CN108640704A - 一种石膏基相变材料防火门芯板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石膏基相变材料防火门芯板及其制备方法，包括以下原料组成，按重量份计：脱硫石膏粉：50～70，玻化微珠骨料：40～65，膨润土：8～45，水：90～150，缓凝剂：0.5～1.5，减水剂：0.5～2，发泡剂：0.5～1，纤维：0.2～1，相变材料：10～40；其中，所述相变材料，包括以下原料组成，按重量份计：月桂酸：40～60；癸酸：40～60。本发明具有生产成本低、强度高、防水、防火、不变形、不返卤等优点，尤其的，本发明提出的防火门芯板利用相变材料的相变吸放热进行能量的存储和释放，有效的增加了热惰性，提高温度波动能力。

Description

一种石膏基相变材料防火门芯板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑制品领域，具体涉及一种石膏基相变材料防火门芯板及其制备方法。
背景技术
防火门具有封闭，防火，隔断、安全、保温、隔音等多重功能和实用性，成为建筑物中必不可少的一个组成部分，而防火门芯板是防火门的核心材料。国内现有的防火门芯主要分为以下几种，第一种为以膨胀珍珠岩为主要原料，经高温热压工艺制成，这种防火门芯板生产效率低、成本高、易粉化、吸水率高，且在生产过程中会污染环境。第二种以菱镁水泥为主要原料制成的防火门芯板，在使用中会发生返卤现象，硬度下降易变形，菱镁板耐火性能差，400℃即开始分解、粉化，另外，氯化镁分解成氯离子和镁离子，会导致钢制门板腐蚀生锈，减少门的使用寿命；第三种以发泡水泥制成的防火门芯板，干缩大、吸水率高，导致其硬度下降，对其防火性能有很大的影响。且随着用户对环保性能的要求越来越高，对新型环保的防火门芯板需求也越来越大。
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石膏基相变材料防火门芯板及其制备方法。脱硫石膏粉来源广泛，具有生产成本低、强度高、防水、防火、不变形、不返卤等优点，尤其的，本发明提出的防火门芯板利用相变材料的相变吸放热进行能量的存储和释放，有效的增加了热惰性，提高温度波动能力，同时使得防火门芯板具有较低的导热系数，隔热能力较好，本发明采用具有多孔结构的膨润土作为载体吸附相变材料，使本发明的防火门芯板相变性能稳定且强度高。
本发明的技术方案如下：
一种石膏基相变材料防火门芯板，包括以下原料组成，按重量份计：脱硫石膏粉：50～70，玻化微珠骨料：40～65，膨润土：8～45，水：90～150，缓凝剂：0.5～1.5，减水剂：0.5～2，发泡剂：0.5～1，纤维：0.2～1，相变材料：10～40；
其中，所述相变材料，包括以下原料组成，按重量份计：月桂酸：40～60；癸酸：40～60。
进一步的，所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸系减水剂。
进一步的，所述发泡剂为蛋白型发泡剂或复合型发泡剂。
进一步的，所述的石膏基相变材料防火门芯板，包括以下原料组成，原料按重量份计的最佳配比为：脱硫石膏粉：60，玻化微珠骨料：50，膨润土：25，水：120，缓凝剂：0.5，减水剂：1，发泡剂：0.7，纤维：0.5，相变材料：30；
其中，所述相变材料，包括以下原料组成，原料按重量份计的最佳配比为：月桂酸：50；癸酸：50。
进一步的，所述纤维为聚酯纤维或/和束状单丝聚丙烯纤维。
进一步的，所述缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂。
进一步的，所述的石膏基相变材料防火门芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将发泡剂用水稀释，稀释倍数为20～25倍，由专用空气发泡机制备出发泡剂泡沫；
(2)将脱硫石膏粉，纤维，减水剂，缓凝剂加入水中，搅拌均匀；
(3)在石膏混合浆料中混入发泡剂泡沫；
(4)在发泡石膏浆料中加入玻化微珠骨料、膨润土、相变材料混合搅拌均匀，得到石膏基相变浆料；
(5)取与所述石膏基相变材料防火门芯板形状匹配的模具，将上述石膏基相变浆料在所述模具中浇筑厚度为4～5mm的底层；在所述底层上铺设网格布；
(6)随后，第二次浇筑所述浆料至42～45mm的厚度；
(7)铺设网格布；
(8)随后，第三次浇筑所述石膏基相变浆料，厚度为4～5mm；
(9)常温下净置5～10天，得到石膏基相变材料防火门芯板。
