CN105481461B - 一种无机防火门芯材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无机防火门芯材料的制备方法,属于防火材料技术领域。所述方法包括:一种无机防火门芯材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)水泥浆体的制备:将1份硫铝酸盐水泥、0.002~0.01份减水剂、0.002~0.01份玄武岩纤维、0.3~0.4份水混合均匀后备用;(2)泡沫体制备:将发泡剂稀释后,制成泡沫体;(3)将步骤(2)制备的泡沫与步骤(1)制备的水泥浆体按2~6mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护7~28天即可。本发明的材料遇到火焰时,表面无滴落物,无卷曲,无融化现象,具有使用性能和防火性能好、环保的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种无机防火门芯材料的制备方法,属于防火材料技术领域。
背景技术
现有技术中,作为钢制防火门的填芯材料,一种是硅酸铝棉板,其生产过程中需要高温烧结制棉,存在高能耗和环境污染的缺陷,特别是其板材是由添加的有机粘结剂成型,不仅不防水,其粘结剂遇火产生大量有害烟雾,已禁止使用;另一种是珍珠岩板,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;还有一种是蛭石防火板,该板材不仅存在类似珍珠岩板岩的易碎缺陷,还存在工艺复杂、价格高于前述两种板材的问题;再有一种是菱镁材料与发泡剂混合成型,其为现在多数防火门企业选用的材料,但其存在易变形、返卤、硬度下降等问题。
现有技术中的无机防火门芯材料如公开号为CN104892027A,名称为“一种增强发泡水泥防火门芯板性能的方法”的发明专利,该专利是采用制备防火门芯板,然后将涂料刷于板上,涂料的组成为:水:1000~2000;硼酸:0.3~0.6;硅酸钠:1000~2000;膨润土:10~50;高岭土:10~50;滑石粉:100~300;氢氧化铝:3~10;聚合磷酸铝:10~50。该专利中采用较大比例的硅酸钠,硅酸钠具有腐蚀性,对于呼吸道粘膜具有刺激性,接触皮肤后会引起皮炎或灼伤,对于人体的伤害较大。
又如公开号为CN104261792A,名称为“一种防火门填芯材料及其应用”的发明专利,该专利的材料原料组成:珍珠岩30~40份、膨润土14~22份、硫酸镁10~14份、氧化镁16~24份、氢氧化钙8~12份、氧化硼4~6份、木质素4~8份和适量水。该专利采用氧化镁、硫酸镁等作为主要胶结材料,即俗称的菱镁水泥,其为现在多数防火门企业选用的材料,其易变形、返卤、硬度下降等特性十分明显,影响防火门的美观和使用性能。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中防火门芯材料环保性不好、实际使用性能的不佳的问题,提出一种新的无机防火门芯材料的制备方法。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种无机防火门芯材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)水泥浆体的制备
将1份硫铝酸盐水泥、0.002~0.01份减水剂、0.002~0.01份玄武岩纤维、0.3~0.4份水混合均匀后备用;
(2)泡沫体制备
将发泡剂稀释后,制成泡沫体;
(3)将步骤(2)制备的泡沫与步骤(1)制备的水泥浆体按2~6mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护7~28天即可。
需要说明的是:标准养护的条件为20±2℃,相对湿度标准为95%以上,自然养护是指自然条件下进行养护,但要求温度至少为5℃;另外,泡沫体与水泥浆的混合比例为2~6mL/g即是每g水泥使用泡沫体的体积为2~6mL。
为了更好地实现本发明,上述步骤(1)中,所述减水剂为聚羧酸减水剂,pH为6.5~8.0,减水率为20~40%。
上述步骤(1)中,所述发泡剂为动物蛋白、植物蛋白、复合发泡剂。
进一步地,所述稀释的倍数为20~40倍。
上述步骤(1)中,所述玄武岩纤维的长度为3~8mm。
进一步地,所述玄武岩纤维的拉伸强度为1000~5000MPa。
上述步骤(2)中,所述泡沫体的稳定时间>60min。
本发明的有益效果:
(1)本发明通过选用硫铝酸盐水泥作为水泥浆体的胶凝材料,该水泥具有快硬早强的特点,加入泡沫体后,稳定性好;本发明通过对水泥、减水剂、纤维骨架以及泡沫体的选择以及特定的比例设计,使本发明制得的防火门芯材料遇到火焰时,表面无滴落物,无卷曲,无融化现象,具有较好的防火、阻燃性能,其燃烧性能符合GB8624-2006规定燃烧性能A1级要求和GB/T 20285-2006规定产烟毒性危险分级ZA3级要求。
(2)本发明的减水剂为聚羧酸减水剂,其pH为6.5~8.0,减水率为20~40%,聚羧酸减水剂的减水效率高,与硫铝酸盐水泥的相容性好。
(3)本发明的玄武岩纤维的长度为3~8mm,进一步地,拉伸强度为1000~5000MPa,该玄武岩纤维具有较高的弹性模量,耐酸碱性能优异,导热系数小,且其熔点大于1000℃,在遇到火灾的情况下,能够较长时间内保持稳定的性能,充分发挥防火作用。
(4)本发明的泡沫体的稳定时间>60min,泡沫的稳定性能更好,可大大减少塌模等生产中的失误。
具体实施方式
实施例1
一种无机防火门芯材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)水泥浆体的制备
将1份硫铝酸盐水泥、0.002份减水剂、0.002份玄武岩纤维、0.3份水混合均匀后备用;
(2)泡沫体制备
将发泡剂稀释后,制成泡沫体;
(3)将步骤(2)制备的泡沫与步骤(1)制备的水泥浆体按2mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护7天即可。
实施例2
一种无机防火门芯材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)水泥浆体的制备
将1份硫铝酸盐水泥、0.01份减水剂、0.01份玄武岩纤维、0.4份水混合均匀后备用;
(2)泡沫体制备
将发泡剂稀释后,制成泡沫体;
