CN105275168B - 一种防火板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中的石膏板防火性能差的问题，本发明提供了一种防火板，包括石膏板基体以及嵌设于所述石膏板基体内部的金属箔片；所述金属箔片的厚度为0.05‑0.15mm，所述金属箔片上开设有多个网孔；所述金属箔片上，网孔的密度为2‑13个/cm²。同时，本发明还公开了上述防火板的制备方法。本发明提供的防火板具有优异的防火性能。

Description

一种防火板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防火板及其制备方法。

背景技术

在目前的建筑装饰业中，对装饰材料的性能要求越来越严格，尤其对材料的防火性、防潮性、保温性等要求越来越高。因为这些性能直接关系到建筑物的安全使用，对保护财产及人身安全都有着重要意义。目前应用最广泛的有石膏制品和石棉制品，这几种材料均具有良好的防火保温性能。但是，由于石棉制品对环境的污染，其使用范围越来越小，最终将受到严格限制，石膏制品具有易成型，成本低等优点，其应用受到了越来越大的关注。

石膏板以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。目前在建筑装饰装修中，石膏板以其重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便、较好的隔音绝热和防火性能等优点成为重点发展的一种新型轻质建筑材料。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等，故而其各种性能对于人们生产和生活有着密切的关系。在火灾一直威胁着人们的生命和财产的安全的当今社会，如何生产出防火性能更好的石膏板材料一直人们极为关心的问题。在CN1443146公布了防火性能得到改进的石膏板组合物，其包括55-92％的可水合硫酸钙，0.1-5％的矿物和/或防火纤维，3-25％的矿物添加剂(可以是高岭土、伊利石、石英、白云石等)，1-5％的非膨胀蛭石，和3-15％的水合氧化铝。在CN1443263中，是在石膏芯板的表面上覆盖有涂敷选自水合氧化铝、碳酸钙、高岭土、粘土及其混合物的矿物填料和有机或无机粘结剂涂层的玻璃纤维毡片，以改进石膏板的防火性能。

但现有的各种石膏板的防火性能仍较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的石膏板防火性能差的问题，提供一种防火板。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种防火板，包括石膏板基体以及嵌设于所述石膏板基体内部的金属箔片；所述金属箔片的厚度为0.05-0.15mm，所述金属箔片上开设有多个网孔；所述金属箔片上，网孔的密度为2-13个/cm2。

同时，本发明还提供了上述防火板的制备方法，包括：

S1、在成型模具内放置石膏浆料和金属箔片，使石膏浆料淹没所述金属箔片；

所述金属箔片的厚度为0.05-0.15mm，所述金属箔片上开设有多个网孔；所述金属箔片上，网孔的密度为2-13个/cm2；

S2、将成型模具内的石膏浆料和金属箔片干燥压制成型，得到所述防火板。

本发明提供的防火板具有极高的耐火温度，防火性能优异。

附图说明

图1是本发明提供的防火板的局部剖视图；

图2是图1中A-A向剖视图；

图3是本发明提供的防火板中的金属箔片在拉伸成型前的状态示意图；

图4是本发明提供的防火板中，金属箔片的结构示意图；

图5是本发明提供的防火板中，金属箔片的结构示意图；

图6是本发明提供的防火板中，金属箔片的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、石膏板基体；

2、金属箔片；20、网孔；21、金属前体；22、切缝；23、第一基材；24、第二基材。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提供的防火板包括石膏板基体以及嵌设于所述石膏板基体内部的金属箔片；所述金属箔片的厚度为0.05-0.15mm，所述金属箔片上开设有多个网孔；所述金属箔片上，网孔的密度为2-13个/cm2。

上述防火板中，石膏板基体为主体部分，所述金属箔片嵌入石膏板基体内部，通过石膏板基体和金属箔片的共同作用起到防火作用。

本发明中，对石膏板基体没有特殊限制，可采用现有的各种方法制备得到的石膏板基体。石膏板基体的组成也可以采用现有的各种。例如，本发明提供的石膏板基体包括0.4-1.2wt％的淀粉，0.2-1.0wt％的玻璃纤维，0.04-0.15wt％的发泡剂，3-8wt％的蛭石，和1-4wt％的膨润土，以及余量的石膏。优选为0.4-0.7wt％的淀粉，0.3-0.6wt％的玻璃纤维，0.04-0.15wt％的发泡剂，5-7wt％的蛭石，和2-3wt％的膨润土，以及余量的石膏。

