技术领域
[0001] 本
发明涉及火灾报警探测器生产技术领域，具体涉及一种火灾报警探测器用强效防火外壳材料及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的
频率也越来越高。家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。因此，多数家庭都会安装火灾报警器用以提醒人们火灾发生、需要迅速逃离。这对于
预防家庭火灾，减少火灾损失具有现实意义。
[0003] 目前火灾报警器的外壳材料其配方组成和制备工艺不合理，导致其防火性能较差，当发生火灾时，火灾报警器的外壳极易被引燃，加剧火灾的蔓延，安全性低，给使用者带来了较大的麻烦。因此，一种火灾报警探测器用强效防火外壳材料是研究者们研究的热点。
发明内容
[0004] 针对
现有技术不足，本发明提供一种火灾报警探测器用强效防火外壳材料及其制备方法，本发明克服了现有技术的不足，不仅能够有效提高外壳材料的防火
阻燃性能，防止火灾发生时引燃火灾报警器的外壳，进而加剧火灾的蔓延，还能有效提高其抑烟效果，减少
烟尘的产生，便于人们呼吸，外壳材料整体性能优异，安全性高，适宜推广。
[0005] 为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
[0006] 一种火灾报警探测器用强效防火外壳材料，所述外壳材料由以下重量份的原料制成：三聚氰胺甲
醛树脂45-55份、玻璃
纤维1-2份、交联剂0.8-1.2份、有机
硅树脂15-20份、聚苯基
磷酸二苯偶氮酯6-8份、全氟丁基磺酸
钾3-5份、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯5-7份、甲基磷酸二甲酯2-4份、
锡酸锌4-5份、钼酸铵2-3份、二茂
铁3-4份、氢
氧化
铝2-3份、
固化剂2-4份、分散剂2-4份。
[0007] 优选的，所述外壳材料由以下重量份的原料制成：三聚氰胺甲醛树脂50份、玻璃纤维1.5份、交联剂1.0份、有机硅树脂18份、聚苯基磷酸二苯偶氮酯7份、全氟丁基磺酸钾4份、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯6份、甲基磷酸二甲酯3份、锡酸锌4.5份、钼酸铵2.5份、二茂铁3.5份、氢氧化铝2.5份、固化剂3份、分散剂3份。
[0008] 优选的，所述交联剂由N,N-亚甲基双丙烯和1,4-丁二醇二缩
水甘油醚以
质量比为2:1混合而成。
[0009] 优选的，所述固化剂由固化剂NX-2040、固化剂NX-2041和固化剂NX-2045以质量比为1:3:5混合而成。
[0010] 优选的，所述分散剂由十二烷基
硫酸钠、聚乙烯吡咯烷
酮和辛基磺酸钠以质量比为2:3:6混合而成。
[0011] 所述外壳材料的制备方法包括以下步骤：
[0012] (1)将三聚氰胺甲醛树脂、玻璃纤维和交联剂混合加入
高压釜内，先升温至140-160℃，同时升压至6-8MPa，保温混炼40-60min后再升温至220-240℃，同时再升压至10-
12MPa，保压交联30-50min后恢复至常压，再加入有机硅树脂，继续保温混炼2-3h得混合基料备用；
[0013] (2)将聚苯基磷酸二苯偶氮酯、全氟丁基磺酸钾、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯和甲基磷酸二甲酯混合后加入密炼机内，升温至180-200℃，升压至8-10MPa，保压渗透1-2h后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温保存2-3h，得混合料A备用；
[0014] (3)将锡酸锌、钼酸铵、二茂铁和氢氧化铝加入
球磨机中进行混合
研磨，后将其混合物置于高温炉中，升温至400-420℃，保温
焙烧2-3h得混合料B备用；
[0015] (4)将制得的混合料A和混合料B混合加入高速分散机中，升温至160-180℃，高速分散30-40min得辅料备用；
[0016] (5)将制得的辅料加入上述步骤(1)中的高压釜内，再加入固化剂和分散剂，保温混炼3-5h后将其混合物打入
注塑机中，
注塑成型得到产品。
[0017] 优选的，所述步骤(1)中调整转速至150-170r/min，步骤(2)中调整高压釜的转速至130-150r/min，步骤(4)中调整转速至1200-1500r/min。
[0018] 优选的，所述步骤(3)中混合研磨至过200目筛。
[0019] 本发明提供一种火灾报警探测器用强效防火外壳材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
[0020] (1)本发明采用三聚氰胺甲醛树脂、玻璃纤维和有机硅树脂作为基料，先通过交联剂以二次升温升压的方式使得三聚氰胺甲醛树脂和玻璃纤维进行交联改性，再与有机硅树脂混合，能够有效提高基料的防火阻燃性能，进而提升外壳材料的防火性能；
