CN117303797B - 一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用 - Google Patents
一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117303797B CN117303797B CN202311271925.5A CN202311271925A CN117303797B CN 117303797 B CN117303797 B CN 117303797B CN 202311271925 A CN202311271925 A CN 202311271925A CN 117303797 B CN117303797 B CN 117303797B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- core material
- powder
- temperature
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011162 core material Substances 0.000 title claims abstract description 146
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 146
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 74
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 51
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 47
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 40
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 92
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 57
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 55
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 55
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 48
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 45
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 39
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 39
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 34
- 238000000713 high-energy ball milling Methods 0.000 claims description 32
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 26
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 24
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 14
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims description 13
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims description 13
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 13
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 12
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 claims description 7
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 abstract description 10
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 description 46
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 33
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 27
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 17
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 10
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 8
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- ICLYJLBTOGPLMC-KVVVOXFISA-N (z)-octadec-9-enoate;tris(2-hydroxyethyl)azanium Chemical compound OCCN(CCO)CCO.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ICLYJLBTOGPLMC-KVVVOXFISA-N 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000875 high-speed ball milling Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229940117013 triethanolamine oleate Drugs 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/16—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/76—Use at unusual temperatures, e.g. sub-zero
- C04B2111/763—High temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用，属于防火金属复合板加工技术领域。一种高强度多温段防火芯材，包括：100重量份由10‑20重量份氢氧化镁、20‑35重量份氢氧化铝、10‑20重量份碳酸镁、15‑25重量份白云石粉和5‑15重量份碳酸钙组成的嵌套式粉末、2‑5重量份硅化石粉、50重量份聚氨酯胶水、50重量份水和20重量份玻璃纤维，嵌套式粉末的基体为碳酸钙和白云石粉；氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁以嵌入式的形式分布在基体的表面或内部。本发明能够在较高且较宽的温度区间实现良好的A级防火效果，并且该技术获得的防火芯材及其复合板具有显著提升的机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用，尤其涉及一种利用嵌套式复合无机粉末制备的防火芯材及其金属复合板、制备方法和应用，属于防火金属复合板加工技术领域。
背景技术