与现有技术相比，本发明避免了对菱镁材料的使用，从而本发明的石膏基相变材料防火门芯板不会产生返潮、返卤现象；利用相变材料相变进行能量的储存是一项新型环保节能技术，相变储能可以缓解能量浪费是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径，本发明提出的防火门芯板利用相变材料的相变吸放热进行能量的存储和释放，有效的增加了热惰性，提高温度波动能力，同时使得防火门芯板具有较低的导热系数，隔热能力较好。本发明采用具有多孔结构的膨润土作为载体吸附相变材料，采用物理吸附法制备的多孔介质相变材料，制备工艺简单，只需通过简单的搅拌融合将相变材料融入进多孔介质中，就可以制备颗粒状定型相变材料，使本发明的防火门芯板相变性能稳定且抗折强度高，具有良好的环保性能。耐火温度可达1000摄氏度以上，燃烧性能为A1级，属不燃材料，防火安全性能优越。
具体实施方式
本发明提供一种石膏基相变材料防火门芯板及其制备方法，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。
实施例1
所述石膏基相变材料防火门芯板，由以下原料组成，原料按重量份计为：脱硫石膏粉：60，玻化微珠骨料：50，膨润土：25，水：120，缓凝剂：0.5，减水剂：1，发泡剂：0.7，纤维：0.5，相变材料：30；
其中，所述相变材料，包括以下原料组成，按重量份计：月桂酸：50；癸酸：50。
其中所述缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂，所述减水剂为萘系减水剂，所述发泡剂为蛋白型发泡剂，所述纤维为聚酯纤维。
所述的石膏基相变材料防火门芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将发泡剂用水稀释，稀释倍数为20倍，由专用空气发泡机制备出发泡剂泡沫；
(2)将脱硫石膏粉，纤维，减水剂，缓凝剂加入水中，搅拌均匀；
(3)在石膏混合浆料中混入发泡剂泡沫；
(4)在发泡石膏浆料中加入玻化微珠骨料、膨润土、相变材料混合搅拌均匀，得到石膏基相变浆料；
(5)取与所述石膏基相变材料防火门芯板形状匹配的模具，将上述石膏基相变浆料在所述模具中浇筑厚度为4mm的底层；在所述底层上铺设网格布；
(6)随后，第二次浇筑所述浆料至45mm的厚度；
(7)铺设网格布；
(8)随后，第三次浇筑所述石膏基相变浆料，厚度为4mm；
(9)常温下净置10天，得到石膏基相变材料防火门芯板。
实施例1的成品防火门芯板经测试得知，密度398kg/m3，抗折强度1.2Mpa，耐燃温度1000～1200℃，耐火极限2h。
实施例2
所述石膏基相变材料防火门芯板，由以下原料组成，原料按重量份计为：脱硫石膏粉：50，玻化微珠骨料：40，膨润土：10，水：90，缓凝剂：0.5，减水剂：0.5，发泡剂：0.5，纤维：0.2，相变材料：10；
其中，所述相变材料，包括以下原料组成，按重量份计：月桂酸：40；癸酸：60。
其中所述缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，所述发泡剂为动物蛋白发泡剂，所述纤维为束状单丝聚丙烯纤维。
所述的石膏基相变材料防火门芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将发泡剂用水稀释，稀释倍数为20倍，由专用空气发泡机制备出发泡剂泡沫；
(2)将脱硫石膏粉，纤维，减水剂，缓凝剂加入水中，搅拌均匀；
(3)在石膏混合浆料中混入发泡剂泡沫；
(4)在发泡石膏浆料中加入玻化微珠骨料、膨润土、相变材料混合搅拌均匀，得到石膏基相变浆料；
(5)取与所述石膏基相变材料防火门芯板形状匹配的模具，将上述石膏基相变浆料在所述模具中浇筑厚度为5mm的底层；在所述底层上铺设网格布；
(6)随后，第二次浇筑所述浆料至42mm的厚度；
(7)铺设网格布；
(8)随后，第三次浇筑所述石膏基相变浆料，厚度为5mm；
(9)常温下净置10天，得到石膏基相变材料防火门芯板。
实施例2中的成品防火门芯板经测试得知，密度378kg/m3，抗折强度1.5Mpa，耐燃温度1000～1200℃，耐火极限2h。
实施例3
所述石膏基相变材料防火门芯板，由以下原料组成，原料按重量份计为：脱硫石膏粉：70，玻化微珠骨料：65，膨润土：45，水：150，缓凝剂：1.5，减水剂：2，发泡剂：1，纤维：1，相变材料：40；
其中，所述相变材料，包括以下原料组成，按重量份计：月桂酸：60；癸酸：40。
其中所述缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，所述发泡剂为复合型发泡剂，所述纤维为聚酯纤维或和束状单丝聚丙烯纤维。
所述的石膏基相变材料防火门芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将发泡剂用水稀释，稀释倍数为25倍，由专用空气发泡机制备出发泡剂泡沫；
(2)将脱硫石膏粉，纤维，减水剂，缓凝剂加入水中，搅拌均匀；
(3)在石膏混合浆料中混入发泡剂泡沫；
