CN103089126B

CN103089126B - 一种绿色防火门芯及其制造方法和防火门

Info

Publication number: CN103089126B
Application number: CN201310005990.3A
Authority: CN
Inventors: 邝钜炽; 伍容秀
Original assignee: FOSHAN KECHENG ADVANCED FIREPROOF MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FOSHAN KECHENG ADVANCED FIREPROOF MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2033-01-08
Also published as: CN103089126A

Abstract

本发明公开一种绿色防火门芯及其制造方法和防火门，所述绿色防火门芯的制备原料，按质量百分比计，包括以下组分：氧化镁15-45%；镁盐15-35%；发泡剂0.5-5%；玻璃纤维1.5-5%；助剂2-10%；珍珠岩组合16-30%；水20-45%。门芯浆料可直接填充门芯框，门芯框内无空隙和填充死角，提高了耐火隔热整体功能，符合GB8624-2006的A1级防火标准；与木质、钢质门面板均有较强粘合能力，无需胶水或仅需少量胶水；且在750-1000℃氧化燃烧气氛中仍能保持粘合强度；门芯表面不溢出氯离子，大大提高钢质门面板的抗绣能力；且具有抑制木质门霉变的优势；在燃烧气氛中不会释放出HCl毒雾，绿色环保。

Description

一种绿色防火门芯及其制造方法和防火门

技术领域

本发明涉及防火轻质（发泡）材料领域，尤其涉及一种免用防火板及大幅节省胶水的高性能绿色防火门芯及其制造方法和防火门。

背景技术

现有技术中，作为防火门防火填充料的门芯由四种材料制得，一种是硅酸铝棉板，其生产过程中需要高温烧结制棉，存在高耗能并污染环境的缺陷，特别是其板材是由添加的有机粘接剂成型，不仅不防水，其粘接剂遇火产生大量有害烟雾，已被禁止使用。第二种是珍珠岩板，虽然保温防火性能较好，但强度很差，有资料显示其运输和安装过程中的破损率高达30%以上，不仅增加了使用成本，其易碎缺陷也影响该板材的防火、保温和隔音效果。另一种是蛭石防火板，该板材不仅存在类似珍珠岩板的易碎缺陷，还存在非质轻、工艺复杂、价格高于前述两种板材的实际问题。第四种是现在通用的菱镁（珍珠岩）发泡防火门芯材料（又称无机发泡门芯材料）, 虽然较前三种都质轻，使用方便，然而同样存在防火隔热性能较差，耐火强度差（455℃以上容易分解）的弊端，根本无法达到GB8624 - 2006的A1级防火标准要求。

而且，在木质防火门以及部分钢质防火门制造时，由于现有的发泡门芯机械强度和耐火强度不够，需加装防火板。同时，门芯与门面板之间必须使用较多的有机胶（俗称胶水）来连接，增加了成本。但是，现有技术中，最好的有机胶在350℃以上也完全失效。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种免用防火板及大幅节省胶水的高性能绿色防火门芯及其制造方法和防火门，旨在解决现有防火门芯防火隔热性能差和机械强度差等问题。

本发明的技术方案如下：

一种绿色防火门芯，其中，所述绿色防火门芯的制备原料（简称绿色防火门芯原料），按质量百分比计，包括以下组分：

氧化镁 15-45%；

镁盐 15-35%；

发泡剂 0.5-5%；

玻璃纤维 1.5-5%；

助剂 2-10%；

珍珠岩组合 16-30%；

水 20-45%。

所述的绿色防火门芯原料，其中，所述绿色防火门芯原料中的镁盐为氯化镁或/和硫酸镁；其中，当所述镁盐为氯化镁和硫酸镁组合物时，所述氯化镁和硫酸镁的质量比为4-10:1。

所述的绿色防火门芯原料，其中，所述绿色防火门芯原料中的玻璃纤维的直径为1-8mm。

所述的绿色防火门芯原料，其中，所述绿色防火门芯原料中的助剂为硅酸钠，胶体二氧化硅，聚硫化物，碱金属或碱土金属碳酸盐，铁，铝盐中的一种或数种之组合；当所述助剂为两者或以上的材料共存时，材料按质量均等配比。