(3)将步骤(2)制备的泡沫与步骤(1)制备的水泥浆体按6mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护28天即可。
本实施例步骤(1)中,减水剂为聚羧酸减水剂,其pH为6.5~8.0,减水率为20~40%,聚羧酸减水剂的减水效率高,与硫铝酸盐水泥的相容性好;本实施的玄武岩纤维长度为3mm,其抗拉伸强度为1000Mpa。
实施例3
一种无机防火门芯材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)水泥浆体的制备
将1份硫铝酸盐水泥、0.008份减水剂、0.005份玄武岩纤维、0.32份水混合均匀后备用;
(2)泡沫体制备
将发泡剂稀释后,用发泡及将稀释液制成泡沫体,制成后泡沫体为膏状;
(3)将步骤(2)制备的泡沫与步骤(1)制备的水泥浆体按4mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护10天即可。
本实施例步骤(1)中,减水剂为聚羧酸减水剂,其pH为6.5~8.0,减水率为20~40%,聚羧酸减水剂的减水效率高,与硫铝酸盐水泥的相容性好;本实施的玄武岩纤维长度为8mm,其抗拉伸强度为5000Mpa;步骤(2)中,发泡剂为动物蛋白,使用时的稀释倍数为20倍,即水与动物蛋白的质量比为19:1。
实施例4
一种无机防火门芯材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)水泥浆体的制备
将1份硫铝酸盐水泥、0.005份减水剂、0.005份玄武岩纤维、0.38份水混合均匀后备用;
(2)泡沫体制备
将发泡剂稀释后,制成泡沫体;
(3)将步骤(2)制备的泡沫与步骤(1)制备的水泥浆体按6mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护25天即可。
本实施例步骤(1)中,减水剂为聚羧酸减水剂,玄武岩纤维长度为5mm,其抗拉伸强度为3300MPa;步骤(2)中,本实施例的发泡剂为动物蛋白,使用时的稀释倍数为40倍,即水与动物蛋白的质量比为39:1;步骤(2)中,所述泡沫体的稳定时间为 80min。
实施例5
一种无机防火门芯材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)水泥浆体的制备
将1份硫铝酸盐水泥、0.01份减水剂、0.002份玄武岩纤维、0.3份水混合均匀后备用;
(2)泡沫体制备
将发泡剂稀释后,制成泡沫体;
(3)将步骤(2)制备的泡沫与步骤(1)制备的水泥浆体按4mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护15天即可。
本实施例步骤(1)中,减水剂为聚羧酸减水剂,玄武岩纤维为长度在3~8mm范围内的玄武岩纤维的混合,其抗拉伸强度为1000~5000Mpa;步骤(2)中,本实施例的发泡剂为植物蛋白,使用时的稀释倍数为30倍,即水与植物蛋白的质量比为29:1;步骤(2)中,所述泡沫体的稳定时间为 80min。
实施例6
一种无机防火门芯材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)水泥浆体的制备
将1份硫铝酸盐水泥、0.01份减水剂、0.002份玄武岩纤维、0.36份水混合均匀后备用;
(2)泡沫体制备
将发泡剂稀释后,制成泡沫体;
(3)将步骤(2)制备的泡沫与步骤(1)制备的水泥浆体按6mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护28天即可。
本实施例步骤(1)中,减水剂为聚羧酸减水剂,玄武岩纤维为长度在3~8mm范围内的玄武岩纤维的混合,其抗拉伸强度为1000~5000Mpa;步骤(2)中,本实施例的发泡剂为复合发泡剂,使用时的稀释倍数为25倍,即水与复合发泡剂的质量比为24:1;步骤(2)中,所述泡沫体的稳定时间为 110min。
将上述实施例1~实施例6制得的防火门芯材料性能指标检测如下表1:
表1:
从上表1可以看出,本发明的防火门芯材料的干表观密度在300~800kg/m³范围内,材料质轻,导热系数小,隔热性能好,且本发明的防火门芯材料的平均温升小,耐火极限时间远远超过标准值,防火性能佳,安全无毒害。
Claims (6)
1.一种无机防火门芯材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)水泥浆体的制备
将1份硫铝酸盐水泥、0.002~0.01份减水剂、0.002~0.01份玄武岩纤维、0.3~0.4份水混合均匀后备用;所述水泥浆体的原料由硫铝酸盐水泥、减水剂、玄武岩纤维和水组成;
(2)泡沫体制备
将发泡剂稀释后,制成泡沫体;
(3)将步骤(2)制备的泡沫体与步骤(1)制备的水泥浆体按2~6mL/g的比例进行混合,搅拌均匀后注入模具,标准养护24h后脱模,然后进行自然养护或标准养护7~28天即可;所述无机防火门芯材料的原料由步骤(1)制备的水泥浆体和步骤(2)制备的泡沫体组成;
步骤(1)中,所述减水剂为聚羧酸减水剂,所述聚羧酸减水剂的pH为6.5~8.0,减水率为20~40%。
2.如权利要求1所述的一种无机防火门芯材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述玄武岩纤维的长度为3~8mm。
3.如权利要求2所述的一种无机防火门芯材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述玄武岩纤维的拉伸强度为1000~5000MPa。
4.如权利要求1所述的一种无机防火门芯材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述发泡剂为动物蛋白、植物蛋白、复合发泡剂。
5.如权利要求4所述的一种无机防火门芯材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述稀释的倍数为20~40倍。
6.如权利要求1~5任一项所述的一种无机防火门芯材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述泡沫体的稳定时间>60min。
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