一種新型防火門填芯材料及其製備方法與流程
2023-11-01 22:57:07 1
本發明屬於防火材料領域，具體涉及一種新型防火門填芯材料及其製備方法。
背景技術：
現有技術中，作為鋼製防火門的填芯材料，一種是矽酸鋁棉板，其生產過程中需要高溫燒結制棉，存在高能耗和環境汙染的缺陷，特別是其板材是由添加的有機粘結劑成型，不僅不防水，其粘結劑遇火產生大量有害煙霧，已禁止使用。另一種是珍珠巖板，雖然保溫防火性能較好，但強度很差，有資料顯示其運輸和安裝過程中的破損率高達30％以上，不僅增加了使用成本，其易碎缺陷也影響該板材的防火、保溫和隔音效果。再有一種是蛭石防火板，該板材不僅存在類似珍珠巖板巖的易碎缺陷，還存在工藝複雜、價格高於前述兩種板材的問題。此外，由於前述的防火門填芯材料都是先制板，再填充於門板之間，必然導致填芯材料與門板之間存有縫隙，降低了其防火性能。
現有防火門填芯材料在應用於高標準要求的鋼製防火門時，對其現有配方和製備方法需要作出進一步的改進，使其具有抗壓強度高、抗拉強度高、質輕、保溫隔熱效果好、防火效果好和環保節能的特點。
技術實現要素：
為了解決現有防火門填芯材料在應用於對抗壓強度、抗拉強度、保溫隔熱、容重、防火和環保節能要求高的防火門上還存在著不足的問題，本發明的目的是提供一種新型防火門填芯材料及其製備方法，製得的新型防火門填芯材料具有抗壓強度高、抗拉強度高、質輕、保溫隔熱效果好、防火效果好和環保節能的優點。
本發明提供了如下的技術方案：
一種新型防火門填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠巖31-39份、膨潤土14-18份、硫酸鎂10-12份、氧化鎂16-20份、氫氧化鈣10-12份、氧化硼4-6份、木質素5-7份、玻璃纖維5-9份、聚酯纖維13-23份、玻璃棉7-15份、海綿橡膠17-23份、廢棄聚苯板11-19份、硅藻土15-23份、無機粘結劑0.7-1.3份、引氣劑0.3-0.5份、發泡劑0.2-0.6份、減水劑0.3-0.7份和水3-7份。
本發明的原料中添加了廢棄聚苯板，這建築廢料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將這建築廢料循環再利用，不僅達到了節能環保的目的，而且廢棄聚苯板自身具有良好的保溫隔熱效果。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有不燃、抗腐、隔熱、隔音和抗拉強度高的優點。
原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有質輕、彈性好、耐熱和耐磨的特點。
原料中添加了海綿橡膠，海綿橡膠為海綿狀多孔結構的硫化橡膠，具有絕熱隔音多的優點。
優選地，包括以下重量份的原料：珍珠巖35份、膨潤土16份、硫酸鎂11份、氧化鎂18份、氫氧化鈣11份、氧化硼5份、木質素6份、玻璃纖維7份、聚酯纖維18份、玻璃棉11份、海綿橡膠20份、廢棄聚苯板15份、硅藻土19份、無機粘結劑1份、引氣劑0.4份、發泡劑0.4份、減水劑0.5份和水5份。
優選地，所述硅藻土的粒徑為500目，作為防火門填芯材料的細骨料，便於在原料混合過程中填充防火門填芯材料的孔隙，提高防火門填芯材料的抗壓強度。
優選地，所述無機粘結劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
優選地，所述引氣劑為烷基苯磺酸鹽類引氣劑，提高新型防火門填芯材料的原料流動性、可塑性以及降低新型防火門填芯材料成品的導熱係數。
優選地，所述發泡劑為碳酸氫鈉，使得新型防火門填芯材料具有多孔構造，提高新型防火門填芯材料的保溫隔熱效果。
優選地，所述減水劑為聚羧酸系減水劑，具有摻量低、減水率高達45％、材料收縮小、產品穩定性好、綠色環保、成本低、使用時方便且安全的優點。
一種新型防火門填芯材料的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照新型防火門填芯材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將廢棄聚苯板放入粉碎機中粉碎5-10min，即得粉碎後的粉碎料；