所述的绿色防火门芯原料，其中，所述绿色防火门芯原料中的珍珠岩组合为珍珠岩和填料按5:1质量比的组合；所述填料包括煅烧高岭土、膨润土、滑石粉、石英粉中的一种或两种之组合；当所述填料由两种材料组成时，材料按质量比1-3:1配合。

所述的绿色防火门芯原料，其中，所述绿色防火门芯原料中的发泡剂由磺酸复合有机或无机氧化物组成。

一种如上所述的绿色防火门芯的制备方法，其中，具体按以下步骤顺序进行：

将镁盐放入搅拌机加水溶解；

添加氧化镁、玻璃纤维和助剂，充分搅拌下反应8-15分钟；

将发泡剂加入搅拌机，均匀搅拌发泡5-12分钟；

把珍珠岩组合放入搅拌机搅拌至浆料体积稳定，得到膏状浆料；

把膏状浆料填充至防火门芯框里；

在室内温度20-40℃、空气相对湿度40-80%的条件下自然养护8-12小时初步硬化；

在室内温度20-40℃、空气相对湿度40-80%的条件下继续养护5～10天。

一种防火门，其中，所述防火门包括门芯框和如上所述的绿色防火门芯，所述绿色防火门芯填充于所述门芯框内。

所述的防火门，其中，所述门芯框是木质或钢质门芯框。

有益效果：本发明所提供的绿色防火门芯，门芯浆料可直接填充门芯框，使得门芯框内无空隙和填充死角，提高了耐火隔热整体功能，符合GB8624 - 2006的A1级防火标准；与木质、钢质门面板均有较强粘合能力，无需胶水或用少量胶水也能牢牢地与门面板及门芯框粘合，且在750-1000℃氧化燃烧气氛中仍能保持相当的粘合强度。与现有技术相比，不仅免除了现有木质以及部分钢质防火门发泡门芯要加装的防火板，还可大幅节省胶水50%及以上，大大降低了生产成本；而且克服了现有菱镁防火门芯表面容易游离出氯离子的弊端，大大提高了钢质门面板的抗锈能力；与现有技术相比，还具有抑制木质门霉变的优势；在燃烧气氛中不会释放出HCl毒雾，绿色环保。

具体实施方式

本发明提供一种绿色防火门芯及其制造方法和防火门，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种免用防火板及能大幅减少有机胶使用的高性能绿色防火门芯，所述绿色防火门芯的制备原料（简称为绿色防火门芯），按质量百分比计（w%），包括以下组分：

氧化镁 15-45%；

镁盐 15-35%；

发泡剂 0.5-5%；

玻璃纤维 1.5-5%；

助剂 2-10%；

珍珠岩组合 16-30%；

水 20-45%。

其中，所述绿色防火门芯原料中的镁盐为氯化镁或/和硫酸镁；当所述镁盐为氯化镁和硫酸镁时，所述氯化镁和硫酸镁的质量比为4-10:1。

所述绿色防火门芯原料中的玻璃纤维的直径为1-8mm。

所述绿色防火门芯原料中的助剂为硅酸钠，胶体二氧化硅，聚硫化物，碱金属或碱土金属碳酸盐，铁，铝盐中的一种或数种之组合；当两者或以上的材料共存时，材料按质量均等配比。其中，所述聚硫化物可以为如双-叔十二烷基五硫化物、二叔壬基多硫化物等中的一种。所述碱金属或碱金属的碳酸盐可以为如碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸锶、碳酸镁等。所述铝盐可以为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、硅酸铝、硫化铝等。所述绿色防火门芯原料中的珍珠岩组合为珍珠岩和填料按5:1质量比的组合。所述填料包括煅烧高岭土、膨润土、滑石粉、石英粉中的一种或两种之组合；当填料中由两种材料组成时按质量比1-3:1配合。所述绿色防火门芯原料中的发泡剂由磺酸复合有机或无机氧化物组成。