[0021] (2)本发明添加有聚苯基磷酸二苯偶氮酯、全氟丁基磺酸钾、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯和甲基磷酸二甲酯并制得混合料A，通过高压渗透和低温冷冻的方式，能够有效提高外壳材料的防火阻燃性能，防止火灾发生时引燃火灾报警器的外壳，进而加剧火灾的蔓延，外壳材料安全性高，使用效果好；
[0022] (3)本发明还添加有锡酸锌、钼酸铵、二茂铁和氢氧化铝并制得混合料B，通过混合研磨再高温焙烧的方式，在保证外壳材料防火阻燃性能的同时，有效提高其抑烟效果，减少烟尘的产生，便于人们呼吸，外壳材料整体性能优异，适宜推广。
具体实施方式
[0023] 为使本发明
实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
[0024] 实施例1：
[0025] 一种火灾报警探测器用强效防火外壳材料，所述外壳材料由以下重量份的原料制成：三聚氰胺甲醛树脂55份、玻璃纤维2份、交联剂1.2份、有机硅树脂20份、聚苯基磷酸二苯偶氮酯8份、全氟丁基磺酸钾5份、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯7份、甲基磷酸二甲酯4份、锡酸锌5份、钼酸铵3份、二茂铁4份、氢氧化铝3份、固化剂4份、分散剂4份。
[0026] 所述交联剂由N,N-亚甲基双丙烯和1,4-丁二醇二缩水甘油醚以质量比为2:1混合而成；所述固化剂由固化剂NX-2040、固化剂NX-2041和固化剂NX-2045以质量比为1:3:5混合而成；所述分散剂由十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和辛基磺酸钠以质量比为2:3:6混合而成。
[0027] 所述外壳材料的制备方法包括以下步骤：
[0028] (1)将三聚氰胺甲醛树脂、玻璃纤维和交联剂混合加入高压釜内，先升温至140-160℃，同时升压至6-8MPa，保温混炼40-60min后再升温至220-240℃，同时再升压至10-
12MPa，保压交联30-50min后恢复至常压，再加入有机硅树脂，继续保温混炼2-3h得混合基料备用；
[0029] (2)将聚苯基磷酸二苯偶氮酯、全氟丁基磺酸钾、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯和甲基磷酸二甲酯混合后加入密炼机内，升温至180-200℃，升压至8-10MPa，保压渗透1-2h后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温保存2-3h，得混合料A备用；
[0030] (3)将锡酸锌、钼酸铵、二茂铁和氢氧化铝加入球磨机中进行混合研磨，后将其混合物置于高温炉中，升温至400-420℃，保温焙烧2-3h得混合料B备用；
[0031] (4)将制得的混合料A和混合料B混合加入高速分散机中，升温至160-180℃，高速分散30-40min得辅料备用；
[0032] (5)将制得的辅料加入上述步骤(1)中的高压釜内，再加入固化剂和分散剂，保温混炼3-5h后将其混合物打入注塑机中，注塑成型得到产品。
[0033] 其中，所述步骤(1)中调整转速至150-170r/min，步骤(2)中调整高压釜的转速至130-150r/min，步骤(4)中调整转速至1200-1500r/min；所述步骤(3)中混合研磨至过200目筛。
[0034] 实施例2：
[0035] 一种火灾报警探测器用强效防火外壳材料，所述外壳材料由以下重量份的原料制成：三聚氰胺甲醛树脂50份、玻璃纤维1.5份、交联剂1.0份、有机硅树脂18份、聚苯基磷酸二苯偶氮酯7份、全氟丁基磺酸钾4份、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯6份、甲基磷酸二甲酯3份、锡酸锌4.5份、钼酸铵2.5份、二茂铁3.5份、氢氧化铝2.5份、固化剂3份、分散剂3份。
[0036] 所述交联剂由N,N-亚甲基双丙烯和1,4-丁二醇二缩水甘油醚以质量比为2:1混合而成；所述固化剂由固化剂NX-2040、固化剂NX-2041和固化剂NX-2045以质量比为1:3:5混合而成；所述分散剂由十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和辛基磺酸钠以质量比为2:3:6混合而成。
[0037] 所述外壳材料的制备方法包括以下步骤：
[0038] (1)将三聚氰胺甲醛树脂、玻璃纤维和交联剂混合加入高压釜内，先升温至140-160℃，同时升压至6-8MPa，保温混炼40-60min后再升温至220-240℃，同时再升压至10-
12MPa，保压交联30-50min后恢复至常压，再加入有机硅树脂，继续保温混炼2-3h得混合基料备用；