(3)將硫酸鎂倒入水中融化後，再將氧化鎂倒入硫酸鎂溶液內攪拌均勻，即得混合溶液；
(4)將珍珠巖、氧化硼、膨潤土、氫氧化鈣、木質素、步驟(2)中粉碎後的粉碎料、玻璃纖維、聚酯纖維、玻璃棉、海綿橡膠、硅藻土、無機粘結劑、引氣劑、發泡劑和減水劑依次加入步驟(3)的混合溶液中，在加入的過程中伴隨著攪拌，即得新型防火門填芯材料
本發明的有益效果是：
1、本發明研製出的新型防火門填芯材料，解決了現有防火門填芯材料在應用於對抗壓強度、抗拉強度、保溫隔熱、容重、防火和環保節能上要求高的建築上還存在著不足的問題。
2、本發明的原料中添加了廢棄聚苯板，這建築廢料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將這建築廢料循環再利用，不僅達到了節能環保的目的，而且廢棄聚苯板自身具有良好的保溫隔熱效果。
3、本發明的原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有不燃、抗腐、隔熱、隔音和抗拉強度高的優點。
4、本發明的原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有質輕、彈性好、耐熱和耐磨的特點。
5、本發明的原料中添加了海綿橡膠，海綿橡膠為海綿狀多孔結構的硫化橡膠，具有絕熱隔音多的優點。
6、本發明的所述硅藻土的粒徑為500目，作為防火門填芯材料的細骨料，便於在原料混合過程中填充防火門填芯材料的孔隙，提高防火門填芯材料的抗壓強度。
7、本發明的所述無機粘結劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
8、本發明的所述引氣劑為烷基苯磺酸鹽類引氣劑，提高新型防火門填芯材料的原料流動性、可塑性以及降低新型防火門填芯材料成品的導熱係數。
9、本發明的所述發泡劑為碳酸氫鈉，使得新型防火門填芯材料具有多孔構造，提高新型防火門填芯材料的保溫隔熱效果。
10、本發明的所述減水劑為聚羧酸系減水劑，具有摻量低、減水率高達45％、材料收縮小、產品穩定性好、綠色環保、成本低、使用時方便且安全的優點。
具體實施方式
實施例1
一種新型防火門填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠巖35份、膨潤土16份、硫酸鎂11份、氧化鎂18份、氫氧化鈣11份、氧化硼5份、木質素6份、玻璃纖維7份、聚酯纖維18份、玻璃棉11份、海綿橡膠20份、廢棄聚苯板15份、硅藻土19份、無機粘結劑1份、引氣劑0.4份、發泡劑0.4份、減水劑0.5份和水5份。
本發明的原料中添加了廢棄聚苯板，這建築廢料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將這建築廢料循環再利用，不僅達到了節能環保的目的，而且廢棄聚苯板自身具有良好的保溫隔熱效果。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有不燃、抗腐、隔熱、隔音和抗拉強度高的優點。
原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有質輕、彈性好、耐熱和耐磨的特點。
原料中添加了海綿橡膠，海綿橡膠為海綿狀多孔結構的硫化橡膠，具有絕熱隔音多的優點。
硅藻土的粒徑為500目，作為防火門填芯材料的細骨料，便於在原料混合過程中填充防火門填芯材料的孔隙，提高防火門填芯材料的抗壓強度。
無機粘結劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
引氣劑為烷基苯磺酸鹽類引氣劑，提高新型防火門填芯材料的原料流動性、可塑性以及降低新型防火門填芯材料成品的導熱係數。
發泡劑為碳酸氫鈉，使得新型防火門填芯材料具有多孔構造，提高新型防火門填芯材料的保溫隔熱效果。
減水劑為聚羧酸系減水劑，具有摻量低、減水率高達45％、材料收縮小、產品穩定性好、綠色環保、成本低、使用時方便且安全的優點。