本发明中还提供所述绿色防火门芯的制备方法，具体按以下步骤顺序进行：

将镁盐放入搅拌机加水溶解；

添加氧化镁、玻璃纤维和助剂，充分搅拌下常温反应8-15分钟；

将发泡剂加入搅拌机，均匀搅拌发泡5-12分钟（视所需容重而定，门板要求强度高，容重高，发泡时间短；门板要求强度较低，容重较低，则发泡时间长）；

把珍珠岩组合放入搅拌机搅拌2-8分钟至浆料体积稳定，得到膏状浆料；

把膏状浆料放入预先准备的防火门芯框里；

在室内温度20-40℃、空气相对湿度40-80%的条件下自然养护8-12小时初步硬化（此时间内防火门芯不宜搬动）；

在室内温度20-40℃、空气相对湿度40-80%的条件下继续养护5～10天，防火门芯即可使用。

本发明中还提供一种防火门，所述防火门包括门芯框和所述绿色防火门芯，所述绿色防火门芯填充于所述门芯框内。所述门芯框是木质或钢质门框。所述防火门芯的容重可以为330~480 kg／m³。

本发明的防火门、防火门芯材料及其制造方法具有如下独特优势：

（1）耐火耐烧，耐火完整性能好。克服了现有菱镁（珍珠岩）发泡门芯材料（又称无机发泡门芯材料）氯氧镁结晶体不耐高温，455℃以上容易分解的致命缺陷（在750-1000℃氧化燃烧气氛中，0.5小时左右烧垮），防火门芯能在750-1000℃氧化燃烧气氛中，持续燃烧时间超过1.5小时仍然整体结构完整。

（2）耐火耐热，耐火隔热性能好。防火门能在官方正规火检中，持续1.5小时内背火面各热电偶温度稳定于60-85℃之间，呈现出极为优秀的耐火隔热性能。

（3）采取常压原位精细发泡新方式，门芯材料耐火强度高。以常压原位精细发泡的方式取代了现有泡沫剂加压游离粗犷发泡的方式，所发的每个气泡均为原位发出且仅为针尖大小，不会破坏幼嫩氧镁结晶体的发育；而现有发泡方式形成的气泡远大于针尖，且在外加正压下不断在氯氧镁结晶体骨架间游离，破坏了幼嫩氯氧镁结晶体的发育骨架。因而本发明的防火门芯材料无论强度还是耐热性都远比现有的要好得多。

（4）本发明制造的门芯浆液与木质、钢质门面板均有较强粘合能力，可大幅节省胶水50%及以上；且在750-1000℃氧化燃烧气氛中仍能保持一定的粘合强度（而最好的胶水高于350℃也完全丧失粘合力）。

（5）免除防火板，降低成本。免除了现有木质以及部分钢质防火门发泡门芯要加装的防火板，大大降低了生产成本（与节省胶水合算，降低成本可达35%以上）。

（6）膏状门芯浆料可直接填充门芯框，杜绝了填充死角，提高了耐火隔热整体功能。从而能轻而易举地达到GB8624 - 2006的A1级防火标准。

（7）现有菱镁发泡门芯表面不可避免游离出氯离子，从而接触钢板引起腐蚀生锈，特别梅雨或潮湿天气，生锈现象特别明显。本发明的防火门芯克服了这一毛病，表面不会游离出氯离子，从而不会导致钢质门表面生锈。

（8）由于建立了抑制细菌繁殖的机制，与现有技术相比，具有抑制木质门霉变的优势。

（9）强度大。克服了现有发泡门芯骨架呈针状结晶结构的疏松倾向，在骨架中形成楔式交叉穿插结晶，大大加强了发泡门芯骨架的强度。且合理配置了刚性骨架填料和柔性增强成分，进一步增强了其硬度和抗折性能（硬化后敲击有仿金属的清脆响声就是明证）。

（10）成型硬化速度比现有发泡门芯快得多（10小时左右即初步硬化），且硬化表面呈致密膜层结构（现市场通用发泡门芯表面呈疏松发泡面层结构），从而大大提高了门芯的防潮防水性能。

（11）燃烧无毒雾污染。现有菱镁发泡门芯燃烧不可避免分解出一些对人畜有害的氯化氢（HCl）气体，遇到潮湿空气容易形成腐蚀性盐酸酸雾，污染环境；而本发明的防火门芯材料杜绝了燃烧放出氯化氢（HCl）气体的可能性，是一种绿色环保新材料。

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

防火门芯按以下步骤制造：

1、将镁盐（氯化镁和硫酸镁，质量比为 5:1）25kg放入搅拌机加水30kg溶解；

2、添加氧化镁（氧化镁活性成分65%±2，细度200目，纯度85%）40kg、玻璃纤维（直径为1.5mm）5kg和助剂（硅酸钠、胶体二氧化硅质量比为1：1）4.5kg，充分搅拌下常温反应10分钟；

