一种高膨胀防火密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高膨胀防火密封胶及其制备方法。该密封胶是将丙烯酸酯乳液（或苯丙弹性乳液）、聚丁烯（或聚异丁烯）、乙二醇、乳化剂和磷酸三甲苯酯作为基料，并添加一定辅料制备而成。其制备方法是将上述基料按一定质量份数加入反应釜中，在搅拌下缓慢加热保温一定时间，转入胶体搅拌器中，在搅拌条件下逐渐加入辅料聚磷酸铵、阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、膨胀石墨、氧化铁红和玻璃纤维，继续搅拌至胶体均匀即可。采用本方法制备的防火密封胶遇火后能迅速炭化并膨胀至原体积的５～８倍，无脱落；固化后强度、隔热好，阻燃性极好；附着力强、弹性好。特别适用于各种贯穿件如电缆、电缆桥架及管道的防火分隔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高分子防火封堵材料及其制备方法，具体是一种高膨胀防火密封胶及其制备方法。
技术介绍
防火封堵材料(防火密封胶)主要用于各种贯穿件如电缆、风管、油管、气管等穿过墙壁、楼板时形成的各种开口及电缆桥架的防火分隔。目前的防火密封胶及其制造方法较多，但多数防火封堵材料附着力和弹性较差，在贯穿件受外界因素影响如温度变化、振动等，易使防火封堵材料与贯穿件或开口壁间形成缝隙，造成防火失效而需要重新更换封堵材料，费用较大。如03117403.5号中国专利，公开了一种“中性硅酮防火密封胶及其制造方法”，其阻燃硅酮密封胶尽管能阻燃，但遇火时膨胀性较差，如有贯穿件或开口壁间形成缝隙时，防火阻燃密封效果不好；又如200610039175.9号中国专利，公开了一种“膨胀型防火胶”，其组分中有如膨胀石墨等膨胀阻燃的成分，遇火时阻燃膨胀效果较好，但组分中缺少玻璃纤维等对膨胀炭层的保护，着火时易产生疏松膨胀炭层，在膨胀体积过大时膨胀炭层易脱落。且这些密封胶的制备工艺较复杂、生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高膨胀防火密封胶及其制备方法。本专利技术是这样实现的：一种高膨胀防火密封胶，包括基料和辅料，辅料中含有聚磷酸铵、膨胀石墨，其特征在于：所述密封胶的基料是丙烯酸酯乳液、聚丁烯、乙二醇、乳化剂和磷酸三甲苯酯；辅料中还含有阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、氧化铁红和玻璃纤维。所述密封胶的基料还可以是苯丙弹性乳液、聚异丁烯、乙二醇、乳化剂和磷酸三甲苯酯；辅料中还含有阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、氧化-->铁红和玻璃纤维。所述的乳化剂是十二烷基硫酸钠和/或OP-10，而OP-10的名称为烷基酚聚乙烯醚。所述的密封胶的配方组分按重量计为：丙烯酸酯乳液(或苯丙弹性乳液)100份；聚丁烯(或聚异丁烯)5～15份；乙二醇2～5份；磷酸三甲苯酯8～12份；乳化剂(十二烷基硫酸钠或OP-10)2～4份；聚磷酸铵30～50份；碳酸钙40～60份；阻燃氢氧化铝15～30份；硼酸锌2～4份；氧化铁红3～4份；膨胀石墨8～16份；玻璃纤维3～6份。所述丙烯酸酯乳液(或苯丙弹性乳液)的玻璃化温度(Tg)为-20～5℃，固含量50％，黏度100～500mPa.s；聚丁烯(或聚异丁烯)的分子量为10000～20000。一种高膨胀防火密封胶的制备方法，其特征在于：所述防火密封胶的制备方法如以下步骤：(1)将丙烯酸酯乳液(或苯丙弹性乳液)、聚丁烯(或聚异丁烯)、乙二醇、磷酸三甲苯酯和乳化剂，按所述配方的质量份数加入反应釜中，在搅拌下缓慢加热、保温，冷却得到基料；(2)将基料转入胶体搅拌器中，在搅拌条件下逐渐加入所述配方质量份数的聚磷酸铵、阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、膨胀石墨、氧化铁红和玻璃纤维，继续搅拌至胶体均匀即可。其附加特征在于：所述步骤(1)中的基料加热温度为50～80℃；保温时-->间60～120min；所述步骤(2)中加料继续搅拌的时间为1～2小时。本专利技术的效果在于：采用本专利技术的方法制备的高膨胀防火密封胶，由于密封胶的组分中以水溶性聚丁烯改性丙烯酸酯(弹性)乳液为基料，在使用过程中无有机溶剂挥发，固化后体积收缩小、弹性好；附着力强、密封性好；且强度，隔热、阻燃性极好，能保持贯穿件与壁缝的长久密封。本专利技术的防火密封胶在自然状况下遇火能迅速炭化、膨胀至原体积的5～8倍，且炭化层不脱落，能保证即使在外界因素如年久、温度变化、振动等影响下与贯穿件和壁缝的密封失效、着火时在较大的孔隙中也能迅速充满并密封，完全达到阻燃、隔火的目的，因而特别适用于各种贯穿件如电缆、电缆桥架及管道的防火分隔。