据统计，建筑物火灾在世界各国火灾事故中发生频率最高、最危险、且为对人类生命和财产危害最大的火灾。因此，建筑物内各类材料、设施的防火尤为重要。
金属复合板材是一种将保温隔热材料、防火材料等作为芯材填充在内外两层金属面层（可以采用彩色喷涂钢板、镀锌钢板、不锈钢板以及铝板等）之间所构成的新型轻质复合板材，通常具有质量轻、体积小、强度高、保温绝热、安装便捷、施工周期短、造价低、可多次拆卸和重复安装使用等优点，在各类仓库、工厂车间、商场、办公楼、体育馆、展览馆的建设中具有广泛的应用。为了达到良好的防火效果，近年来开发了防火复合板，其芯层主要采用不燃的无机物，这些不燃的无机物带来的阻燃效果远优于传统的聚乙烯（PE）夹层，部分产品的性能能够达到国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》（GB8624-2006）中的A2 级产品标准。当前广泛使用的无机芯材主要为氢氧化铝和氢氧化镁，这两种阻燃剂的阻燃机理均是通过受热分解吸收燃烧热降低体系温度、稀释火焰区气体浓度，同时脱水生成的氧化物层促进炭化、抑制了烟气的形成。然而，氢氧化铝和氢氧化镁受热分解的温度均较低，分别为180-220℃和325-350℃，因此当火焰温度过高或者其分解后仍无法有效降低火焰温度时，燃烧会持续进行。因此，需要开发能够在较广温度段仍能有效阻燃的无机芯材。此外，当在无机芯材中添加过多不同的无机粉末时，仅利用聚氨酯胶水的粘结作用以及热压过程，无法有效提高芯材的机械性能，从而造成芯材容易断裂、或其制得的金属复合板的力学性能（如弯曲性能）不足。
针对上述问题，本发明提出一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用，利用多种尺度分布的无机芯材在高速机械球磨作用下获得一种具有嵌套式结构的复合无机粉体，进而利用该复合无机粉体制备高强度多温段A级防火芯材及其金属复合板，实现防火芯材（复合板）在较宽温度区间的防火效果以及优异的机械性能。
发明内容
本发明提供一种高强度多温段防火芯材，该芯材能够在较高且较宽的温度区间实现良好的A级防火效果，克服现有传统氢氧化镁和氢氧化铝芯材阻燃温度较低且温度段较窄的缺点，并且该技术获得的防火芯材及其复合板具有显著提升的机械性能。
同时，本发明提供一种复合板，该复合板在较高且较宽的温度区间实现良好的A级防火效果，且具有显著提升的机械性能。
同时，本发明提供一种高强度多温段防火芯材的制备方法。
同时，本发明提供一种复合板的制备方法。
同时，本发明提供一种高强度多温段防火芯材在建筑行业中的应用。
同时，本发明提供一种复合板在建筑行业中的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高强度多温段防火芯材，包括：100重量份由10-20重量份氢氧化镁、20-35重量份氢氧化铝、10-20重量份碳酸镁、15-25重量份白云石粉和5-15重量份碳酸钙组成的嵌套式粉末、2-5重量份硅化石粉、50重量份聚氨酯胶水、50重量份水和20重量份玻璃纤维，嵌套式粉末的基体为碳酸钙和白云石粉；氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁以嵌入式的形式分布在基体的表面或内部。
嵌套式粉末的平均粒径尺寸为30-50微米。
氢氧化镁和氢氧化铝的粒径为5-10微米，碳酸镁的目数为400-600目，白云石粉的目数为80-150目，碳酸钙的目数为30-48目。
玻璃纤维的长度小于20毫米。
使用一种高强度多温段防火芯材的复合板，复合板的金属面板包括铝合金板、铜合金板、不锈钢板或镀锌板。
一种高强度多温段防火芯材的制备方法，包括以下步骤：
S1，高能球磨：将氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙粉末混合，获得料，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1，并按料的质量百分数0.4-0.6%添加复合助磨剂；添加完成后，在转速为200-250r/min高速运行1h后，调整转速至低速30-50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到8-12h；
复合助磨剂包括三乙醇胺、油酸和乙二醇，油酸与三乙醇胺的摩尔比为（1.2~1.5）：1，油酸+三乙醇胺与乙二醇的体积比为1：（0.8~1.2）；
S2，高频振动：将经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动10-20min，频率为1000-10000Hz；
S3，中低温退火：将经高频振动后的混合粉末在120-150℃保温0.5-1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min，获得平均粒径尺寸为30-50微米的嵌套式粉末；
S4，混粉制浆：将经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与2-5份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5，预制芯材：将浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6，烘干定形：将防火芯材在150℃、2-5MPa压力作用下保温10-20分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7，连续压制：将定形防火芯材在100-130℃经8-10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板。
一种复合板的制备方法，包括以下步骤：
S1，高能球磨：将氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙粉末混合，获得料，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1，并按料的质量百分数0.4-0.6%添加复合助磨剂；添加完成后，在转速为200-250r/min高速运行1h后，调整转速至低速30-50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到8-12h；
复合助磨剂包括三乙醇胺、油酸和乙二醇，油酸与三乙醇胺的摩尔比为（1.2~1.5）：1，油酸+三乙醇胺与乙二醇的体积比为1：（0.8~1.2）；
S2，高频振动：将经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动10-20min，频率为1000-10000Hz；
S3，中低温退火：将经高频振动后的混合粉末在120-150℃保温0.5-1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min，获得平均粒径尺寸为30-50微米的嵌套式粉末；
S4，混粉制浆：将经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与2-5份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5，预制芯材：将浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6，烘干定形：将防火芯材在150℃、2-5MPa压力作用下保温10-20分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7，连续压制：将定形防火芯材在100-130℃经8-10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板；
S8，金属面板复合：将防火芯材板与金属面板在一定温度下经过压制复合，在防火芯材板与两面金属层板之间设置有高分子粘结膜，获得复合板。
S8中，压制温度为110-130℃。