一種新型防火門填芯材料的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照新型防火門填芯材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將廢棄聚苯板放入粉碎機中粉碎5-10min，即得粉碎後的粉碎料；
(3)將硫酸鎂倒入水中融化後，再將氧化鎂倒入硫酸鎂溶液內攪拌均勻，即得混合溶液；
(4)將珍珠巖、氧化硼、膨潤土、氫氧化鈣、木質素、步驟(2)中粉碎後的粉碎料、玻璃纖維、聚酯纖維、玻璃棉、海綿橡膠、硅藻土、無機粘結劑、引氣劑、發泡劑和減水劑依次加入步驟(3)的混合溶液中，在加入的過程中伴隨著攪拌，即得新型防火門填芯材料
實施例2
一種新型防火門填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠巖31份、膨潤土14份、硫酸鎂10份、氧化鎂16份、氫氧化鈣10份、氧化硼4份、木質素5份、玻璃纖維5份、聚酯纖維13份、玻璃棉7份、海綿橡膠17份、廢棄聚苯板11份、硅藻土15份、無機粘結劑0.7份、引氣劑0.3份、發泡劑0.2份、減水劑0.3份和水3份。
本發明的原料中添加了廢棄聚苯板，這建築廢料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將這建築廢料循環再利用，不僅達到了節能環保的目的，而且廢棄聚苯板自身具有良好的保溫隔熱效果。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有不燃、抗腐、隔熱、隔音和抗拉強度高的優點。
原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有質輕、彈性好、耐熱和耐磨的特點。
原料中添加了海綿橡膠，海綿橡膠為海綿狀多孔結構的硫化橡膠，具有絕熱隔音多的優點。
硅藻土的粒徑為500目，作為防火門填芯材料的細骨料，便於在原料混合過程中填充防火門填芯材料的孔隙，提高防火門填芯材料的抗壓強度。
無機粘結劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
引氣劑為烷基苯磺酸鹽類引氣劑，提高新型防火門填芯材料的原料流動性、可塑性以及降低新型防火門填芯材料成品的導熱係數。
發泡劑為碳酸氫鈉，使得新型防火門填芯材料具有多孔構造，提高新型防火門填芯材料的保溫隔熱效果。
減水劑為聚羧酸系減水劑，具有摻量低、減水率高達45％、材料收縮小、產品穩定性好、綠色環保、成本低、使用時方便且安全的優點。
一種新型防火門填芯材料的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照新型防火門填芯材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將廢棄聚苯板放入粉碎機中粉碎5-10min，即得粉碎後的粉碎料；
(3)將硫酸鎂倒入水中融化後，再將氧化鎂倒入硫酸鎂溶液內攪拌均勻，即得混合溶液；
(4)將珍珠巖、氧化硼、膨潤土、氫氧化鈣、木質素、步驟(2)中粉碎後的粉碎料、玻璃纖維、聚酯纖維、玻璃棉、海綿橡膠、硅藻土、無機粘結劑、引氣劑、發泡劑和減水劑依次加入步驟(3)的混合溶液中，在加入的過程中伴隨著攪拌，即得新型防火門填芯材料
實施例3
一種新型防火門填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠巖39份、膨潤土18份、硫酸鎂12份、氧化鎂20份、氫氧化鈣12份、氧化硼6份、木質素7份、玻璃纖維9份、聚酯纖維23份、玻璃棉15份、海綿橡膠23份、廢棄聚苯板19份、硅藻土23份、無機粘結劑1.3份、引氣劑0.5份、發泡劑0.6份、減水劑0.7份和水7份。
本發明的原料中添加了廢棄聚苯板，這建築廢料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將這建築廢料循環再利用，不僅達到了節能環保的目的，而且廢棄聚苯板自身具有良好的保溫隔熱效果。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有不燃、抗腐、隔熱、隔音和抗拉強度高的優點。
