CN114315298A - 一种磷石膏防火门芯板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磷石膏防火门芯板及其制备方法，属于磷石膏防火门芯技术领域，以解决现有防火门芯板力学性能差、耐火时间短、容重大问题。一种磷石膏防火门芯板及其制备方法，包括以下组份：α型磷石膏、纤维、可再分散性乳胶粉、膨胀发泡微珠、粉煤灰微珠、发泡剂和防水剂；发泡剂与水混合使用发泡机进行发泡得到泡沫，α型磷石膏与纤维、可再分散性乳胶粉和防水剂混合均匀再加水搅拌得到浆体，浆体和发泡液合并混合，再加入膨胀发泡微珠和粉煤微珠进行搅拌混合均匀后浇筑模具待固化后进行养护即可出厂。本发明解决了防火门芯板力学性能差的问题，并具有隔音、隔热、保温、防火和容重轻等优点。

Description

一种磷石膏防火门芯板及其制备方法

技术领域

本发明属于门芯板加工技术领域，具体涉及一种磷石膏防火门芯板及其制备方法。

背景技术

随着建筑业和经济的发展，建筑业得到了前所未有的高速发展，人们的需求也越来越多样化，对于普通的门板已满足不了人们的需求，对于门板的建材要求也越来越高，门板的性能成为重要的技术考量，同样也是门业研发的重点和难点，门板的性能归根结底取决于门芯的性能，而要使门芯的性能得到有效的提升，则需在门芯板制备的工艺上进行研究。

门板是由骨架、门芯填充材料和防火五金构成，门芯板的填充材料是提现门芯板性能的核心材料。现有门芯板现有门芯板的填充材料大多采用岩棉、硅酸铝棉、矿棉、珍珠岩板、发泡氯氧镁水泥板、发泡水泥板等材料。硅酸铝棉板、岩棉、矿渣棉或玻璃棉类防火门板，这些材料虽然质量轻、隔热好，但生产过程中能耗高，采用有机粘接剂成型，生产过程和使用过程中产生污染，难以达到环保要求，同时存在防火门芯板整体性差、耐火极限时间短、力学性能差、容易变形、综合成本较高、使用不方便等问题；珍珠岩防火门芯板，虽然防火性较好，板材采用水玻璃等强碱性粘接剂成型，有腐蚀性，强度韧度较差，产品在生产和使用过程中的容易破损；蛭石防火门芯板，采用有机或无机粘接剂成型，存在生产工艺复杂、原材料来源受区域限制、干密度较大、综合造价高的问题；氯氧镁水泥防火门芯板虽有轻质、强度较高、成本低等特点，但其体积不稳定、吸湿、返卤返霜、翘曲变形、耐火极限时间短等关键性技术难题一直没有得到有效解决；由硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥发泡制备的防火门芯板表面易粉化、后期强度低、稳定性能差，严重影响了防火门的质量。

基于上述防火门芯板背景技术的缺陷，本发明经过长期的研究以及多次试验论证获得本发明。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种磷石膏防火门芯板及其制备方法，以解决现有防火门芯板力学性能差、耐火时间短和容重大的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种磷石膏防火门芯板，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏 850-950份、纤维60-70份、可再分散性乳胶粉40-45份、膨胀发泡微珠370-413 份、粉煤灰微珠125-144份、发泡剂2-2.3份、防水剂3-3.4份。

优选的，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏880-920份、纤维62-65 份、可再分散性乳胶粉41-43份、膨胀发泡微珠384-402份、粉煤灰微珠133-139 份、发泡剂2.1-2.2份、防水剂3.1-3.2份。

优选的，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏900份、纤维64份、可再分散性乳胶粉42份、膨胀发泡微珠393份、粉煤灰微珠136份、发泡剂 2.1份、防水剂3份。

优选的，所述纤维包括聚酯纤维或木质纤维。

优选的，所述可再分散性乳胶粉包括醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉和醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉中的任一种。

