CN105731984B - 一种耐高温防火芯板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于防火材料技术领域，具体的说是涉及一种耐高温防火芯板及其制作方法。一种耐高温防火芯板，其特征在于，按重量份比包含以下组分：水25‑40份、硫酸镁10‑20份、氧化镁40‑60份、聚酯纤维0.1‑0.8份、聚氨酯胶粘剂1‑2份、玻化微珠2‑3份、改性剂0.01‑0.05份、工业纯磷酸0.01‑0.1份和工业纯丙烯酸0.1‑0.6份。本发明的耐高温防火芯板具有防火阻燃性能好、强度高、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、吸音的优点；本发明的耐高温防火芯板用硫酸镁取代了氯化镁作为调和剂，可以完全避免制得板材出现返卤、吸潮、泛霜等问题发生；本发明的耐高温防火芯板制作成本相对较低，其制作方法简单易操作。

Description

一种耐高温防火芯板及其制作方法
技术领域
本发明属于防火材料技术领域，具体的说是涉及一种耐高温防火芯板及其制作方法。
背景技术
目前，为了提高木质防火门的耐火性能，在木质防火门的门扇和门框上采用了无机防火板作为衬板。具体的层次结构为：在木质门扇骨架两侧压贴一层一定厚度的无机防火板，然后再在无机防火板的外侧压贴一定厚度的木质防火胶合板；在木质门框的受火面上压贴一层一定厚度的无机防火板，同样需在无机防火板的外侧再压贴一定厚度的木质防火胶合板。采用的防火胶合板一般为三层结构，两层表层单板和一层芯层单板；表层单板通常采用优质天然木材旋切单板，厚度较薄；芯层单板采用速生木材旋切单板，厚度较大。无机防火板与防火胶合板压贴时，需要增涂一层胶粘剂，同时由于胶合板的表层单板主要起装饰作用，所以厚度较薄，对提高木质防火门阻燃性能的作用并不明显，而且表层单板的价格较高。因此，这种在无机防火板外侧压贴防火胶合板的方式，使得木质防火门的生产成本较高。
现有的防火门等建筑设施的芯板大多为膨胀珍珠岩芯板，尽管其制成品防火阻燃，但强度、导热系数、化学稳定性、吸湿能力等都不理想。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
针对现有技术中防火门芯板的防火阻燃、强度、导热系数、化学稳定性、吸湿能力不理想的缺陷，本发明提供一种具有耐高温、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、防火阻燃、吸音等特点的无机耐高温防火芯板及其制作方法。
本发明提供的技术方案为：
一种耐高温防火芯板，按重量份比包含以下组分：水25-40份、硫酸镁10-20份、氧化镁40-60份、聚酯纤维0.1-0.8份、聚氨酯胶粘剂1-2份、玻化微珠2-3份、改性剂0.01-0.05份、工业纯磷酸0.01-0.1份和工业纯丙烯酸0.1-0.6份。
作为优选，所述的氧化镁的活性要求在62-68％。
作为优选，所述的聚酯纤维的长度不大于20mm，燃点不小于550℃。
所述的改性剂按重量份比包含以下组分：丁基萘磺酸钠3-5份，碳酸铵10-15份、氢氧化镁5-15份、氯化铵5-8份和羧甲基纤维素钠1-3份。
本发明还提供了所述的耐高温防火芯板的制作方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取上述几种原料，备用，并预备工装模具；
(2)卤水配制：将称取的水和硫酸镁混合成卤水，并冷却至常温，用时取上层清液；
(3)拌料：将称取的氧化镁、聚酯纤维、聚氨酯胶粘剂、玻化微珠、改性剂、工业纯磷酸、工业纯丙烯酸分别加入冷却至常温的卤水中并搅拌均匀成混合料；
(4)填料：将混合料倒入工装模具内，经过12-18h后成形；
(5)自然养护：成形后移除工装模具，静置并自然养护3-4天，即制得耐高温防火芯板。
作为优选，步骤(2)中卤水的波镁度为23-25°Bé。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的耐高温防火芯板具有防火阻燃性能好、强度高、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、吸音的优点。
