CN108623275B - 一种防火封堵材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防火封堵材料及其制备方法，涉及封堵材料领域，解决了现有技术中的封堵材料固化后的抗压强度过大，后期拆装困难的问题。防火封堵材料包括以下重量份数的组分：石膏粉30‑50份；陶土粉15‑25份；硅酸盐水泥15‑25份；珍珠岩粉5‑10份；葡萄糖酸钠0.1‑0.5份。本发明通过调整组分比例并加入珍珠岩粉和葡萄糖酸钠，产品的比重得到有效降低，能够适用于轻质隔墙或贯穿承重板，提高产品的适用性；产品的固化速度和固化后抗压强度指标数据也更加合理，提高更换拆除时的便利性。

Description

一种防火封堵材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及封堵材料领域，更具体地说，它涉及一种防火封堵材料及其制备方法。
背景技术
防火封堵材料是一种用于封堵各种贯穿物如电缆、风管、油管、气管等穿过墙(仓)壁、楼(甲)板时形成地各种开口以及电缆桥架的防火分隔，具有防火功能、便于更换的材料。根据其组成成分和性能特点可分为无机防火堵料、有机防火堵料和阻火包。
现有技术中普通的封堵材料包括以下重量份数的组分：石膏粉30-60份；陶土粉15-30份；硅酸盐水泥15-30份。
上述的封堵材料由于自身比重较大，达到1.2×103kg/m3，轻质隔墙或贯穿承重板不宜使用，同时固化后的抗压强度过大，更换贯穿件需要拆装时，较为困难。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种防火封堵材料，通过加入珍珠岩粉和葡萄糖酸钠，降低固化后的抗压强度，解决上述问题，其具有固化后强度合理、方便后期拆装的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了以下技术方案：
一种防火封堵材料，包括以下重量份数的组分：
石膏粉30-50份；
陶土粉15-25份；
硅酸盐水泥15-25份；
珍珠岩粉5-10份；
葡萄糖酸钠0.1-0.5份。
通过采用上述技术方案，石膏粉为主体材料，陶土粉为耐火粘结剂，遇火后能够烧结，起到阻火和强化结构强度的作用；硅酸盐水泥为无机胶凝剂，可以调节产品使用时的稀稠度及和易性，并能增加产品固化后的抗压强度；珍珠岩粉为阻燃型无机轻质填充剂，用于降低产品的密度；葡萄糖酸钠有机缓凝剂能够调节硅酸盐水泥的初凝时间。通过调整组分比例并加入珍珠岩粉和葡萄糖酸钠，产品的比重得到有效降低，能够适用于轻质隔墙或贯穿承重板，提高产品的适用性；产品的固化速度和固化后抗压强度指标数据也更加合理，提高更换拆除时的便利性。
进一步优选为，所述防火封堵材料还包括1-3份介孔二氧化硅，所述介孔二氧化硅的孔内负载有无机阻燃剂。
通过采用上述技术方案，加入介孔二氧化硅后有利于降低抗压强度，同时介孔二氧化硅能够负载无机阻燃剂，增强产品的阻燃性能。
进一步优选为，所述无机阻燃剂为聚磷酸铵，所述聚磷酸铵的粒径小于介孔二氧化硅的孔的直径。
通过采用上述技术方案，聚磷酸铵受热分解生成磷酸和氨气，起到稀释、隔绝空气的作用，能够对贯穿其的电缆、气管起到良好的阻燃作用。
进一步优选为，所述介孔二氧化硅负载聚磷酸铵的步骤为：将介孔二氧化硅加入去离子水中形成悬浮液，再将聚磷酸铵加入悬浮液中分散均匀，然后对其进行超声处理，抽滤，干燥即可。
通过采用上述技术方案，分散后采用超声波处理，一方面加快聚磷酸铵进入介孔二氧化硅的微孔的速度，另一方面有利于聚磷酸铵均匀分布在介孔二氧化硅的微孔内，避免聚磷酸铵分布不均堵塞介孔二氧化硅的微孔。
进一步优选为，所述聚磷酸铵与二氧化硅的重量比为(0.1-0.3):1。
通过采用上述技术方案，控制聚磷酸铵的用量，避免聚磷酸铵负载量不足导致阻燃效果差，或者负载量太大堵塞介孔二氧化硅的微孔。
进一步优选为，所述防火封堵材料还包括1-5份空心玻璃微珠。
通过采用上述技术方案，空心玻璃微珠作为轻质填充剂，降低产品的密度，还能降低产品固化后的抗压强度。
进一步优选为，所述防火封堵材料还包括0.1-0.5份陶瓷纤维。
通过采用上述技术方案，陶瓷纤维重量轻、耐高温、热稳定性好，而且在拆装穿孔时，能够使封堵材料成块状脱落。
进一步优选为，所述陶瓷纤维的长度为2-4mm，直径为1-3um。
通过采用上述技术方案，陶瓷纤维的长度、直径太大会增加产品抗压强度，陶瓷纤维的长度、直径太小，难以使封堵材料成块状脱落，不利于后期拆装，因此陶瓷纤维的长度优选为2-4mm，直径优选为1-3um。
本发明的目的二在于提供一种防火封堵材料的制备方法，采用该方法制备的防火封堵材料具有固化后强度合理、方便后期拆装的优点。