[0039] (2)将聚苯基磷酸二苯偶氮酯、全氟丁基磺酸钾、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯和甲基磷酸二甲酯混合后加入密炼机内，升温至180-200℃，升压至8-10MPa，保压渗透1-2h后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温保存2-3h，得混合料A备用；
[0040] (3)将锡酸锌、钼酸铵、二茂铁和氢氧化铝加入球磨机中进行混合研磨，后将其混合物置于高温炉中，升温至400-420℃，保温焙烧2-3h得混合料B备用；
[0041] (4)将制得的混合料A和混合料B混合加入高速分散机中，升温至160-180℃，高速分散30-40min得辅料备用；
[0042] (5)将制得的辅料加入上述步骤(1)中的高压釜内，再加入固化剂和分散剂，保温混炼3-5h后将其混合物打入注塑机中，注塑成型得到产品。
[0043] 其中，所述步骤(1)中调整转速至150-170r/min，步骤(2)中调整高压釜的转速至130-150r/min，步骤(4)中调整转速至1200-1500r/min；所述步骤(3)中混合研磨至过200目筛。
[0044] 实施例3：
[0045] 一种火灾报警探测器用强效防火外壳材料，所述外壳材料由以下重量份的原料制成：三聚氰胺甲醛树脂45份、玻璃纤维1份、交联剂0.8份、有机硅树脂15份、聚苯基磷酸二苯偶氮酯6份、全氟丁基磺酸钾3份、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯5份、甲基磷酸二甲酯2份、锡酸锌4份、钼酸铵2份、二茂铁3份、氢氧化铝2份、固化剂2份、分散剂2份。
[0046] 所述交联剂由N,N-亚甲基双丙烯和1,4-丁二醇二缩水甘油醚以质量比为2:1混合而成；所述固化剂由固化剂NX-2040、固化剂NX-2041和固化剂NX-2045以质量比为1:3:5混合而成；所述分散剂由十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和辛基磺酸钠以质量比为2:3:6混合而成。
[0047] 所述外壳材料的制备方法包括以下步骤：
[0048] (1)将三聚氰胺甲醛树脂、玻璃纤维和交联剂混合加入高压釜内，先升温至140-160℃，同时升压至6-8MPa，保温混炼40-60min后再升温至220-240℃，同时再升压至10-
12MPa，保压交联30-50min后恢复至常压，再加入有机硅树脂，继续保温混炼2-3h得混合基料备用；
[0049] (2)将聚苯基磷酸二苯偶氮酯、全氟丁基磺酸钾、2,2′-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯和甲基磷酸二甲酯混合后加入密炼机内，升温至180-200℃，升压至8-10MPa，保压渗透1-2h后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温保存2-3h，得混合料A备用；
[0050] (3)将锡酸锌、钼酸铵、二茂铁和氢氧化铝加入球磨机中进行混合研磨，后将其混合物置于高温炉中，升温至400-420℃，保温焙烧2-3h得混合料B备用；
[0051] (4)将制得的混合料A和混合料B混合加入高速分散机中，升温至160-180℃，高速分散30-40min得辅料备用；
[0052] (5)将制得的辅料加入上述步骤(1)中的高压釜内，再加入固化剂和分散剂，保温混炼3-5h后将其混合物打入注塑机中，注塑成型得到产品。
[0053] 其中，所述步骤(1)中调整转速至150-170r/min，步骤(2)中调整高压釜的转速至130-150r/min，步骤(4)中调整转速至1200-1500r/min；所述步骤(3)中混合研磨至过200目筛。
[0054] 实施例4：
[0055] 检测市面上普通的
火灾探测器外壳材料和实施例1-3所得火灾探测器外壳材料的防火阻燃性能，采用氧指数(LOI)法的国家标准GB2406—80，其检测步骤如下：
[0056] (1)将市面上3种普通的外壳材料设置为对照组1-3，实施例1-3中的外壳材料设置为实验组1-3，将对照组和实验组的外壳材料均制备成规格为10×5×5mm的试样；
[0057] (2)将试样置于
真空燃烧室内，通入氧氮混合气体，待试样燃烧后检测氧氮混合气体的浓度，即测得各外壳的氧指数LOI(％)数据；
[0058] (3)将试样置于空气中进行升温燃烧，观察并记录其燃烧形态及有焰燃烧时间(s)。
[0059] 其检测结果如下表所示：
[0060]
[0061] 由上表可知，由于实验组2的试样燃烧时所需氧浓度最高、第一次点燃有焰燃烧时间最短且无滴落，因此实施例2所制得的外壳材料其防火阻燃性能最好。
[0062] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0063] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