优选的，所述发泡剂包括月桂酰肌氨酸钠、十二烷基硫酸钠和发泡胶中的任一种。

优选的，所述防水剂包括甲基硅酸钠或甲基硅酸钾。

一种磷石膏防火门芯板的制备方法，包括以下步骤：

1)称取组份量的发泡剂与水混合得到发泡液；

2)称取组份量的α型磷石膏、纤维、可再分散性乳胶粉和防水剂混合均匀；

3)将步骤1)混合得到的发泡液移至发泡剂机内进行发泡，并用定量容器计量泡沫体积；

4)将步骤2)混合均匀后加入到已注入水的搅拌机中进行搅拌，并在搅拌过程中进行pH调节，即得到浆体；

5)将步骤3)得到的泡沫加入到步骤4)的浆体中，搅拌混合均匀得到料浆，再加入组份量的膨胀发泡微珠和粉煤灰微珠；

6)将步骤5)搅拌好的料浆浇筑入已组装并涂好脱模剂的模具中，固化后即可脱模。

7)将步骤6)脱模后间隔排放放入存放架，置于烘房进行干燥养护后即可打包出厂。

优选的，步骤1)所述的发泡液是发泡剂加水稀释至25-35倍得到。

优选的，步骤4)所述的进行pH调节所用的pH调节剂是氢氧化钙。

优选的，步骤5)所述的料浆湿容重控制在370-450kg/m³。

优选的，步骤6)所述的固化时间为2-4h。

优选的，步骤7)所述的养护温度为60-80℃，养护时间为10-15h。

本发明的有益效果是：

1、本发明的组方及其制备方法制得的磷石膏防火门芯板具有隔音、隔热、保温、防火、容重轻等优点。

2、本发明组方中的α型磷石膏是以工业副产物磷石膏为原料，变废为宝，实现资源循环利用，减少环境污染，实现绿色生产理念。

3、本发明组份的聚酯纤维和木质纤维具有比重小、具有优良的保温、隔热、隔声、绝缘和透气性能，热膨胀均匀不起壳不开裂；更高的湿膜强度及覆盖效果，木质纤维易分散在保温材料中形成三维空间结果，并能吸附自重6-8倍的水分。这种结和特点提高了材料的和易性能，操作性能，抗滑坠性能，加快了施工速度；木质纤维尺寸稳定性和热稳定性在保温材料中起到了很好的保温抗裂作用；木质纤维的传输水分功能使得浆料表面与基层界面水化反应充足，从而提高了保温材料的表面强度、与基层的粘结强度和材料强度的均匀性，增强门芯板的性能。纤维呈现茧棉形状，实现密度多样性，使得加工完成后的门芯板可以看到一些细微的小孔分布，这些小孔具有很好的吸音效果，外界产生的音频会通过这些细微的小孔深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能，从而达到薄板共振吸声，通过板子吸收声能，同时随着频率的增高吸声系数逐渐增大，对外界的声音进行更有力的吸收，使得门芯板达到吸音要求。

4、本发明使用再分散性乳胶粉在与水接触后可以很快再分散成乳液，由于可再分散乳胶粉具有高粘结能力、抗水性和隔热性等性能，也增加了门芯板的性能。防水剂使用甲基硅酸钠和甲基硅酸钾，其水溶性好，价格便宜，使用方便和安全等优点，固化时吸收空气中的二氧化碳进行交联固化，使得即使被水接触到，也不会失去防水和防潮性。

5、本发明使用膨胀发泡微珠，使得当门芯板加热时，膨胀发泡微珠壳内的气体压力增加并且热塑性外壳软化，从而使膨胀微球体积显著增加，再次加热可二次膨胀，完全膨胀后，膨胀微球直径和体积都会发生变化，且膨胀发泡微珠是充气闭孔结构不仅有利于电气绝缘，而且有利于热量保温隔热，使得当发生火灾时，门芯板可有效的防火性能。

6、本发明防火门芯板爱制备过程中，控制料浆湿容重为370-450kg/m³，可有效解决门芯板容重的问题，使得制得的门芯板容重轻，利于作业人员进行门板安装作业。制备方法中的进行固化步骤，可提高门芯板的拉伸强度、增加抗弯折强度、提高可变形性、增加材料密实度、提高内聚强度、减少材料吸水性等的作用。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种磷石膏防火门芯板，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏900 份、聚酯纤维64份、可再分散性乳胶粉42份、膨胀发泡微珠393份、粉煤灰微珠136份、十二烷基硫酸钠2.1份、甲基硅酸钠3份；

制备方法包括以下步骤：

1)称取组份量的十二烷基硫酸钠加水稀释30倍得到发泡液；

2)称取组份量的α型磷石膏、聚酯纤维、可再分散性乳胶粉、膨胀发泡微珠、粉煤灰微珠和甲基硅酸钠混合均匀；

3)将步骤1)混合得到的发泡液移至发泡剂机内进行发泡，并用定量容器计量泡沫体积；

4)将步骤2)混合均匀后加入到已注入水的搅拌机中进行搅拌，并在搅拌过程中加入氢氧化钙进行pH调节，调至浆体从中性变为弱碱性即可；

5)将步骤3)制备得到的泡沫加入到步骤4)的浆体内并控制料浆湿容重为400kg/m³，搅拌混合均匀后得到料浆，再加入组份量的膨胀发泡微珠和粉煤灰微珠；

6)将步骤5)搅拌好的料浆浇筑入已组装并涂好脱模剂的模具中，固化3h 后即可脱模。

7)将步骤6)脱模后间隔排放放入存放架，置于烘房中进行干燥养护，养护温度为65℃，养护时间为15，养护结束后即可打包出厂。

实施例2

一种磷石膏防火门芯板，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏850 份、聚酯纤维60份、可再分散性乳胶粉40份、膨胀发泡微珠370份、粉煤灰微珠125份、十二烷基硅酸钠2份、甲基硅酸钾3份。