原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有質輕、彈性好、耐熱和耐磨的特點。
原料中添加了海綿橡膠，海綿橡膠為海綿狀多孔結構的硫化橡膠，具有絕熱隔音多的優點。
硅藻土的粒徑為500目，作為防火門填芯材料的細骨料，便於在原料混合過程中填充防火門填芯材料的孔隙，提高防火門填芯材料的抗壓強度。
無機粘結劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
引氣劑為烷基苯磺酸鹽類引氣劑，提高新型防火門填芯材料的原料流動性、可塑性以及降低新型防火門填芯材料成品的導熱係數。
發泡劑為碳酸氫鈉，使得新型防火門填芯材料具有多孔構造，提高新型防火門填芯材料的保溫隔熱效果。
減水劑為聚羧酸系減水劑，具有摻量低、減水率高達45％、材料收縮小、產品穩定性好、綠色環保、成本低、使用時方便且安全的優點。
一種新型防火門填芯材料的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照新型防火門填芯材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將廢棄聚苯板放入粉碎機中粉碎5-10min，即得粉碎後的粉碎料；
(3)將硫酸鎂倒入水中融化後，再將氧化鎂倒入硫酸鎂溶液內攪拌均勻，即得混合溶液；
(4)將珍珠巖、氧化硼、膨潤土、氫氧化鈣、木質素、步驟(2)中粉碎後的粉碎料、玻璃纖維、聚酯纖維、玻璃棉、海綿橡膠、硅藻土、無機粘結劑、引氣劑、發泡劑和減水劑依次加入步驟(3)的混合溶液中，在加入的過程中伴隨著攪拌，即得新型防火門填芯材料
對比例1
一種防火門填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠巖35份、膨潤土17份、硫酸鎂11份、氧化鎂19份、氫氧化鈣11份、氧化硼5份、木質素6份和水7份。
一種防火門填芯材料的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照防火門填芯材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將硫酸鎂倒入水中融化後，再將氧化鎂倒入硫酸鎂溶液內攪拌均勻，即得混合溶液；
(3)將珍珠巖、氧化硼、膨潤土、氫氧化鈣、木質素依次加入步驟(2)的混合溶液中，在加入的過程中伴隨著攪拌，即得防火門填芯材料。
將實施例1、實施例2、實施例3和對比例1中製得新型防火門填芯材料進行性能測試，測試結果如表1所示：
從表1數據比較可以看出，本發明的優點是：
1、從測得的新型防火門填芯材料抗壓強度值可以看出，實施例1-3的抗壓強度值均高於對比例1，說明本發明的新型防火門填芯材料的抗壓強度高。
2、從測得的新型防火門填芯材料抗拉強度值可以看出，實施例1-3的抗拉強度值均高於對比例1，說明本發明的新型防火門填芯材料的抗拉強度高。
3、從測得的新型防火門填芯材料的導熱係數可以看出，實施例1-3的導熱係數均低於對比例1，說明本發明的新型防火門填芯材料的保溫效果好。
4、從測得的新型防火門填芯材料的密度值可以看出，實施例1-3的密度值均低於對比例1，說明本發明的新型防火門填芯材料的容重低，便於運輸和安裝。
5、從測得的新型防火門填芯材料的耐燃溫度值和耐火極限值可以看出，實施例1-3的耐燃溫度值和耐火極限值均高於對比例1，說明本發明的新型防火門填芯材料的防火效果好。
6、從測得的新型防火門填芯材料的原料損耗減少率可以看出，實施例1-3的原料損耗減少率均高於對比例1，說明本發明的新型防火門填芯材料的節能效果好。
7、從測得的新型防火門填芯材料在各個項目的數據可以看出，實施例1均優於實施例2、實施例3和對比例1，說明本發明的新型防火門填芯材料的原料配方和製備方法的合理性。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。