2.本发明的耐高温防火芯板用硫酸镁取代了氯化镁作为调和剂，可以完全避免制得板材出现返卤、吸潮、泛霜等问题发生。
3.本发明的耐高温防火芯板制作成本相对较低，其制作方法简单易操作。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1：
一种耐高温防火芯板，按重量份比包含以下组分：水25份、硫酸镁10份、氧化镁40份、聚酯纤维0.1份、聚氨酯胶粘剂1份、玻化微珠2份、改性剂0.01份、工业纯磷酸0.01份和工业纯丙烯酸0.1份；所述的氧化镁的活性要求在62％；所述的聚酯纤维的长度为20mm，燃点为550℃；所述的改性剂按重量份比包含以下组分：丁基萘磺酸钠3份，碳酸铵10份、氢氧化镁5份、氯化铵5份和羧甲基纤维素钠1份。
所述的耐高温防火芯板的制作方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取上述几种原料，备用，并预备工装模具；
(2)卤水配制：将称取的水和硫酸镁混合成卤水，并冷却至常温，用时取上层清液；卤水的波镁度为23°Bé；
(3)拌料：将称取的氧化镁、聚酯纤维、聚氨酯胶粘剂、玻化微珠、改性剂、工业纯磷酸、工业纯丙烯酸分别加入冷却至常温的卤水中并搅拌均匀成混合料；
(4)填料：将混合料倒入工装模具内，经过12h后成形；
(5)自然养护：成形后移除工装模具，静置并自然养护3天，即制得耐高温防火芯板。
实施例2：
一种耐高温防火芯板，按重量份比包含以下组分：水40份、硫酸镁20份、氧化镁60份、聚酯纤维0.8份、聚氨酯胶粘剂2份、玻化微珠3份、改性剂0.05份、工业纯磷酸0.1份和工业纯丙烯酸0.6份；所述的氧化镁的活性要求在68％；所述的聚酯纤维的长度为5mm，燃点为1000℃；所述的改性剂按重量份比包含以下组分：丁基萘磺酸钠5份，碳酸铵15份、氢氧化镁15份、氯化铵8份和羧甲基纤维素钠3份。
所述的耐高温防火芯板的制作方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取上述几种原料，备用，并预备工装模具；
(2)卤水配制：将称取的水和硫酸镁混合成卤水，并冷却至常温，用时取上层清液；卤水的波镁度为25°Bé；
(3)拌料：将称取的氧化镁、聚酯纤维、聚氨酯胶粘剂、玻化微珠、改性剂、工业纯磷酸、工业纯丙烯酸分别加入冷却至常温的卤水中并搅拌均匀成混合料；
(4)填料：将混合料倒入工装模具内，经过18h后成形；
(5)自然养护：成形后移除工装模具，静置并自然养护4天，即制得耐高温防火芯板。
实施例3：
一种耐高温防火芯板，按重量份比包含以下组分：水30份、硫酸镁15
份、氧化镁50份、聚酯纤维0.4份、聚氨酯胶粘剂1.5份、玻化微珠2.5份、改性剂0.03份、工业纯磷酸0.05份和工业纯丙烯酸0.4份；所述的氧化镁的活性要求在65％；所述的聚酯纤维的长度为10mm，燃点为750℃；所述的改性剂按重量份比包含以下组分：丁基萘磺酸钠4份，碳酸铵12份、氢氧化镁10份、氯化铵6份和羧甲基纤维素钠2份。
所述的耐高温防火芯板的制作方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取上述几种原料，备用，并预备工装模具；
(2)卤水配制：将称取的水和硫酸镁混合成卤水，并冷却至常温，用时取上层清液；卤水的波镁度为24°Bé；
(3)拌料：将称取的氧化镁、聚酯纤维、聚氨酯胶粘剂、玻化微珠、改性剂、工业纯磷酸、工业纯丙烯酸分别加入冷却至常温的卤水中并搅拌均匀成混合料；
(4)填料：将混合料倒入工装模具内，经过15h后成形；
(5)自然养护：成形后移除工装模具，静置并自然养护3.5天，即制得耐高温防火芯板。
实施例4：本发明所述的耐高温防火芯板的性能测定
将实施例1-3中制备的耐高温防火芯板分别采用300KN(WE 30)液压万能试验机(测试仪器为AEC-201型水泥强度试验机)、美国TGAQ50热重分析仪测定其抗折强度、进行热重分析，并采用氧指数法对其阻燃性能进行测定，结果见表1。
表1本发明的耐高温防火芯板的性能测定
从表1可以看出，本发明的耐高温防火芯板的抗折强度、氧指数均高于市场上的防火芯板，经热重分析，本发明的耐高温防火芯板的起始分解峰值温度和25％分解温度均高于市场上的防火芯板。
实施例5：本发明所述的耐高温防火芯板的耐水性测定
5.1试验材料与方法
试验材料：使用本发明实施例1-3所制得的耐高温防火芯板。
取3块板材，用用石蜡和松香混合物(质量比1:1)将板材四周边缘和背面封闭。然后将板材面积的1/2浸入室温的自来水中，进行观察，直至表面出现起泡、粉化、剥落为止。
5.2试验结果与分析
表2本发明的耐高温防火芯板的耐水性测定
从表2可以看出，本发明的耐高温防火芯板的耐水性均高于40d，均高于市场上的防火芯板。
实施例6：本发明所述的耐高温防火芯板的耐水性测定
6.1试验材料与方法
材料：试验材料使用本发明实施例1-3所制得的耐高温防火芯板，和市售的采用普通的耐高温防火芯板。
配制质量浓度为1％的硫酸溶液(pH值为0.675)、质量浓度为2.5％的硫酸溶液(pH值为0.610)、质量浓度为2％的硫酸溶液和0.5％的硝酸溶液混合液(pH值为0.452)、质量浓度为3％的亚硫酸溶液(pH值为0.615)，用于模拟酸雨。
6.2方法
取4块保温装饰一体板，用石蜡和松香混合物(质量比1:1)将板材四周边缘和背面封闭。然后将板材面积的1/2浸入室温的酸性溶液中，进行观察，直至表面出现起泡、粉化、剥落为止。
6.3试验结果与分析
表3本发明的耐高温防火芯板的耐酸性试验
从表3可以看出，与对照相比，本发明的耐高温防火芯板的耐酸雨的性能更好。
实施例7：本发明所述的耐高温防火芯板的耐碱性试验
7.1材料与方法
试验材料：使用本发明实施例1-3所制得的耐高温防火芯板和市售的采用普通耐高温防火芯板。
在室温条件下，使用0.12g氢氧化钙和100mL蒸馏水配制碱性溶液，制得的溶液pH值为13。
取4块板材，用用石蜡和松香混合物(质量比1:1)将板材四周边缘和背面封闭。然后将板材面积的1/2浸入室温的碱性溶液中，进行观察，直至表面出现起泡、粉化、剥落为止。
7.2试验结果和分析
表4本发明的耐高温防火芯板的耐碱性试验
从表4可以看出，与对照相比，本发明的耐高温防火芯板的耐碱性的性能更好。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种耐高温防火芯板，其特征在于，按重量份比包含以下组分：水25-40份、硫酸镁10-20份、氧化镁40-60份、聚酯纤维0.1-0.8份、聚氨酯胶粘剂1-2份、玻化微珠2-3份、改性剂0.01-0.05份、工业纯磷酸0.01-0.1份和工业纯丙烯酸0.1-0.6份；
所述的氧化镁的活性要求在62-68％；
所述的聚酯纤维的长度不大于20mm，燃点不小于550℃；
所述的改性剂按重量份比包含以下组分：丁基萘磺酸钠3-5份，碳酸铵10-15份、氢氧化镁5-15份、氯化铵5-8份和羧甲基纤维素钠1-3份。
2.一种根据权利要求1所述的耐高温防火芯板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份称取上述几种原料，备用，并预备工装模具；
(2)卤水配制：将称取的水和硫酸镁混合成卤水，并冷却至常温，用时取上层清液；
(3)拌料：将称取的氧化镁、聚酯纤维、聚氨酯胶粘剂、玻化微珠、改性剂、工业纯磷酸、工业纯丙烯酸分别加入冷却至常温的卤水中并搅拌均匀成混合料；
(4)填料：将混合料倒入工装模具内，经过12-18h后成形；
(5)自然养护：成形后移除工装模具，静置并自然养护3-4天，即制得耐高温防火芯板。
3.根据权利要求2所述的耐高温防火芯板的制作方法，其特征在于，步骤(2)中卤水的波镁度为23-25°Bé。
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