所述的玻璃纤维可以是本领域常规或已知的玻璃纤维，可以是中碱、无碱或中性的玻璃纤维。所述玻璃纤维的单丝直径优选为10-15微米。所述发泡剂是本领域常规或已知的发泡剂，例如12烷基硫酸钠发泡剂。所述蛭石是本领域常规或已知的蛭石。所述膨润土是本领域常规或已知的膨润土。

根据本发明，金属箔片嵌入石膏板基体内部。对于金属箔片，其厚度为0.05-0.15mm。并且金属箔片上开设有多个网孔，所述金属箔片上，网孔的密度为2-13个/cm2。金属箔片的厚度过厚或网孔密度过大或过小都降导致防火板防火性能的下降。

对于上述金属箔片的材质，可采用现有技术中常用的导热性能较好的金属，例如可采用铝合金或不锈钢。

上述金属箔片选用的铝合金箔材料为本领域常用的，例如符合中华人民共和国国家标准GB/T3198-2003的规定。

对于该铝合金的化学成分，可以采用行业内公知的，例如，以铝合金总质量为基准，Mn含量为0.8-1.8％，Fe含量为0.3-0.7％，Si含量为0.3-0.6％，Cu含量为0.1-0.2％，Zn含量为0.1％，Mg含量为0.03-0.1％，余量为Al。

本发明中，所述金属箔片包括多个平行设置的第一基材和多个平行设置的第二基材，所述第一基材与第二基材相交。

具有上述结构的金属箔片中，第一基材和第二基材的夹角为30°-60°。

根据本发明，所述金属箔片上的网格为圆形、矩形、菱形、五边形、六边形中的一种或多种。

对于第一基材和第二基材，可以采用条状或片状。

同时，本发明还提供了上述防火板的制备方法，包括：

S1、在成型模具内放置石膏浆料和金属箔片，使石膏浆料淹没所述金属箔片；

所述金属箔片的厚度为0.05-0.15mm，所述金属箔片上开设有多个网孔；所述金属箔片上，网孔的密度为2-13个/cm2；

S2、将成型模具内的石膏浆料和金属箔片干燥压制成型，得到所述防火板。

其中，采用的石膏浆料可以为现有技术中常用的各种组成，例如，将0.4-1.2wt％的淀粉，0.2-1.0wt％的玻璃纤维，0.04-0.15wt％的发泡剂，3-8wt％的蛭石，和1-4wt％的膨润土，以及余量的石膏与水混合。优选采用0.4-0.7wt％的淀粉，0.3-0.6wt％的玻璃纤维，0.04-0.15wt％的发泡剂，5-7wt％的蛭石，和2-3wt％的膨润土，以及余量的石膏与水混合。

如前所述，上述的玻璃纤维可以是本领域常规或已知的玻璃纤维，可以是中碱、无碱或中性的玻璃纤维。所述玻璃纤维的单丝直径优选为10-15微米。所述发泡剂是本领域常规或已知的发泡剂，例如12烷基硫酸钠发泡剂。所述蛭石是本领域常规或已知的蛭石。所述膨润土是本领域常规或已知的膨润土。

上述混合步骤中，所述的原料可以以任意顺序加入。所述的混合在以水为溶剂的体系中进行。所述的混合可以在本领域常规或已知的设备中进行。

上述金属箔片可通过在金属前体上采用各种方法形成上述网孔，例如，在厚度为0.05-0.15mm的金属前体上进行裁切，形成多个相互平行的切缝；然后拉伸所述金属前体，在所述切缝处形成所述网孔，得到所述金属箔片。

具体的，可采用一矩形的、厚度为0.05-0.15mm的金属前体。在金属前体上切出多个相互分离的切缝。在切缝延伸方向上，多个切缝共线；在垂直于切缝的方向上，多个切缝相互平行。

优选情况下，在垂直于切缝的方向上，相邻的两个切缝彼此错开，即，一个切缝的端部位于与其相邻的切缝所在的长度范围内。由此形成的网格相互交错排列。

通常，切缝的长度为10-15mm，相邻切缝之间的间距为1-6mm。对于上述各参数，本领域技术人员可根据实际情况，在上述范围内进行合理选择。

然后将形成切缝后的金属前体进行拉伸(例如沿垂直于切缝的方向拉伸)即可形成所述金属箔片。原本金属前体上切缝所在的位置即形成网孔。

优选情况下，通过对上述切缝的长度和间距进行调整，使得到的金属箔片包括多个平行设置的第一基材和多个平行设置的第二基材，所述第一基材与第二基材相交；所述第一基材和第二基材的夹角为30°-60°。