一种高强度多温段防火芯材在建筑行业中的应用。
一种复合板在建筑行业中的应用。
本发明的作用原理：
本发明中，各组分的阻燃原理为：氢氧化铝的分解温度范围约为180-220℃，分解后产生Al2O3和H2O（水汽）；氢氧化镁的分解温度范围约为300-350℃，分解后产生MgO和H2O（水汽）；且氢氧化镁和氢氧化铝的粒径小于10微米；碳酸镁的分解温度约为400-550℃，分解后产生MgO和CO2，选用400-600目，粒径约为20-40微米；白云石粉的分解温度约为650-800℃，分解后产生MgO、CaO和CO2，选用80-150目，粒径约为100-180微米；碳酸钙的分解温度约为890-1000℃，分解后产生CaO和CO2，选用30-48目，粒径约为300-550微米。本发明选用的主要成分皆为不燃无机物，其阻燃机理是受热分解，在分解过程中吸收热量，降低环境温度；同时释放出不燃性气体，降低环境中的氧气或空气浓度；最后分解生成的氧化物可以有效炭化抑制烟气的形成。本发明的阻燃防火过程是基于配方中五种不燃无机物在分解温度上的差异所带来的耦合效果。具体来说，（1）阻燃温度段的耦合：芯材中五种无机物组分的分解温度包括了从180-1000℃的多温度区间；（2）分解时间的耦合：基于本发明“低分解温度小粒径尺寸”至“高分解温度大粒径尺寸”的逐级匹配，芯材在聚氨酯胶水和玻璃纤维的连接和搭桥作用下，大小颗粒相互连接紧密，孔隙率小。当燃烧蔓延至芯材时，小粒径的无机物（氢氧化铝和氢氧化镁）分解反应动力学进一步增大，初期阻燃效果增强；当小粒径无机物不足以阻燃时，其周围的具有高分解温度的碳酸镁开始发生分解反应，进一步降低周围环境温度起到阻燃效果；类似地，如果火势不能进一步降低，则白云石粉颗粒和碳酸钙颗粒会相继发生分解作用。因此，分解时间的耦合能够延长阻燃的时间。（3）不燃性气体的耦合：氢氧化铝和氢氧化镁的分解产生H2O（水蒸气），其余三种无机物的分解产生CO2气体，H2O比氧气轻会向上浮动，而CO2比氧气重会下沉，因此两种气体的分别上浮和下沉可更有效隔绝氧气（空气）；（4）氧化物的耦合：各无机物分解会产生三种氧化物（Al2O3、MgO、CaO），可以隔绝热量传递和增加炭化，抑制烟雾的产生。
本发明嵌套式复合无机粉末的形成过程：
一、机械球磨：本发明中采用高能机械球磨可起到三个作用：一是降低各无机粉末的粒径。由于合理粒径的搭配，氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁被细化至几个微米甚至少量可到亚微米范围，白云石粉和碳酸钙则细化至100微米以下，主要集中于30-50微米。二是促进低熔点氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁无机粉末的无定形化。由于高能剧烈作用下，这些晶体（即氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁）的化学键会被打破，晶体逐渐大量变成无定形态。三是高能球磨过程中，各类无机粉末反复撞击破碎，不断露出新鲜表面，颗粒内和表面产生大量的缺陷（空位、位错等），这显著降低了元素的扩散激活能，使得组元间在室温下可显著进行原子或离子扩散，发生焊合作用，加之粉末的梯度分布，小颗粒粉末容易嵌套在大颗粒的表层或近表层，特别情况下已成为嵌套结构的粉末还可以发生二次焊合，使得少量小颗粒甚至可以包裹在大颗粒内部。
高能球磨采用脉冲式运行以及进行湿法球磨是为了防止高速的球磨作用使得粉末升温，避免氢氧化镁和氢氧化铝粉末的分解导致后续阻燃效果下降；此外，复合助磨剂对于粉末的破碎和冷却也发生作用。油酸、三乙醇胺和乙二醇均为效果较好的助磨剂，可以通过包覆粉碎颗粒表面进而阻止细颗粒之间的团聚，以及吸附在颗粒的空洞中起到劈裂团聚颗粒的作用。此外，随着球磨时体系温度的升高，油酸和三乙醇胺还能发生反应生成油酸三乙醇胺，在其摩尔比为（1.2~1.5）：1时具有最适宜的转化率。油酸三乙醇胺是一种水性润滑剂和冷却剂，其在水中能够显著降低体系的温度，防止温度的过度升高。当油酸和三乙醇胺发生反应导致助磨剂的含量下降时，残留的乙二醇仍能够有效的发挥助磨剂的作用。因此该复合助磨剂在颗粒较大时主要起助磨作用（加速颗粒的破碎和避免团聚），在颗粒细化后除了助磨还可以起到冷却体系的作用。保证粉末中具有低分解温度的氢氧化镁和氢氧化铝等不发生分解，二是转变为无定形态。
二、高频振动：由于高能球磨作用下，颗粒之间仍发生一定的团聚。在高频振动作用下，可将仅发生物理团聚、未发生焊合以及嵌套的颗粒分散开，进一步降低复合粉末的平均颗粒尺寸为30-50微米。
三、中低温退火：由于无定形化的无机粉末难以分解，需要将其进一步转变为晶态进而保持后续的阻燃效果。在高能球磨过程中，各类粉末积累了大量的晶体缺陷和内部畸变能量，为晶化的反应动力学提供了条件。在所选中低温条件下退火0.5-1h，随后并控制快速冷却，既可以避免晶体低分解温度无机物的分解，又促使已嵌套粉末中无定形态无机物仅发生部分晶化而非完全晶化。经中低温退火后，不仅形成了嵌套式的复合无机粉末，并且该嵌套结构的界面非物理结合，而是形成了原子级别的化学结合。
四、烘干定形中，在所选温度和压力作用下保温10-20分钟，可促使剩余未晶化的粉末全部晶化，并且在温度和压力作用下该晶化过程可以发生在相互接触的粉末颗粒之间，从而使得颗粒之间不仅仅是胶水的物理粘结，同时还发生粉末之间的原子结合，从而保证了芯材具有良好的结合强度和力学性能。
本发明具有以下有益效果：
（1）实现了多温段的防火，防火效果涉及更为广阔的温度区间（180-1000℃），防火等级达到A级。
（2）有效延长阻燃时间，抑制烟雾，为人员逃生以及灭火提供了充足的时间和相对良好的条件，保障人民和财产等各方面的利益。
（3）相比于仅采用聚氨酯胶水和热压工艺来物理结合的各类无机粉末，本发明嵌套式复合无机粉末中的原子结合显著提高了各粉末的结合强度，降低孔隙率，使得芯材具有更优异的抗拉强度、更低的吸水率和热值；此外，采用该芯材制备的金属复合板具有更高的抗弯曲性能。
附图说明
图1是本发明无定形氢氧化铝的透射照片及其衍射花样；
图2是本发明再次晶化氢氧化铝的透射照片；
图3是本发明晶化后氢氧化铝与碳酸钙之间的界面结合；
图4是本发明嵌套式粉末的微观形貌；
图5是对比例的非嵌套颗粒之间的未结合界面微观形貌。
具体实施方式
下面将结合附图和本发明中实施例的内容作进一步说明，使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰。所描述的具体实施例仅是用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种高强度多温段防火芯材，防火复合板的芯材是由平均粒径尺寸30-50微米的复合无机粉体构成，复合无机粉体是由氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙组成的嵌套式粉末，其中粉末的基体为碳酸钙和白云石粉；此外，氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁以嵌入式的形式分布在基体的表面或内部。
防火复合板两侧的金属面板为铝合金板。
一种高强度多温段防火芯材的制备方法，包含以下步骤：
S1、高能球磨：将10份氢氧化镁、20份氢氧化铝、10份碳酸镁、15份白云石粉和5份碳酸钙粉末混合，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1， 在220r/min高速运行1h后，调整转速至低速30r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到10h。并按料的质量百分数0.4%添加复合助磨剂；（以三乙醇胺、油酸和乙二醇为混合助磨剂；其中油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.3：1，油酸+三乙醇胺的二者总体积与乙二醇的体积比为1：1；