3、将发泡剂1kg加入搅拌机，均匀搅拌发泡10分钟；

4、把珍珠岩组合（珍珠岩和填料质量比为5:1，其中填料为质量比1：1的煅烧高岭土和膨润土）23kg放入搅拌机搅拌约8分钟至浆料体积稳定为终点；

5、把搅拌好的膏状浆料放入预先准备的钢质防火门芯框里；

6、在室内温度22℃、空气相对湿度55%的条件下自然养护8小时初步硬化（此时间内防火门不宜搬动）；

7、在室内温度25℃、空气相对湿度60%的条件下继续养护5天，防火门芯即可使用。

实施例1的防火门芯容重375 kg／m³，抗压强度≥1.2MPa，防火Al级标准、导热系数0.6 W/m²k、干燥收缩≤0.38 mm/m。

实施例2：

防火门芯按以下步骤制造：

1、将镁盐（氯化镁和硫酸镁，质量比为 4:1）33kg放入搅拌机加水40kg溶解；

2、添加氧化镁（氧化镁活性成分65%±2，细度200目，纯度85%）45kg、玻璃纤维（直径为3mm）5kg和助剂（氯化铝、碳酸钙、二叔壬基多硫化物质量比为1：1：1）4kg，充分搅拌下常温反应12分钟；

3、将发泡剂1.5 kg加入搅拌机，均匀搅拌发泡8分钟；

4、把珍珠岩组合（珍珠岩和填料质量比为5:1，其中填料为滑石粉）26.5kg放入搅拌机搅拌5-8分钟至浆料体积稳定为终点；

5、把搅拌好的膏状浆料放入预先准备的木质防火门芯框里；

6、在室内温度30℃、空气相对湿度75%的条件下自然养护8-12小时初步硬化（此时间内防火门不宜搬动）；

7、在室内温度32℃、空气相对湿度68%的条件下继续养护7天，防火门芯即可使用。

实施例2的防火门芯容重380 kg／m³，抗压强度≥1.3MPa，防火Al级标准、导热系数0.6 W/m²k、干燥收缩≤0.36 mm/m。

实施例1~2所得的芯板浆液与木质、钢质面板均有较强粘合能力，与现有的防火门相比，可大幅节省胶水50%及以上。且在750-1000℃氧化燃烧气氛中仍能保持相当的的粘合强度。实施例1~2所得的防火门生产简便，膏状门芯浆料填充门芯框，门芯框内无空隙和填充死角，提高了耐火隔热整体功能，符合GB8624 - 2006的A1级防火标准。

将实施例1~2所得的防火门置于750-1000℃氧化燃烧气氛中，持续燃烧时间超过1.5小时，两个防火门的整体结构仍然完整，且背火面温度仍稳定于50-70℃ [同等条件下现通用菱镁（珍珠岩）发泡门芯燃烧0.5小时左右即完全垮塌，背火面温度也早就飙升至140-160℃以上]。同时，在燃烧气氛中两个防火门均没有释放出HCl毒雾，绿色环保。

实施例3：

防火门芯按以下步骤制造：

1、将镁盐（硫酸镁）30kg放入搅拌机加水23kg溶解；

2、添加氧化镁（氧化镁活性成分65%±2，细度200目，纯度85%）22kg、玻璃纤维（直径为5mm）1kg和助剂（硅酸钠，氯化铝和铁的质量比为1：1：1）5 kg，充分搅拌下常温反应8-15分钟；