制备方法包括以下步骤：

1)称取组份量的十二烷基硫酸钠加水稀释25得到发泡液；

2)称取组份量的α型磷石膏、聚酯纤维、可再分散性乳胶粉、膨胀发泡微珠、粉煤灰微珠和甲基硅酸钾混合均匀；

3)将步骤1)混合得到的发泡液移至发泡剂机内进行发泡，并用定量容器计量泡沫体积；

4)将步骤2)混合均匀后加入到已注入水的搅拌机中进行搅拌，并在搅拌过程中加入氢氧化钙进行pH调节，调至浆体从中性变为弱碱性即可；

5)将步骤3)制备得到的泡沫加入到步骤4)的浆体内并控制料浆湿容重为450kg/m³，搅拌混合均匀后得到料浆，再加入组份量的膨胀发泡微珠和粉煤灰微珠；

6)将步骤5)搅拌好的料浆浇筑入已组装并涂好脱模剂的模具中，固化2h 后即可脱模。

7)将步骤6)脱模后间隔排放放入存放架，置于烘房中进行干燥养护，养护温度为60℃，养护时间为15，养护结束后即可打包出厂。

实施例3

一种磷石膏防火门芯板，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏950 份、木质纤维70份、可再分散性乳胶粉45份、膨胀发泡微珠413份、粉煤灰微珠144份、月桂酰肌氨酸钠2.3份、甲基硅酸钠3.4份。

制备方法包括以下步骤：

1)称取组份量的月桂酰肌氨酸钠加水稀释35得到发泡液；

2)称取组份量的α型磷石膏、木质纤维、可再分散性乳胶粉、膨胀发泡微珠、粉煤灰微珠和甲基硅酸钠混合均匀；

3)将步骤1)混合得到的发泡液移至发泡剂机内进行发泡，并用定量容器计量泡沫体积；

4)将步骤2)混合均匀后加入到已注入水的搅拌机中进行搅拌，并在搅拌过程中加入氢氧化钙进行pH调节，调至浆体从中性变为弱碱性即可；

5)将步骤3)制备得到的泡沫加入到步骤4)的浆体内并控制料浆湿容重为370kg/m³，搅拌混合均匀后得到料浆，再加入组份量的膨胀发泡微珠和粉煤灰微珠；

6)将步骤5)搅拌好的料浆浇筑入已组装并涂好脱模剂的模具中，固化4h 后即可脱模。

7)将步骤6)脱模后间隔排放放入存放架，置于烘房中进行干燥养护，养护温度为80℃，养护时间为10，养护结束后即可打包出厂。

实施例4

优选的，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏880份、聚酯纤维65 份、可再分散性乳胶粉43份、膨胀发泡微珠402份、粉煤灰微珠139份、月桂酰肌氨酸钠2.2份、甲基硅酸钾3.2份。

制备方法包括以下步骤：

1)称取组份量的月桂酰肌氨酸钠加水稀释30得到发泡液；

2)称取组份量的α型磷石膏、聚酯纤维、可再分散性乳胶粉、膨胀发泡微珠、粉煤灰微珠和甲基硅酸钾混合均匀；

3)将步骤1)混合得到的发泡液移至发泡剂机内进行发泡，并用定量容器计量泡沫体积；

4)将步骤2)混合均匀后加入到已注入水的搅拌机中进行搅拌，并在搅拌过程中加入氢氧化钙进行pH调节，调至浆体从中性变为弱碱性即可；

5)将步骤3)制备得到的泡沫加入到步骤4)的浆体内并控制料浆湿容重为420kg/m³，搅拌混合均匀后得到料浆，再加入组份量的膨胀发泡微珠和粉煤灰微珠；

6)将步骤5)搅拌好的料浆浇筑入已组装并涂好脱模剂的模具中，固化3.5h 后即可脱模。

7)将步骤6)脱模后间隔排放放入存放架，置于烘房中进行干燥养护，养护温度为75℃，养护时间为11，养护结束后即可打包出厂。

实施例5

按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏920份、聚酯纤维65份、可再分散性乳胶粉43份、膨胀发泡微珠402份、粉煤灰微珠139份、十二烷基硫酸钠2.2份、甲基硅酸钠3.2份。