S2、高频振动：将上述经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动10min，频率为1000Hz；
S3、中低温退火：将上述经高频振动后的混合粉末在120℃保温1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min；
S4、混粉制浆：将上述经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与2份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5、预制芯材：将上述浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6、烘干定形：将上述防火芯材在150℃、2MPa压力作用下保温10分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7、连续压制：将上述定形后的防火芯材在100℃经9道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板。
一种复合板的制备方法，包含以下步骤：
S1、高能球磨：将10份氢氧化镁、20份氢氧化铝、10份碳酸镁、15份白云石粉和5份碳酸钙粉末混合，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1， 在220r/min高速运行1h后，调整转速至低速30r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到10h。并按料的质量百分数0.4%添加复合助磨剂；（以三乙醇胺、油酸和乙二醇为混合助磨剂；其中油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.3：1，油酸+三乙醇胺的二者总体积与乙二醇的体积比为1：1；
S2、高频振动：将上述经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动10min，频率为1000Hz；
S3、中低温退火：将上述经高频振动后的混合粉末在120℃保温1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min；
S4、混粉制浆：将上述经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与2份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5、预制芯材：将上述浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6、烘干定形：将上述防火芯材在150℃、2MPa压力作用下保温10分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7、连续压制：将上述定形后的防火芯材在100℃经9道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板；
S8、金属层板复合：将上述防火芯材板与金属层板在110℃下经过压制复合，在防火芯材板与两面金属层板之间设有高分子粘结膜（市售商品），获得多温段A级防火复合板。
S1中，氢氧化镁和氢氧化铝的粒径为5-10微米，碳酸镁的目数为400-600目，白云石粉的目数为80-150目，碳酸钙的目数为30-48目。
经S2处理后，获得嵌套式复合无机粉体的平均粒径为30-50微米。
经S3处理后，获得嵌套式复合无机粉体中的无机组份实现了原子级别的结合。
S3中，玻璃纤维的长度为15毫米。
一种高强度多温段防火芯材在建筑行业中的应用。
一种高强度多温段A级防火复合板在建筑行业中的应用。
如图1所示，由于在高能球磨剧烈作用下，原料晶体氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁的化学键被打破，晶体逐渐大量变成无定形态，图1为无定形氢氧化铝的透射照片及其衍射花样。
由于高能球磨无定形化的无机粉末难以分解，需要将其进一步转变为晶态进而保持后续的阻燃效果。在本实施例的条件下进行中低温退火，随后并控制快速冷却，既可以避免晶体低分解温度无机物的分解，又促使已嵌套粉末中无定形态无机物仅发生部分晶化而非完全晶化。经中低温退火后，如图4所示，不仅形成了嵌套式的复合无机粉末，如图2所示，还出现了大量再次晶化的氢氧化铝，并且如图3所示，该嵌套结构的界面非物理结合，而是形成了原子级别的化学结合。
实施例2
一种高强度多温段防火芯材，防火复合板的芯材是由平均粒径尺寸30-50微米的复合无机粉体构成，复合无机粉体是由氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙组成的嵌套式粉末，其中粉末的基体为碳酸钙和白云石粉；此外，氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁以嵌入式的形式分布在基体的表面或内部。
防火复合板两侧的金属面板为铜合金板。
一种高强度多温段防火芯材的制备方法，包含以下步骤：
S1、高能球磨：将15份氢氧化镁、25份氢氧化铝、15份碳酸镁、20份白云石粉和10份碳酸钙粉末混合，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1， 在200r/min高速运行1h后，调整转速至低速40r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到8h。并按料的质量百分数0.5%添加复合助磨剂；（以三乙醇胺、油酸和乙二醇为混合助磨剂；其中油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.2：1，油酸+三乙醇胺的二者总体积与乙二醇的体积比为1：0.8；
S2、高频振动：将上述经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动20min，频率为5000Hz；
S3、中低温退火：将上述经高频振动后的混合粉末在130℃保温0.5h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min；
S4、混粉制浆：将上述经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与5份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5、预制芯材：将上述浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6、烘干定形：将上述防火芯材在150℃、5MPa压力作用下保温20分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7、连续压制：将上述定形后的防火芯材在130℃经8道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板。
一种复合板的制备方法，包含以下步骤：
S1、高能球磨：将15份氢氧化镁、25份氢氧化铝、15份碳酸镁、20份白云石粉和10份碳酸钙粉末混合，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1， 在200r/min高速运行1h后，调整转速至低速40r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到8h。并按料的质量百分数0.5%添加复合助磨剂；（以三乙醇胺、油酸和乙二醇为混合助磨剂；其中油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.2：1，油酸+三乙醇胺的二者总体积与乙二醇的体积比为1：0.8；