具体实施方式本专利技术的防火密封胶由基料和辅料组成，基料是丙烯酸酯乳液(或苯丙弹性乳液)、聚丁烯(或聚异丁烯)、乙二醇、乳化剂和磷酸三甲苯酯；辅料是聚磷酸铵、阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、膨胀石墨、氧化铁红和玻璃纤维；其配方组分按重量计为：丙烯酸酯乳液(或苯丙弹性乳液)100份，Tg为-20～5℃，固含量50％，黏度100～500mPa..s；聚丁烯(或聚异丁烯)5～15份，分子量10000～20000；磷酸三甲苯酯8～12份；乙二醇2～5份；乳化剂(十二烷基硫酸钠或OP-10)2～4份；聚磷酸铵30～50份，聚合度大于1000，≥1200目；碳酸钙40～60份，≥1500目；阻燃氢氧化铝15～30份，≥1200目；硼酸锌2～4份；氧化铁红3～4份；膨胀石墨8～16份，100～200ml/g，pH5～7；玻璃纤维3～6份，3～5mm，直径5～10μm。-->本专利技术的制备方法如下：1.将丙烯酸酯乳液(或苯丙弹性乳液)、聚丁烯(或聚异丁烯)、乙二醇、磷酸三甲苯酯和乳化剂，按所述配方的质量份数加入反应釜中，在搅拌下缓慢加热至50℃～80℃，保温60min～120min，冷却得到基料；2.将基料转入胶体搅拌器中，在搅拌条件下逐渐加入所述配方质量份数的聚磷酸铵、阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、膨胀石墨、氧化铁和玻璃纤维，继续搅拌1～2小时至胶体均匀即可。实施例11.取丙烯酸酯弹性乳液100份、磷酸三甲苯酯12份、乙二醇2份、聚丁烯15份、乳化剂(十二烷基硫酸钠、OP-10)各1份，加入反应釜中，在搅拌下缓慢加热至50℃，保温60min，冷却得到基料；2.将基料转入胶体搅拌器中，在搅拌条件下逐渐加入聚磷酸铵30份、碳酸钙40份、阻燃氢氧化铝30份、硼酸锌2份、氧化铁红4份、膨胀石墨16份和玻璃纤维4份，继续搅拌1小时至胶体均匀即可。实施例21.取丙烯酸酯弹性乳液100份、磷酸三甲苯酯8份、乙二醇5份、聚丁烯5份、乳化剂(十二烷基硫酸钠)3份，加入反应釜中，在搅拌下缓慢加热至60℃，保温80min，冷却得到基料；2.将基料转入胶体搅拌器中，在搅拌条件下逐渐加入聚磷酸铵40份、碳酸钙50份、阻燃氢氧化铝20份、硼酸锌4份、氧化铁红4份、膨胀石墨12份和玻璃纤维6份，继续搅拌1.5小时至胶体均匀即可。实施例31.取苯丙弹性乳液100份、磷酸三甲苯酯10份、乙二醇3份、聚异丁烯10份、乳化剂(OP-10)4份，加入反应釜中，在搅拌下缓慢加热至80℃，保温120min，冷却得到基料；2.将基料转入胶体搅拌器中，在搅拌条件下逐渐加入聚磷酸铵50份、碳酸钙60份、阻燃氢氧化铝15份、硼酸锌3份、氧化铁红3份、膨胀石墨8份和玻璃纤维3份，继续搅拌2小时至胶体均匀即可。-->本专利技术的防火密封胶具有较好的弹性和附着力，拉伸位移量5％～10％，其固化时间取决于环境温度和胶体中的水分，固化体积收缩率小，外表可涂刷涂料等，使用温度-10℃～80℃。按GB161-1997《防火封堵材料的性能要求和实验方法》，以电缆、钢管(贯穿件)为例，对本专利技术的膨胀防火密封胶进行耐火实验的检测，各测温点的温升远小于标准要求的180(℃)，最高温升仅105(℃)，最低温升21(℃)，平均温升54(℃)，故密封胶的耐火性能极好，完全符合标准规定的要求。其耐火检测情况如下表：表1膨胀防火密封胶的耐火性能检测指标  时间  (min)  测温点1  (℃)  测温点2  (℃)  测温点3  (℃)  测温点4  (℃)  测温点5  (℃)  炉内温度  (℃)  90  108  110  本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高膨胀防火密封胶，包括基料和辅料，辅料中含有聚磷酸铵、膨胀石墨，其特征在于：所述密封胶的基料是丙烯酸酯乳液、聚丁烯、乙二醇、乳化剂和磷酸三甲苯酯；辅料中还含有阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、氧化铁红和玻璃纤维。

【技术特征摘要】
1.一种高膨胀防火密封胶，包括基料和辅料，辅料中含有聚磷酸铵、膨胀石墨，其特征在于：所述密封胶的基料是丙烯酸酯乳液、聚丁烯、乙二醇、乳化剂和磷酸三甲苯酯；辅料中还含有阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、氧化铁红和玻璃纤维。2.按照权利要求1所述的高膨胀防火密封胶，其特征在于：所述密封胶的基料是苯丙弹性乳液、聚异丁烯、乙二醇、乳化剂和磷酸三甲苯酯；辅料中还含有阻燃氢氧化铝、阻燃硼酸锌、碳酸钙、氧化铁红和玻璃纤维。3.按照权利要求1或2所述的高膨胀防火密封胶，其特征在于：所述的乳化剂是十二烷基硫酸钠和/或OP-10。4.按照权利要求1或2或3所述的高膨胀防火密封胶，其特征在于：所述的密封胶的配方组分按重量计为：丙烯酸酯乳液(或苯丙弹性乳液)100份；聚丁烯(或聚异丁烯)5～15份；乙二醇2～5份；磷酸三甲苯酯8～12份；乳化剂(十二烷基硫酸钠或OP-10)2～4份；聚磷酸铵30～50份；碳酸钙40～60份；阻燃氢氧化铝15～30份；硼酸锌2～4份；氧化铁红3～4份；膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘保金，雷茂林，刘锦洪，唐向阳，王松柏，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]