制备方法包括以下步骤：

1)称取组份量的十二烷基硫酸钠加水稀释25得到发泡液；

2)称取组份量的α型磷石膏、聚酯纤维、可再分散性乳胶粉、膨胀发泡微珠、粉煤灰微珠和甲基硅酸钠混合均匀；

3)将步骤1)混合得到的发泡液移至发泡剂机内进行发泡，并用定量容器计量泡沫体积；

4)将步骤2)混合均匀后加入到已注入水的搅拌机中进行搅拌，并在搅拌过程中加入氢氧化钙进行pH调节，调至浆体从中性变为弱碱性即可；

5)将步骤3)制备得到的泡沫加入到步骤4)的浆体内并控制料浆湿容重为390kg/m³，搅拌混合均匀后得到料浆，再加入组份量的膨胀发泡微珠和粉煤灰微珠；

6)将步骤5)搅拌好的料浆浇筑入已组装并涂好脱模剂的模具中，固化3h 后即可脱模。

7)将步骤6)脱模后间隔排放放入存放架，置于烘房中进行干燥养护，养护温度为75℃，养护时间为14，养护结束后即可打包出厂。

为证明本发明有益效果，对上述实施例1-5分别各自选取3块门芯板进行燃烧性能的测试，检测标准参照《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB/T 8624-2012)和《材料产烟毒性危险分级》(GB/T 20285-2006)执行。检测结果如表1所示：

表1磷石膏防火门芯板各项燃烧性能

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						燃烧性能等级	A<sub>1</sub>	A<sub>1</sub>	A<sub>1</sub>	A<sub>1</sub>	A<sub>1</sub>
烟毒性等级	AQ<sub>1</sub>	AQ<sub>1</sub>	AQ<sub>1</sub>	AQ<sub>1</sub>	AQ<sub>1</sub>

由表1结果可知本发明制得的磷石膏门芯板燃烧性能等级达到B₁级，烟毒性达到AQ₁级，由此证明本发明的磷石膏门芯板耐火性强，且安全系数高，在使用过程中可有效预防火灾蔓延，即使在燃烧后，产生烟浓度也较低，避免人体吸入浓烟窒息。

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 (10)

1.一种磷石膏防火门芯板，其特征在于，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏850-950份、纤维60-70份、可再分散性乳胶粉40-45份、膨胀发泡微珠370-413份、粉煤灰微珠125-144份、发泡剂2-2.3份、防水剂3-3.4份。

2.一种磷石膏防火门芯板，其特征在于，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏880-920份、纤维62-65份、可再分散性乳胶粉41-43份、膨胀发泡微珠384-402份、粉煤灰微珠133-139份、发泡剂2.1-2.2份、防水剂3.1-3.2份。

3.一种磷石膏防火门芯板，其特征在于，按照重量份数计包括以下组份：α型磷石膏900份、纤维64份、可再分散性乳胶粉42份、膨胀发泡微珠393份、粉煤灰微珠136份、发泡剂2.1份、防水剂3份。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的一种磷石膏防火门芯板，其特征在于，所述纤维是聚酯纤维或木质纤维。

5.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的一种磷石膏防火门芯板，其特征在于，所述防水剂包括甲基硅酸钠或甲基硅酸钾。

6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的一种磷石膏防火门芯板，其特征在于，所述发泡剂包括月桂酰肌氨酸钠、十二烷基硫酸钠和发泡胶中的任一种。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种磷石膏防火门芯板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)称取组份量的发泡剂与水混合得到发泡液；

2)称取组份量的α型磷石膏、纤维、可再分散性乳胶粉和防水剂混合均匀；

3)将步骤1)混合得到的发泡液移至发泡剂机内进行发泡，并用定量容器计量泡沫体积；

4)将步骤2)混合均匀后加入到已注入水的搅拌机中进行搅拌，并在搅拌过程中进行pH调节，即得到浆体；

5)将步骤3)得到的泡沫加入到步骤4)的浆体中，搅拌混合均匀得到料浆，再加入组份量的膨胀发泡微珠和粉煤灰微珠；

6)将步骤5)搅拌好的料浆浇筑入已组装并涂好脱模剂的模具中，固化后即可脱模。

7)将步骤6)脱模后间隔排放放入存放架，置于烘房进行干燥养护后即可打包出厂。

8.根据权利要求7所述的一种磷石膏防火门芯板的制备方法，其特征在于，步骤5)所述的料浆湿容重控制在370-450kg/m³。

9.根据权利要求7所述的一种磷石膏防火门芯板的制备方法，其特征在于，步骤6)所述的固化时间为2-4h。

10.根据权利要求7所述的一种磷石膏防火门芯板的制备方法，其特征在于，步骤7)所述的养护温度为60-80℃，养护时间为10-15h。