S2、高频振动：将上述经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动20min，频率为5000Hz；
S3、中低温退火：将上述经高频振动后的混合粉末在130℃保温0.5h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min；
S4、混粉制浆：将上述经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与5份硅化石粉、45份聚氨酯胶水、45份水和18份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5、预制芯材：将上述浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6、烘干定形：将上述防火芯材在150℃、5MPa压力作用下保温20分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7、连续压制：将上述定形后的防火芯材在130℃经8道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板；
S8、金属层板复合：将上述防火芯材板与金属层板在130℃下经过压制复合，在防火芯材板与两面金属层板之间设有高分子粘结膜（市售商品），获得多温段A级防火复合板。
S1中，氢氧化镁和氢氧化铝的粒径为5-10微米，碳酸镁的目数为400-600目，白云石粉的目数为80-150目，碳酸钙的目数为30-48目。
经S2处理后，获得嵌套式复合无机粉体的平均粒径为30-50微米。
经S3处理后，获得嵌套式复合无机粉体中的无机组份实现了原子级别的结合。
S3中，玻璃纤维的长度为20毫米。
一种高强度多温段防火芯材在建筑行业中的应用。
一种高强度多温段A级防火复合板在建筑行业中的应用。
实施例3
一种高强度多温段防火芯材，防火复合板的芯材是由平均粒径尺寸30-50微米的复合无机粉体构成，复合无机粉体是由氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙组成的嵌套式粉末，其中粉末的基体为碳酸钙和白云石粉；此外，氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁以嵌入式的形式分布在基体的表面或内部。
防火复合板两侧的金属面板为不锈钢板。
一种高强度多温段防火芯材的制备方法，包含以下步骤：
S1、高能球磨：将20份氢氧化镁、30份氢氧化铝、20份碳酸镁、25份白云石粉和15份碳酸钙粉末混合，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1， 在250r/min高速运行1h后，调整转速至低速50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到12h。并按料的质量百分数0.6%添加复合助磨剂；（以三乙醇胺、油酸和乙二醇为混合助磨剂；其中油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.5：1，油酸+三乙醇胺的二者总体积与乙二醇的体积比为1：1.2；
S2、高频振动：将上述经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动15min，频率为10000Hz；
S3、中低温退火：将上述经高频振动后的混合粉末在150℃保温0.5h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min；
S4、混粉制浆：将上述经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与3份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5、预制芯材：将上述浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6、烘干定形：将上述防火芯材在150℃、3MPa压力作用下保温15分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7、连续压制：将上述定形后的防火芯材在120℃经10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板。
一种复合板的制备方法，包含以下步骤：
S1、高能球磨：将20份氢氧化镁、30份氢氧化铝、20份碳酸镁、25份白云石粉和15份碳酸钙粉末混合，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1， 在250r/min高速运行1h后，调整转速至低速50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到12h。并按料的质量百分数0.6%添加复合助磨剂；（以三乙醇胺、油酸和乙二醇为混合助磨剂；其中油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.5：1，油酸+三乙醇胺的二者总体积与乙二醇的体积比为1：1.2；
S2、高频振动：将上述经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动15min，频率为10000Hz；
S3、中低温退火：将上述经高频振动后的混合粉末在150℃保温0.5h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min；
S4、混粉制浆：将上述经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与3份硅化石粉、55份聚氨酯胶水、55份水和22份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5、预制芯材：将上述浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6、烘干定形：将上述防火芯材在150℃、3MPa压力作用下保温15分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7、连续压制：将上述定形后的防火芯材在120℃经10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板；
S8、金属层板复合：将上述防火芯材板与金属层板在120℃下经过压制复合，在防火芯材板与两面金属层板之间设有高分子粘结膜（市售商品），获得多温段A级防火复合板。
S1中，氢氧化镁和氢氧化铝的粒径为5-10微米，碳酸镁的目数为400-600目，白云石粉的目数为80-150目，碳酸钙的目数为30-48目。
经S2处理后，获得嵌套式复合无机粉体的平均粒径为30-50微米。
经S3处理后，获得嵌套式复合无机粉体中的无机组份实现了原子级别的结合。
S3中，玻璃纤维的长度为10毫米。
一种高强度多温段防火芯材在建筑行业中的应用。
一种高强度多温段A级防火复合板在建筑行业中的应用。
实施例4
一种高强度多温段防火芯材，防火复合板的芯材是由平均粒径尺寸30-50微米的复合无机粉体构成，复合无机粉体是由氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙组成的嵌套式粉末，其中粉末的基体为碳酸钙和白云石粉；此外，氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁以嵌入式的形式分布在基体的表面或内部。
防火复合板两侧的金属面板为镀锌板。
一种高强度多温段防火芯材的制备方法，包含以下步骤：
