧化镁和凹凸棒土。 [0027] 其中，所述阻燃剂包括聚硅酸磷酸二氢铝溶液和氮磷阻燃剂溶液，所述氮磷阻燃剂溶液和聚硅酸磷酸二氢铝溶液的质量比为100:20。 [0028] 其中，所述阻燃剂的制备方法是将所述聚硅酸磷酸二氢铝溶液倒入氮磷阻燃剂溶液中，进行混合，搅拌静置即得。 [0029] 其中，所述耐高温粘结剂为无机粘结剂，它由磷酸二氢铝、锆溶胶和水混合制成。 [0030] 根据本发明的另一方面，提供一种防火门芯板材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量分数称取纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土、阻燃剂、耐高温粘结剂； 步骤二、将纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土混合后加入水中拌匀得混合浆料，所用水的重量为混合物重量的10%； 步骤三、向混合浆料中加入阻燃剂和耐高温粘结剂，搅拌均匀后进行模压固化成型处理，即可。 [0031] 实施例3本实施例提供的一种防火门芯板材料，所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石12份、硅藻土23份、聚苯乙烯颗粒6份、硅酸铝棉3份、蛭石9份、轻质陶粒2份、磷酸盐2.1份、凹凸棒土4份、阻燃剂3份、耐高温粘结剂1.1份。 [0032] 其中，所述硅藻土经过如下方法改性：（1）将自然风化后的硅藻土输入到搅拌机中搅拌，再将浓度为19%的硫酸缓慢加入到搅拌机中，对硅藻土进行酸化处理，所述硅藻土与硫酸的重量比为20:1； （2）将酸化处理后的硅藻土输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为3h，焙烧温度控制在350℃，焙烧后的硅藻土含水率≤3％。 [0033] 其中，所述硅藻土中还含有氧化镁和凹凸棒土。 [0034] 其中，所述阻燃剂包括聚硅酸磷酸二氢铝溶液和氮磷阻燃剂溶液，所述氮磷阻燃剂溶液和聚硅酸磷酸二氢铝溶液的质量比为100:25。 [0035] 其中，所述阻燃剂的制备方法是将所述聚硅酸磷酸二氢铝溶液倒入氮磷阻燃剂溶液中，进行混合，搅拌静置即得。 [0036] 其中，所述耐高温粘结剂为无机粘结剂，它由磷酸二氢铝、锆溶胶和水混合制成。 [0037] 根据本发明的另一方面，提供一种防火门芯板材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量分数称取纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土、阻燃剂、耐高温粘结剂； 步骤二、将纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土混合后加入水中拌匀得混合浆料，所用水的重量为混合物重量的12%； 步骤三、向混合浆料中加入阻燃剂和耐高温粘结剂，搅拌均匀后进行模压固化成型处理，即可。 [0038] 实施例4本实施例提供的一种防火门芯板材料，所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石10份、硅藻土33份、聚苯乙烯颗粒3份、硅酸铝棉7份、蛭石3份、轻质陶粒5份、磷酸盐0.3份、凹凸棒土8份、阻燃剂0.6份、耐高温粘结剂2.1份。 [0039] 其中，所述硅藻土经过如下方法改性：（1）将自然风化后的硅藻土输入到搅拌机中搅拌，再将浓度为10%的硫酸缓慢加入到搅拌机中，对硅藻土进行酸化处理，所述硅藻土与硫酸的重量比为9:1； （2）将酸化处理后的硅藻土输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为2h，焙烧温度控制在250℃，焙烧后的硅藻土含水率≤3％。 [0040] 其中，所述硅藻土中还含有氧化镁和凹凸棒土。 [0041] 其中，所述阻燃剂包括聚硅酸磷酸二氢铝溶液和氮磷阻燃剂溶液，所述氮磷阻燃剂溶液和聚硅酸磷酸二氢铝溶液的质量比为100:20。 [0042] 其中，所述阻燃剂的制备方法是将所述聚硅酸磷酸二氢铝溶液倒入氮磷阻燃剂溶液中，进行混合，搅拌静置即得。 [0043] 其中，所述耐高温粘结剂为无机粘结剂，它由磷酸二氢铝、锆溶胶和水混合制成。 [0044] 根据本发明的另一方面，提供一种防火门芯板材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量分数称取纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土、阻燃剂、耐高温粘结剂； 步骤二、将纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土混合后加入水中拌匀得混合浆料，所用水的重量为混合物重量的10%； 步骤三、向混合浆料中加入阻燃剂和耐高温粘结剂，搅拌均匀后进行模压固化成型处理，即可。 [0045] 实施例5本实施例提供的一种防火门芯板材料，所述的防火门芯板材料包括如下重量分数的原料：纤蛇纹石12份、硅藻土27份、聚苯乙烯颗粒5份、硅酸铝棉6份、蛭石7份、轻质陶粒5份、磷酸盐1.2份、凹凸棒土8份、阻燃剂3份、耐高温粘结剂2份。 [0046] 其中，所述硅藻土经过如下方法改性：（1）将自然风化后的硅藻土输入到搅拌机中搅拌，再将浓度为14%的硫酸缓慢加入到搅拌机中，对硅藻土进行酸化处理，所述硅藻土与硫酸的重量比为11:1； （2）将酸化处理后的硅藻土输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为2h，焙烧温度控制在270℃，焙烧后的硅藻土含水率≤3％。 [0047] 其中，所述硅藻土中还含有氧化镁和凹凸棒土。 [0048] 其中，所述阻燃剂包括聚硅酸磷酸二氢铝溶液和氮磷阻燃剂溶液，所述氮磷阻燃剂溶液和聚硅酸磷酸二氢铝溶液的质量比为100:28。 [0049] 其中，所述阻燃剂的制备方法是将所述聚硅酸磷酸二氢铝溶液倒入氮磷阻燃剂溶液中，进行混合，搅拌静置即得。 [0050] 其中，所述耐高温粘结剂为无机粘结剂，它由磷酸二氢铝、锆溶胶和水混合制成。 [0051] 根据本发明的另一方面，提供一种防火门芯板材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量分数称取纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土、阻燃剂、耐高温粘结剂； 步骤二、将纤蛇纹石、硅藻土、聚苯乙烯颗粒、硅酸铝棉、蛭石、轻质陶粒、磷酸盐、凹凸棒土混合后加入水中拌匀得混合浆料，所用水的重量为混合物重量的13%； 步骤三、向混合浆料中加入阻燃剂和耐高温粘结剂，搅拌均匀后进行模压固化成型处理，即可。 [0052] 性能测试：上述实施例1-5中的防火门芯板材料经测试得知，密度290-330kg/ m3，抗折强度4- 6Mpa，耐燃温度900-1100℃，耐火极限2-2.5h，烟气毒性等级均达到准安全二 级（ZA2）。由此可见，本发明的防火门芯板材料性能较好，值得推广使用。 |
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