(4)在发泡石膏浆料中加入玻化微珠骨料、膨润土、相变材料混合搅拌均匀，得到石膏基相变浆料；
(5)取与所述石膏基相变材料防火门芯板形状匹配的模具，将上述石膏基相变浆料在所述模具中浇筑厚度为5mm的底层；在所述底层上铺设网格布；
(6)随后，第二次浇筑所述浆料至42mm的厚度；
(7)铺设网格布；
(8)随后，第三次浇筑所述石膏基相变浆料，厚度为5mm；
(9)常温下净置7天，得到石膏基相变材料防火门芯板。
上述本发明提供的一种石膏基相变材料防火门芯板制备方法将原料组分顺序混料处理，使得各组分能够充分分散，并发挥各组分之间的协效作用。与现有技术相比，本发明避免了对菱镁材料的使用，从而本发明的石膏基相变材料防火门芯板不会产生返潮、返卤现象；利用相变材料相变进行能量的储存是一项新型环保节能技术，相变储能可以缓解能量浪费是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径，本发明提出的防火门芯板利用相变材料的相变吸放热进行能量的存储和释放，有效的增加了热惰性，提高温度波动能力，同时使得防火门芯板具有较低的导热系数，隔热能力较好。本发明采用具有多孔结构的膨润土作为载体吸附相变材料，采用物理吸附法制备的多孔介质相变材料，制备工艺简单，只需通过简单的搅拌融合将相变材料融入进多孔介质中，就可以制备颗粒状定型相变材料，使本发明的防火门芯板相变性能稳定且抗折强度高，具有良好的环保性能。耐火温度可达1000摄氏度以上，燃烧性能为A1级，属不燃材料，防火安全性能优越。
本发明提供的一种石膏基相变材料防火门芯板制备方法，发泡剂的使用使得发泡稳定，孔隙均匀；在防火门芯板上下表面分别添加了加固层，提高了防火门芯板的强度和防火性能。该制备方法工艺简单，对设备要求低，降低了生产成本，提高了生产效率。
实施例3中的成品防火门芯板经测试得知，密度418kg/m3，抗折强度0.9Mpa，耐燃温度1000～1200℃，耐火极限2h。另外，加入相变材料，石膏基相变材料防火门芯板导热系数降低，比热容增加，蓄热能力增强，因此，本发明实施例石膏基相变材料防火门芯板强度高，防火性能好，还具有很好的隔热能力。
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 (7)

1.一种石膏基相变材料防火门芯板，其特征在于，包括以下原料组成，按重量份计：脱硫石膏粉：50～70，玻化微珠骨料：40～65，膨润土：8～45，水：90～150，缓凝剂：0.2～0.8，减水剂：0.5～2，发泡剂：0.5～1，纤维：0.2～1，相变材料：10～40；
其中，所述相变材料，包括以下原料组成，按重量份计：月桂酸：40～60；癸酸：40～60。
2.根据权利要求1所述的石膏基相变材料防火门芯板，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸系减水剂。
3.根据权利要求1所述的石膏基相变材料防火门芯板，其特征在于，所述发泡剂为蛋白型发泡剂或复合型发泡剂。
4.根据权利要求1所述的石膏基相变材料防火门芯板，其特征在于，包括以下原料组成，按重量份计：脱硫石膏粉：60，玻化微珠骨料：50，膨润土：25，水：120，缓凝剂：0.5，减水剂：1，发泡剂：0.7，纤维：0.5，相变材料：30；
其中，所述相变材料，包括以下原料组成，按重量份计：月桂酸：50；癸酸：50。
5.根据权利要求1～4任一所述的石膏基相变材料防火门芯板，其特征在于，所述纤维为聚酯纤维或/和束状单丝聚丙烯纤维。
6.根据权利要求1～4任一所述的石膏基相变材料防火门芯板，其特征在于，所述缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂。
7.一种如权利要求1～6任一所述的石膏基相变材料防火门芯板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将发泡剂用水稀释，稀释倍数为20～25倍，由空气发泡机制备出发泡剂泡沫；
(2)将脱硫石膏粉，纤维，减水剂，缓凝剂加入水中，搅拌均匀，得到石膏混合浆料；
(3)在石膏混合浆料中混入发泡剂泡沫；
(4)在发泡石膏浆料中加入玻化微珠骨料、膨润土、相变材料混合搅拌均匀，得到石膏基相变浆料；
(5)取与所述石膏基相变材料防火门芯板形状匹配的模具，将上述石膏基相变浆料在所述模具中浇筑厚度为4～5mm的底层；在所述底层上铺设网格布；
(6)随后，第二次浇筑所述石膏基相变浆料至42～45mm的厚度；
(7)铺设网格布；
(8)随后，第三次浇筑所述石膏基相变浆料，厚度为4～5mm；
(9)常温下静置5～10天，得到石膏基相变材料防火门芯板。
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