S1、高能球磨：将10份氢氧化镁、35份氢氧化铝、10份碳酸镁、20份白云石粉和15份碳酸钙粉末混合，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1， 在230r/min高速运行1h后，调整转速至低速50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到9h。并按料的质量百分数0.5%添加复合助磨剂；（以三乙醇胺、油酸和乙二醇为混合助磨剂；其中油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.4：1，油酸+三乙醇胺的二者总体积与乙二醇的体积比为1：0.9；
S2、高频振动：将上述经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动18min，频率为8000Hz；
S3、中低温退火：将上述经高频振动后的混合粉末在140℃保温1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min；
S4、混粉制浆：将上述经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与4份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5、预制芯材：将上述浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6、烘干定形：将上述防火芯材在150℃、3MPa压力作用下保温15分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7、连续压制：将上述定形后的防火芯材在130℃经10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板。
一种复合板的制备方法，包含以下步骤：
S1、高能球磨：将10份氢氧化镁、35份氢氧化铝、10份碳酸镁、20份白云石粉和15份碳酸钙粉末混合，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1， 在230r/min高速运行1h后，调整转速至低速50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到9h。并按料的质量百分数0.5%添加复合助磨剂；（以三乙醇胺、油酸和乙二醇为混合助磨剂；其中油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.4：1，油酸+三乙醇胺的二者总体积与乙二醇的体积比为1：0.9；
S2、高频振动：将上述经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动18min，频率为8000Hz；
S3、中低温退火：将上述经高频振动后的混合粉末在140℃保温1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min；
S4、混粉制浆：将上述经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与4份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5、预制芯材：将上述浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6、烘干定形：将上述防火芯材在150℃、3MPa压力作用下保温15分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7、连续压制：将上述定形后的防火芯材在130℃经10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板；
S8、金属层板复合：将上述防火芯材板与金属层板在125℃下经过压制复合，在防火芯材板与两面金属层板之间设有高分子粘结膜（市售商品），获得多温段A级防火复合板。
S1中，氢氧化镁和氢氧化铝的粒径为5-10微米，碳酸镁的目数为400-600目，白云石粉的目数为80-150目，碳酸钙的目数为30-48目。
经S2处理后，获得嵌套式复合无机粉体的平均粒径为30-50微米。
经S3处理后，获得嵌套式复合无机粉体中的无机组份实现了原子级别的结合。
S3中，玻璃纤维的长度为15毫米。
一种高强度多温段防火芯材在建筑行业中的应用。
一种高强度多温段A级防火复合板在建筑行业中的应用。
对比例1（球磨机高速运行+复合助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：球磨机的运行方式为恒速式，仅在高速运行10h。
对比例2（球磨机低速运行+复合助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：球磨机的运行方式为恒速式，仅在低速运行10h。
对比例3（球磨机脉冲式运行、低速运行的转速稍低+复合助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：球磨机的运行方式为脉冲式，在220r/min高速运行1h后，调整转速至低速20r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到10h。
对比例4（球磨机脉冲式运行、低速运行的转速稍高+复合助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：球磨机的运行方式为脉冲式，在220r/min高速运行1h后，调整转速至低速60r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到10h。
对比例5（球磨机脉冲式运行+一元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为油酸。
对比例6（球磨机脉冲式运行+一元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为三乙醇胺。
对比例7（球磨机脉冲式运行+一元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为乙二醇。
对比例8（球磨机脉冲式运行+二元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为油酸和三乙醇胺，油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.3：1。
对比例9（球磨机脉冲式运行+二元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为油酸和乙二醇，油酸与乙二醇的体积比为1：1。
对比例10（球磨机脉冲式运行+二元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为三乙醇胺和乙二醇，三乙醇胺与乙二醇的体积比为1：1。
对比例11（球磨机脉冲式运行+不在本发明配比内的三元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为油酸、三乙醇胺和乙二醇，油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.1：1。
对比例12（球磨机脉冲式运行+不在本发明配比内的三元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为油酸、三乙醇胺和乙二醇，油酸与三乙醇胺的摩尔比为1.6：1。
对比例13（球磨机脉冲式运行+不在本发明配比内的三元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为油酸、三乙醇胺和乙二醇，油酸+三乙醇胺与乙二醇的体积比为1：0.7。
对比例14（球磨机脉冲式运行+不在本发明配比内的三元助磨剂）
本对比例与实施例1的区别仅在于：助磨剂为油酸、三乙醇胺和乙二醇，油酸+三乙醇胺与乙二醇的体积比为1：1.3。