3、将发泡剂1kg加入搅拌机，均匀搅拌发泡10分钟；

4、把珍珠岩组合（珍珠岩和填料质量比为5:1，填料为质量比3：1的滑石粉和石英粉）18kg放入搅拌机搅拌5-8分钟至浆料体积稳定为终点；

5、把搅拌好的膏状浆料放入预先准备的钢质防火门芯框里；

6、在室内温度23℃、空气相对湿度70%的条件下自然养护12小时初步硬化（此时间内防火门芯不宜搬动）；

7、在室内温度24℃、空气相对湿度60%的条件下继续养护7天，防火门芯即可使用。

实施例3的防火门芯容重435 kg／m³，抗压强度≥1.0MPa，防火Al级标准、导热系数0.6 W/m²k、干燥收缩≤0.38 mm/m。

实施例4：

防火门芯按以下步骤制造：

1、将镁盐（氯化镁）25kg放入搅拌机加水23.5kg溶解；

2、添加氧化镁（氧化镁活性成分65%±2，细度200目，纯度85%）23kg、玻璃纤维（直径为3-6mm）2kg和助剂（碳酸钠，胶体二氧化硅，硫酸铝质量比为1：1：1）8 kg，充分搅拌下常温反应8-15分钟；

3、将发泡剂2.5 kg加入搅拌机，均匀搅拌发泡8分钟；

4、把珍珠岩组合（珍珠岩和填料质量比为5:1，填料为膨润土）16kg放入搅拌机搅拌5-8分钟至浆料体积稳定为终点；

5、把搅拌好的膏状浆料放入预先准备的木质防火门芯框里；

6、在室内温度25℃、空气相对湿度50%的条件下自然养护12小时初步硬化(此时间内防火门芯不宜搬动)；

7、在室内温度27℃、空气相对湿度45%的条件下继续养护10天，防火门芯即可使用。

实施例4的防火门芯容重380 kg／m³，抗压强度≥1.3MPa，防火Al级标准、导热系数0.6 W/m²k、干燥收缩≤0.36 mm/m。

实施例3~4所得的芯板浆液与木质、钢质面板均有较强粘合能力，与现有的防火门相比，可大幅节省胶水50%及以上。且在750-1000℃氧化燃烧气氛中仍能保持一定的粘合强度。实施例3~4所得的防火门生产简便，膏状门芯浆料填充门芯，门芯框内无空隙和填充死角，提高了耐火隔热整体功能，符合GB8624 - 2006的A1级防火标准。

将实施例3~4所得的防火门置于750-1000℃氧化燃烧气氛中，持续燃烧时间超过1.5小时，两个防火门的整体结构仍然完整，且背火面温度仍稳定于50-70℃ [同等条件下现通用菱镁（珍珠岩）发泡门芯燃烧0.5小时左右即完全垮塌，背火面温度也早就飙升至140-160℃以上]。同时，在燃烧气氛中两个防火门均没有释放出HCl毒雾，绿色环保。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种绿色防火门芯，其特征在于，所述绿色防火门芯原料按质量百分比计，包括以下组分：

氧化镁 15-45%；

镁盐 15-35%；

发泡剂 0.5-5%；

玻璃纤维 2-5%；

助剂 1.5-10%；

珍珠岩组合 16-30%；

水 20-45%；

所述绿色防火门芯原料中的玻璃纤维的直径为1-8mm；

所述绿色防火门芯原料中的镁盐为氯化镁或/和硫酸镁；其中，当所述镁盐为氯化镁和硫酸镁组合物时，所述氯化镁和硫酸镁的质量比为4-10:1；

所述绿色防火门芯原料中的助剂为硅酸钠，胶体二氧化硅，聚硫化物，碱金属碳酸盐或碱土金属碳酸盐，铁，铝盐中的一种或数种之组合；当所述助剂为两者或以上的材料共存时，材料按质量均等配比；

所述绿色防火门芯原料中的珍珠岩组合为珍珠岩和填料按5:1质量比的组合；所述填料包括煅烧高岭土、膨润土、滑石粉、石英粉中的一种或两种之组合；当所述填料由两种材料组成时，材料按质量比1-3:1配合；

所述绿色防火门芯原料中的发泡剂由磺酸复合有机或无机氧化物组成。

2.一种如权利要求1所述的绿色防火门芯的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤顺序进行：

将镁盐放入搅拌机加水溶解；

添加氧化镁、玻璃纤维和助剂，充分搅拌下反应8-15分钟；

将发泡剂加入搅拌机，均匀搅拌发泡5-12分钟；

把膏状浆料填充至防火门芯框里；

3.一种防火门，其特征在于，所述防火门包括门芯框及如权利要求1所述的绿色防火门芯，所述绿色防火门芯填充于所述门芯框内。

4.根据权利要求3所述的防火门，其特征在于，所述门芯框是木质或钢质门芯框。