为实现上述目的二，本发明提供了以下技术方案：
一种防火封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，在搅拌器中先加入硅酸盐水泥，再加入葡萄糖酸钠进行预混合，得到预混料；
步骤二，按照珍珠岩粉、石膏粉、陶土粉、预混料的顺序将所有原料全部加入到螺旋搅拌机中，搅拌混合均匀；
步骤三，螺旋搅拌机搅拌15分钟后，将螺旋搅拌机内的底料卸出后，再返回螺旋搅拌机中继续搅拌10分钟后，出料，得到防火封堵材料。
通过采用上述技术方案，保证各组分按比例添加并且充分搅拌均匀，本发明在使用时添加适量水混合后即可施工。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)通过添加珍珠岩粉、空心玻璃微珠、陶瓷纤维，使得防火封堵材料固化后抗压强度指标数据也更加合理，提高更换拆除时的便利性；
(2)通过加入介孔二氧化硅，有利于降低抗压强度，同时采用介孔二氧化硅负载聚磷酸铵，发生火灾时，聚磷酸铵受热分解生成磷酸和氨气，起到稀释、隔绝空气的作用，能够对贯穿其的电缆、气管起到良好的阻燃作用，阻燃等级达到V-0级；
(3)本发明中的防火封堵材料密度低，能够适用于轻质隔墙或贯穿承重板，提高产品的适用性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种防火封堵材料，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过以下步骤制备获得：
步骤一，在搅拌器中先加入硅酸盐水泥，再加入葡萄糖酸钠进行预混合，得到预混料；
步骤二，按照珍珠岩粉、石膏粉、陶土粉、预混料的顺序将所有原料全部加入到螺旋搅拌机中，搅拌混合均匀；
步骤三，螺旋搅拌机搅拌15分钟后，将螺旋搅拌机内的底料卸出后，再返回螺旋搅拌机中继续搅拌10分钟后，出料，得到防火封堵材料。
其中，陶土粉的细度为200目，珍珠岩粉的细度为80目，硅酸盐水泥的标号为325。
实施例2-5：一种防火封堵材料，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-5中各组分及其重量份数
Figure BDA0001665964450000041
实施例6：一种防火封堵材料，与实施例1的不同之处在于，防火封堵材料还包括1份介孔二氧化硅，介孔二氧化硅的孔内负载有聚磷酸铵；
介孔二氧化硅负载聚磷酸铵的步骤为：将介孔二氧化硅加入去离子水中形成悬浮液，再将聚磷酸铵加入悬浮液中分散均匀，聚磷酸铵与二氧化硅的重量比为0.1:1，介孔二氧化硅的微孔孔径为40nm，聚磷酸铵的粒径为10nm，然后对其进行超声处理10min，抽滤，干燥即可。
其中，步骤二具体包括，按照珍珠岩粉、石膏粉、陶土粉、预混料的顺序将所有原料全部加入到螺旋搅拌机中，再加入负载有聚磷酸铵的介孔二氧化硅，搅拌混合均匀。
实施例7：一种防火封堵材料，与实施例6的不同之处在于，防火封堵材料还包括2份介孔二氧化硅。
实施例8：一种防火封堵材料，与实施例6的不同之处在于，防火封堵材料还包括3份介孔二氧化硅。
实施例9：一种防火封堵材料，与实施例6的不同之处在于，聚磷酸铵与二氧化硅的重量比为0.2:1。
实施例10：一种防火封堵材料，与实施例6的不同之处在于，聚磷酸铵与二氧化硅的重量比为0.3:1。
实施例11：一种防火封堵材料，与实施例6的不同之处在于，防火封堵材料还包括1份空心玻璃微珠；
其中，步骤二具体包括，按照珍珠岩粉、石膏粉、陶土粉、预混料的顺序将所有原料全部加入到螺旋搅拌机中，再加入负载有聚磷酸铵的介孔二氧化硅、空心玻璃微珠，搅拌混合均匀。
实施例12：一种防火封堵材料，与实施例11的不同之处在于，防火封堵材料还包括3份空心玻璃微珠。
实施例13：一种防火封堵材料，与实施例11的不同之处在于，防火封堵材料还包括5份空心玻璃微珠。
实施例14：一种防火封堵材料，与实施例11的不同之处在于，防火封堵材料还包括0.1份陶瓷纤维，陶瓷纤维的长度为2mm，直径为1um；
其中，步骤二具体包括，按照珍珠岩粉、石膏粉、陶土粉、预混料的顺序将所有原料全部加入到螺旋搅拌机中，再加入负载有聚磷酸铵的介孔二氧化硅、空心玻璃微珠、陶瓷纤维，搅拌混合均匀。
实施例15：一种防火封堵材料，与实施例14的不同之处在于，防火封堵材料还包括0.3份陶瓷纤维。
实施例16：一种防火封堵材料，与实施例14的不同之处在于，防火封堵材料还包括0.5份陶瓷纤维。
实施例17：一种防火封堵材料，与实施例14的不同之处在于，陶瓷纤维的长度为3mm，直径为2um。