如图5所示，为对比例14的非嵌套颗粒之间的未结合界面图，从图5可以看出，对比例14的球磨工艺，无法形成嵌套粉末，嵌套结构的界面无法形成原子级别的化学结合。对比例1~对比例13亦如是，再次不再一一提供非嵌套颗粒之间的未结合界面图。
芯材抗拉强度根据GB/T 228.1进行测定。
芯材热值根据GB/T 14402进行测定。
芯材吸水率根据JCT 2561-2020附录A进行测定。
金属复合板材的弯曲强度根据JCT 2561-2020中7.8.1进行测定。
金属复合板材的燃烧性能等级根据GB 8624—2012进行测定。
表1 各实施例与对比例所获得防火芯材及金属复合板的性能对比
应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高强度多温段防火芯材，其特征在于，包括：100重量份由10-20重量份氢氧化镁、20-35重量份氢氧化铝、10-20重量份碳酸镁、15-25重量份白云石粉和5-15重量份碳酸钙组成的嵌套式粉末、2-5重量份硅化石粉、50重量份聚氨酯胶水、50重量份水和20重量份玻璃纤维，嵌套式粉末的基体为碳酸钙和白云石粉；氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸镁以嵌入式的形式分布在基体的表面或内部；
防火芯材的制备方法为：
S1，高能球磨：将氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙粉末混合，获得料，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1，并按料的质量百分数0.4-0.6%添加复合助磨剂；添加完成后，在转速为200-250r/min高速运行1h后，调整转速至低速30-50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到8-12h；
复合助磨剂包括三乙醇胺、油酸和乙二醇，油酸与三乙醇胺的摩尔比为（1.2~1.5）：1，油酸+三乙醇胺与乙二醇的体积比为1：（0.8~1.2）；
S2，高频振动：将经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动10-20min，频率为1000-10000Hz；
S3，中低温退火：将经高频振动后的混合粉末在120-150℃保温0.5-1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min，获得平均粒径尺寸为30-50微米的嵌套式粉末；
S4，混粉制浆：将经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与2-5份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5，预制芯材：将浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6，烘干定形：将防火芯材在150℃、2-5MPa压力作用下保温10-20分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7，连续压制：将定形防火芯材在100-130℃经8-10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板。
2.根据权利要求1所述的一种高强度多温段防火芯材，其特征在于，嵌套式粉末的平均粒径尺寸为30-50微米。
3.根据权利要求1所述的一种高强度多温段防火芯材，其特征在于，氢氧化镁和氢氧化铝的粒径为5-10微米，碳酸镁的目数为400-600目，白云石粉的目数为80-150目，碳酸钙的目数为30-48目。
4.根据权利要求1所述的一种高强度多温段防火芯材，其特征在于，玻璃纤维的长度小于20毫米。
5.使用权利要求1~4任意一项所述的一种高强度多温段防火芯材的复合板，其特征在于，复合板的金属面板包括铝合金板、铜合金板、不锈钢板或镀锌板。
6.根据权利要求1~4任意一项所述的一种高强度多温段防火芯材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，高能球磨：将氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙粉末混合，获得料，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1，并按料的质量百分数0.4-0.6%添加复合助磨剂；添加完成后，在转速为200-250r/min高速运行1h后，调整转速至低速30-50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到8-12h；
复合助磨剂包括三乙醇胺、油酸和乙二醇，油酸与三乙醇胺的摩尔比为（1.2~1.5）：1，油酸+三乙醇胺与乙二醇的体积比为1：（0.8~1.2）；
S2，高频振动：将经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动10-20min，频率为1000-10000Hz；
S3，中低温退火：将经高频振动后的混合粉末在120-150℃保温0.5-1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min，获得平均粒径尺寸为30-50微米的嵌套式粉末；
S4，混粉制浆：将经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与2-5份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5，预制芯材：将浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6，烘干定形：将防火芯材在150℃、2-5MPa压力作用下保温10-20分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7，连续压制：将定形防火芯材在100-130℃经8-10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板。
7.根据权利要求5所述的复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，高能球磨：将氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、白云石粉和碳酸钙粉末混合，获得料，在高能机械球磨机中进行湿磨，球：料：水质量比为4：1：1，并按料的质量百分数0.4-0.6%添加复合助磨剂；添加完成后，在转速为200-250r/min高速运行1h后，调整转速至低速30-50r/min运行20min，如此交替进行，直到高速运行时间累计达到8-12h；
复合助磨剂包括三乙醇胺、油酸和乙二醇，油酸与三乙醇胺的摩尔比为（1.2~1.5）：1，油酸+三乙醇胺与乙二醇的体积比为1：（0.8~1.2）；
S2，高频振动：将经高能球磨后的混合粉末在高频作用下振动10-20min，频率为1000-10000Hz；
S3，中低温退火：将经高频振动后的混合粉末在120-150℃保温0.5-1h，保温过程用氩气气氛保护，随后强制快速冷却至室温，冷却速度为10℃/min，获得平均粒径尺寸为30-50微米的嵌套式粉末；
S4，混粉制浆：将经中低温退火后的混合粉末按重量取100份与2-5份硅化石粉、50份聚氨酯胶水、50份水和20份玻璃纤维混合均匀制成浆料使用；
S5，预制芯材：将浆料与无纺布同时从轧辊挤出，获得在浆料上下表面包覆无纺布的防火芯材；
S6，烘干定形：将防火芯材在150℃、2-5MPa压力作用下保温10-20分钟后，去除表层无纺布，得到定形防火芯材；
S7，连续压制：将定形防火芯材在100-130℃经8-10道次连续压制，获得所需厚度的防火芯材板；