同样，还可通过其他方式形成上述金属箔片，例如，采用冲孔机在金属前体上直接冲出预设的网孔即可。

根据本发明，上述金属箔片优选为铝合金或不锈钢。通过上述方法可得到各种形状的网孔，例如，所述网孔为圆形、矩形、菱形、五边形、六边形中的一种或多种。

本发明中，需在成型模具内放置上述石膏浆料和上述金属箔片，并且使石膏浆料淹没所述金属箔片，以便制备得到的防火板中，金属箔片嵌设于石膏板基体内。

然后将成型模具内的石膏浆料和金属箔片干燥压制成型，得到所述防火板。

上述干燥和压制的方法为石膏板制备领域的常规方法，例如可在110-130℃下干燥。在挤压成型台上压制成型。

以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。

本发明下述的各个实施例中，石膏浆料均采用如下方法和组成得到：

在水中加入100份熟石膏，0.6份淀粉，0.2份玻璃纤维(长度9-15mm，单丝直径10-15微米)，0.06份发泡剂(低凝发泡剂)，4份蛭石，和2份膨润土，混合均匀，得到石膏浆料。

实施例1

本实施例用于说明本发明公开的防火板及其制备方法。

如图3所示，采用一矩形的、厚度为0.1mm的铝合金作为金属前体21。在金属前体21上切出多个相互分离的切缝22。在切缝22延伸方向上，多个切缝22共线；在垂直于切缝22的方向上，多个切缝22相互平行。在垂直于切缝22的方向上，相邻的两个切缝22彼此错开。并且，切缝22的长度为10mm，相邻切缝22之间的间距为2mm。

然后将形成切缝22后的金属前体21沿垂直于切缝22的方向拉伸，得到金属箔片2。

参见图4，金属箔片2上形成有矩形的网孔20，其中，网孔20的密度为3个/cm2。

然后将上述金属箔片和石膏浆料放置于成型模具内，使石膏浆料淹没所述金属箔片。然后在120℃下，在挤压成型台上干燥压制成型，得到防火板。

其中，防火板的结构如体1和图2所示，金属箔片2嵌设于石膏板基体1内。

采用火焰温度为900℃的喷枪对上述防火板进行喷射。喷射2h后，防火板仍未被烧穿。

实施例2

本实施例用于说明本发明公开的防火板及其制备方法。

采用一矩形的、厚度为0.1mm的铝合金作为金属前体。在金属前体上切出多个相互分离的切缝。在切缝延伸方向上，多个切缝共线；在垂直于切缝的方向上，多个切缝相互平行。在垂直于切缝的方向上，相邻的两个切缝彼此错开。并且，切缝的长度为15mm，相邻切缝之间的间距为5mm。

然后将形成切缝后的金属前体进行拉伸，形成金属箔片，在切缝处形成菱形的网孔，得到金属箔片。

参见图5，此时金属箔片包括多个平行设置的第一基材23和多个平行设置的第二基材24。第一基材23和第二基材24相交形成多个菱形网格。第一基材23和第二基材24相交的夹角为45°。其中，金属箔片上，网孔20的密度为2个/cm2。

然后将上述金属箔片和石膏浆料放置于成型模具内，使石膏浆料淹没所述金属箔片。然后在130℃下，在挤压成型台上干燥压制成型，得到防火板。

采用火焰温度为900℃的喷枪对上述防火板进行喷射。喷射2h后，防火板仍未被烧穿。

实施例3

本实施例用于说明本发明公开的防火板及其制备方法。

采用一矩形的、厚度为0.05mm的铝合金作为金属前体。在金属前体上切出多个相互分离的切缝。在切缝延伸方向上，多个切缝共线；在垂直于切缝的方向上，多个切缝相互平行。在垂直于切缝的方向上，相邻的两个切缝彼此错开。并且，切缝的长度为12mm，相邻切缝之间的间距为4mm。

然后将形成切缝后的金属前体沿垂直于切缝的方向拉伸，形成金属箔片，在切缝处形成六边形的网孔，得到金属箔片。

参见图6，其中，金属箔片2上，六边形网孔20的密度为2个/cm2。

然后将上述金属箔片和石膏浆料放置于成型模具内，使石膏浆料淹没所述金属箔片。然后在120℃下，在挤压成型台上干燥压制成型，得到防火板。

采用火焰温度为900℃的喷枪对上述防火板进行喷射。喷射2h后，防火板仍未被烧穿。

实施例4

本实施例用于说明本发明公开的防火板及其制备方法。

采用一矩形的、厚度为0.15mm的不锈钢作为金属前体。在金属前体上切出多个相互分离的切缝。在切缝延伸方向上，多个切缝共线；在垂直于切缝的方向上，多个切缝相互平行。在垂直于切缝的方向上，相邻的两个切缝彼此错开。并且，切缝的长度为14mm，相邻切缝之间的间距为1mm。

然后将形成切缝后的金属前体沿垂直于切缝的方向拉伸，形成金属箔片，其中，金属箔片上，网孔的密度为8个/cm2。

然后将上述金属箔片和石膏浆料放置于成型模具内，使石膏浆料淹没所述金属箔片。然后在110℃下，在挤压成型台上干燥压制成型，得到防火板。

采用火焰温度为900℃的喷枪对上述防火板进行喷射。喷射2h后，防火板仍未被烧穿。

对比例1

本对比例用于对比说明本发明公开的防火板及其制备方法。

直接采用石膏浆料按实施例1的方法制备得到石膏板。石膏板内无上述金属箔片。

采用火焰温度为800℃的喷枪对上述石膏板进行喷射。喷射不到1h石膏板即被烧穿。

对比例2

本对比例用于对比说明本发明公开的防火板及其制备方法。

采用表面无网孔的金属前体按实施例1的方法制备得到防火板。

采用火焰温度为800℃的喷枪对上述防火板进行喷射。喷射不到1h防火板被即烧穿。

对比例3

本对比例用于对比说明本发明公开的防火板及其制备方法。

按实施例1的方法制备防火板，不同的是，金属箔片上的网孔密度为50个/cm2。

采用火焰温度为800℃的喷枪对上述防火板进行喷射。喷射不到1h防火板即被烧穿。

对比例4

本对比例用于对比说明本发明公开的防火板及其制备方法。

按实施例1的方法制备防火板，不同的是，金属箔片的厚度为0.5mm。

采用火焰温度为800℃的喷枪对上述防火板进行喷射。喷射不到1h防火板即被烧穿。

对比例5

本对比例用于对比说明本发明公开的防火板及其制备方法。

按实施例1的方法制备防火板，不同的是，金属箔片的厚度为0.01mm。

采用火焰温度为800℃的喷枪对上述防火板进行喷射。喷射不到1h防火板即被烧穿。

通过上述实施例和对比例测试结果可知，本发明提供的防火板具有优异的防火性能。并且，过厚或过薄的金属箔片对导致防火性能大幅下降。同时，金属箔片上网孔密度过小或过大也将导致防火板的防火性能下降。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防火板，其特征在于，包括石膏板基体以及嵌设于所述石膏板基体内部的金属箔片；

在厚度为0.05-0.15mm的金属前体上进行裁切，切出多个相互分离的切缝，在所述切缝的延伸方向上多个所述切缝共线，在垂直于所述切缝的方向上多个所述切缝相互平行且相邻的两个所述切缝彼此错开；然后，拉伸所述金属前体，所述切缝所在的位置即形成网孔，得到所述金属箔片，所述金属箔片的厚度与所述金属前体的厚度一致；

通过对所述切缝的长度和间距进行调整，使得到的所述金属箔片包括多个平行设置的第一基材和多个平行设置的第二基材，所述第一基材与所述第二基材相交形成所述网孔，所述第一基材和所述第二基材的夹角为30°-60°；

所述金属箔片上，所述网孔的密度为2-13个/cm²。

2.根据权利要求1所述的防火板，其特征在于，所述金属箔片为铝合金或不锈钢。

3.根据权利要求1所述的防火板，其特征在于，所述网孔为圆形、矩形、菱形、五边形、六边形中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的防火板的制备方法，其特征在于，包括：

S1、在成型模具内放置石膏浆料和金属箔片，使所述石膏浆料淹没所述金属箔片；

S2、将所述成型模具内的所述石膏浆料和所述金属箔片干燥压制成型，得到所述防火板。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述切缝的长度为10-15mm，相邻所述切缝之间的间距为1-6mm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述金属箔片为铝合金或不锈钢。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述网孔为圆形、矩形、菱形、五边形、六边形中的一种或多种。