实施例18：一种防火封堵材料，与实施例14的不同之处在于，陶瓷纤维的长度为4mm，直径为3um。
对比例1：一种防火封堵材料，其包括：石膏粉40份；陶土粉30份；硅酸盐水泥30份，制备方法为：将石膏粉、陶土粉、硅酸盐水泥混合均匀即可。
性能测试
试验样品：参照标准GB/23864-2009《防火封堵材料》，将实施例1-18中获得的防火封堵材料制备成试验样品1-18，将对比例1中获得的防火封堵材料制备成对照样品1。
试验方法：参照标准GB/23864-2009，测试试验样品1-18和对照样品1的密度、抗压强度和初凝时间。
试验结果：试验样品1-18和对照样品1的测试结果如表2所示。由表2可知，试验样品1-18的表观密度小于对照样品1，说明本发明通过添加珍珠岩粉、空心玻璃微珠、陶瓷纤维，降低了防火封堵材料的密度，能够适用于轻质隔墙或贯穿承重板，提高产品的适用性；
试验样品1-18的抗压强度远小于对照样品1，而且在标准范围内，使得防火封堵材料固化后抗压强度指标数据更加合理，提高更换拆除时的便利性；
试验样品1-18的抗压强度大于对照样品1，而且在标准范围内，说明本发明通过增加缓凝剂葡萄糖酸钠适当延迟产品初凝时间和固化速度，提高灌浆施工作业的便利性。
表2试验样品1-18和对照样品1的测试结果
样品编号 表观密度/(kg/m<sup>3</sup>) 抗压强度/MPa 初凝时间/min
标准指标 ≤2.0×10<sup>3</sup> 0.8≤R≤6.5 10≤t≤45
试验样品1 0.80×10<sup>3</sup> 2.00 26.0
试验样品2 0.85×10<sup>3</sup> 2.10 25.0
试验样品3 0.88×10<sup>3</sup> 2.10 24.0
试验样品4 0.90×10<sup>3</sup> 2.20 23.0
试验样品5 0.92×10<sup>3</sup> 2.20 22.0
试验样品6 0.83×10<sup>3</sup> 1.85 25.0
试验样品7 0.86×10<sup>3</sup> 1.82 24.0
试验样品8 0.90×10<sup>3</sup> 1.80 23.0
试验样品9 0.84×10<sup>3</sup> 1.85 25.0
试验样品10 0.84×10<sup>3</sup> 1.85 25.0
试验样品11 0.78×10<sup>3</sup> 1.82 25.0
试验样品12 0.76×10<sup>3</sup> 1.82 24.0
试验样品13 0.75×10<sup>3</sup> 1.80 24.0
试验样品14 0.75×10<sup>3</sup> 1.82 22.0
试验样品15 0.74×10<sup>3</sup> 1.81 21.0
试验样品16 0.72×10<sup>3</sup> 1.82 21.0
试验样品17 0.72×10<sup>3</sup> 1.85 21.0
试验样品18 0.72×10<sup>3</sup> 1.87 21.0
对照样品1 1.20×10<sup>3</sup> 5.50 12.0
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种防火封堵材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
石膏粉30-50份；
陶土粉15-25份；
硅酸盐水泥15-25份；
珍珠岩粉5-10份；
葡萄糖酸钠0.1-0.5份；
空心玻璃微珠1-5份；
陶瓷纤维0.1-0.5份；
所述陶瓷纤维的长度为2-4mm，直径为1-3um；
介孔二氧化硅1-3份，所述介孔二氧化硅的孔内负载有无机阻燃剂，所述无机阻燃剂为聚磷酸铵，所述介孔二氧化硅负载聚磷酸铵的步骤为：将介孔二氧化硅加入去离子水中形成悬浮液，再将聚磷酸铵加入悬浮液中分散均匀，然后对其进行超声处理，抽滤，干燥即可，所述聚磷酸铵与二氧化硅的重量比为（0.1-0.3）:1。
2.如权利要求1所述的一种防火封堵材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在搅拌器中先加入硅酸盐水泥，再加入葡萄糖酸钠进行预混合，得到预混料；
步骤二，按照珍珠岩粉、石膏粉、陶土粉、预混料的顺序将所有原料全部加入到螺旋搅拌机中，再加入负载有聚磷酸铵的介孔二氧化硅、空心玻璃微珠、陶瓷纤维，搅拌混合均匀；
步骤三，螺旋搅拌机搅拌15分钟后，将螺旋搅拌机内的底料卸出后，再返回螺旋搅拌机中继续搅拌10分钟后，出料，得到防火封堵材料。
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