S8，金属面板复合：将防火芯材板与金属面板在一定温度下经过压制复合，在防火芯材板与两面金属层板之间设置有高分子粘结膜，获得复合板。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S8中，压制温度为110-130℃。
9.根据权利要求1~4任意一项所述的一种高强度多温段防火芯材在建筑行业中的应用。
10.根据权利要求5所述的复合板在建筑行业中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311271925.5A CN117303797B (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311271925.5A CN117303797B (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117303797A CN117303797A (zh) | 2023-12-29 |
| CN117303797B true CN117303797B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=89242131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311271925.5A Active CN117303797B (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117303797B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102241931A (zh) * | 2011-06-14 | 2011-11-16 | 清华大学深圳研究生院 | 一种环保型阻燃抑烟功能涂料及其制备方法 |
| CN102975410A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-03-20 | 江苏协诚科技发展有限公司 | A级防火铝合金复合板 |
| CN109608691A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-12 | 杭州纳尔森精细化工有限公司 | 一种蛇纹石-氢氧化镁-硼酸镁复合阻燃剂的制备方法 |
| CN111925145A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-11-13 | 北京艾科美特新材料开发有限公司 | 一种改性无机粉体材料、制备方法及包含其的铝塑板芯材 |
| CN115464946A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-13 | 江苏建发科技有限公司 | 一种高强度高性能防火复合板及其制备工艺 |
-
2023
- 2023-09-28 CN CN202311271925.5A patent/CN117303797B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102241931A (zh) * | 2011-06-14 | 2011-11-16 | 清华大学深圳研究生院 | 一种环保型阻燃抑烟功能涂料及其制备方法 |
| CN102975410A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-03-20 | 江苏协诚科技发展有限公司 | A级防火铝合金复合板 |
| CN109608691A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-12 | 杭州纳尔森精细化工有限公司 | 一种蛇纹石-氢氧化镁-硼酸镁复合阻燃剂的制备方法 |
| CN111925145A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-11-13 | 北京艾科美特新材料开发有限公司 | 一种改性无机粉体材料、制备方法及包含其的铝塑板芯材 |
| CN115464946A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-13 | 江苏建发科技有限公司 | 一种高强度高性能防火复合板及其制备工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 振动诱导技术在新型阻燃聚合物材料中的应用研究;曾广胜等;材料工程;20050930;第22-25页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117303797A (zh) | 2023-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101575989B1 (ko) | 팽창흑연을 이용한 경량화된 흡음내화 단열재 및 그 제조방법 | |
| CN105295741A (zh) | 防火玻璃的防火胶及其制备方法以及复合防火玻璃 | |
| CN105295742A (zh) | 防火玻璃的防火胶及其制备方法以及复合防火玻璃 | |
| CN1807313A (zh) | 一种泡沫玻璃的制备方法 | |
| KR101081405B1 (ko) | 세라믹 조성물과 이를 이용한 다공성 세라믹 단열재 및 그 제조방법 | |
| CN114213998A (zh) | 一种无机阻燃剂、防霉阻燃无醛胶及其制备方法和应用、防霉阻燃无醛胶合板的制备方法 | |
| KR20180117511A (ko) | 난연성 및 불연성을 가지는 스티로폼 패널의 제조방법 | |
| CN117303797B (zh) | 一种高强度多温段防火芯材及其复合板、制备方法和应用 | |
| CN113789683A (zh) | 纤维板用低烟毒复合阻燃剂及其制备方法 | |
| KR102626994B1 (ko) | 경량 건축 내외장재용 불연성 세라믹 성형체 및 그 제조방법 | |
| KR20060126292A (ko) | 다층구조 세라믹패널 및 그 제조방법 | |
| KR101448253B1 (ko) | 발포성 탄화층 구조의 내화피복재 조성물 | |
| CN111058567A (zh) | 一种阻燃板 | |
| CN100554202C (zh) | 通孔泡沫玻璃的制备方法 | |
| CN111333402B (zh) | 一种环保防火内墙材料的制备方法 | |
| CN110256879B (zh) | 环保水性无机阻燃涂料 | |
| KR102210648B1 (ko) | 그라스울 판넬 | |
| CN115418059A (zh) | 一种高阻燃航空用合金热塑板 | |
| CN105084797B (zh) | 一种用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂及其制备方法 | |
| KR102258690B1 (ko) | 내열 및 불연 특성을 갖는 불연소재, 그 제조 방법, 이를 포함하는 건축 내장재, 보온재, 흡음재 및 단열재 | |
| CN107226673A (zh) | 一种保温防火板材及其制备方法 | |
| KR102584804B1 (ko) | 내화 격벽 복합패널 및 그 제조방법 | |
| KR102619025B1 (ko) | 폐의류를 이용한 건축용 마감재 및 그의 제조방법 | |
| CN111691803A (zh) | 一种具有防火和隔音功能的复合门及其制备方法和应用 | |
| CN111086081B (zh) | 一种防火性门板的制备工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |