防火胶凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术防火胶凝剂及其制备方法，包括硅酸钠45‑65％、氧化镁15‑35％、磷酸硅1‑3％,有机材料5‑20％、填充剂0.5‑5％。其制备方法为先将将硅酸钠、磷酸硅在200‑300℃条件下充分混合水解，再根据不同的温度阶段加入其他物质。本发明专利技术以无机材料为主，改性后具有高效的防火，耐水性能，在800‑1000℃的条件持续给火4‑6小时候仍然不燃烧，并在高温条件下不会分解有毒有害气体，可广泛应用于防火环保行业，特别适用于木结构的古村落、灵塔、庙宇的文物的保护。

Fire retardant gelling agent and its preparation method

The invention relates to a fireproof gelling agent and a preparation method thereof, including sodium silicate 45 65%, Magnesium Oxide 35%, 15 silicon phosphate 1 3%, 20%, 5 organic material filler 0.5 5%. The preparation method is the first to sodium silicate, silicon phosphate in 200 under 300 DEG C mixed hydrolysis, according to the different temperature to add other substances. The invention adopts inorganic materials, modified with high fire, water resistance, in 800 1000 C conditions continued to fire still burning 4 6 hours, and toxic and harmful gases will not decompose at high temperature, which can be widely used in fire protection environmental protection industry, especially suitable for wood structure of the village falls the pagoda, temples, cultural relics.

【技术实现步骤摘要】
防火胶凝剂及其制备方法
本专利技术涉及胶凝剂加工领域，具体涉及一种防火胶凝剂及其制备方法。
技术介绍
硅酸钠原料易购，价格低廉，制备和使用方便，应用范围广，并且不燃烧、无污染，耐温性和耐久性好等特点，现广泛应用于防火保温材料中。但因其耐水差，往往需要改性才能使用，且添加量较少，影响其防火性能。公开号为CN1269337A公开了一种改性危机玻璃钢防火装饰门，其中配方包括有氧化镁、脲醛树脂、硅酸钠这三种物质，但是其氧化镁的含量高达60％，而硅酸钠的含量却只有8.3％，此主要采用氧化镁的阻火效应来达到防火。而公开号为CN102167562A公开的无机玻璃钢增强复合材料，此材料中的氧化镁为45-65份、脲醛树脂1.3-3.1份、硅酸钠0.3-0.4份，由此可以看出，其中的硅酸钠也只是作为少量的添加使用，且制备方法也只是简单的混合，无法达到硅酸钠的改性。公开号为CN105399435A公开了一种匀质防火保温板及其制作方法，其中耐火阻燃无机材料(氧化镁、硅酸钠等)95-110份、耐火阻燃型粘结剂(脲醛树脂、酚醛树脂等)50-70份，此为无机材料的改进。但是其制备方法为简单的混合分散，无法达到对硅酸钠的改性，因此其耐水性仍然不高，影响使用。综上所述，现有以硅酸钠无机材料作为防火材料的技术中，大部分存在硅酸钠量太少、且改性不充分、耐水性不好等问题，影响其在防火材料中的用途。因此，开发一种环保型防火耐水的胶凝剂已刻不容缓。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种防火耐水的胶凝剂及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种防火胶凝剂，包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠45-65％、氧化镁15-35％、磷酸硅1-3％,有机材料5-20％，填充剂0.5-5％。优选的，防火胶凝剂，包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠50-65％、氧化镁20-30％、磷酸硅1-2％,有机材料5-15％，0.5-3％。优选的，防火胶凝剂，包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠60-65％、氧化镁25-30％、磷酸硅1.5-2％,有机材料8-10％，填充剂0.5-2％。优选的，防火胶凝剂，包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠62％、氧化镁26％、磷酸硅1.5％,有机材料8.5％，填充剂2％。优选的，所述填充剂为硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐、铁铝酸盐、磷酸盐中的任意一种或几种。优选的，所述有机材料为含有羧基、或羟基的有机高分子。如聚乙烯醇、乙二醇、甘油、聚丙烯醇、2,2-二羟甲基丙酸、羧甲基纤维素盐中的一种或几种。一种防火胶凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅酸钠、磷酸硅加入至反应釜内，加入水充分混合后并逐渐升温至200-300℃，搅拌30-50min后，静置，得到混合物I；(2)将步骤(1)得到的混合物I降温至100-120℃，再加入氧化镁混合搅拌，得到混合物II；(3)将步骤(2)中的混合物II再次降温至30-40℃，并加入有机材料和填充剂，充分混合，即得。优选的，步骤(1)中所述加入的水的含量以质量百分比计，为硅酸钠的10-15％。优选的，步骤(1)中所述静置时间为10-20min。优选的，步骤(2)中所述搅拌时间为30-40min。本专利技术防火胶凝剂及其制备方法，其有益效果在于：(1)磷酸硅在200-300℃的情况下充分水解出硅酸、磷酸根和氢离子，而在硅酸钠中的钠离子与阳离子结合，在氢离子的攻击下钠离子容易被氢离子取代，形成氢氧根；而氢氧根与硅酸根结合的物质进行自聚，形成硅酸网络结构。同时加入的脲醛树脂中包含有铵根和羟甲基，而铵根和羟甲基同时可以与硅酸基团中的氢氧根缩合，三种物质形成不同的互传网络结构，极有链状、也有梳状的结构，可增加粘结力，提高粘接效果。使用时涂抹于泡花板或秸秆板或普通木材上，能够使板质材料中内部的物质形成玻璃体，两者融为一体，大大提高硅酸钠使用的耐水效果。(2)本专利技术由于使用了氧化镁、硅酸钠等具有防火的物质，防火性能好，在800-1000℃的条件持续给火4-6小时候仍然不燃烧，耐水性和强度也未发生改变；所用原材料为常规原料，并在高温条件下不会分解有毒有害气体，为高效防火无机材料，与现有的无机材料相比较，具有显著的效果。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步详细说明本专利技术。实施例1一种防火胶凝剂，硅酸钠50％，氧化镁30％、磷酸硅1％、聚乙烯醇17％，铝酸盐2％；防火胶凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅酸钠、磷酸硅加入至反应釜内，加入水充分混合，水的加入量以为硅酸钠质量百分比的10％；充分混合后逐渐升温至300℃，搅拌30-50min后，静置10min，得到混合物I；(2)将步骤(1)得到的混合物I降温至100-120℃，再加入氧化镁混合搅拌30-40min，得到混合物II；(3)将步骤(2)中的混合物II再次降温至30-40℃，并加入聚乙烯醇和铝酸盐，充分混合，即得。实施例2硅酸钠50％，氧化镁35％、磷酸硅1.2％、乙二醇8.8％，硫铝酸盐5％；防火胶凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅酸钠、磷酸硅加入至反应釜内，加入水充分混合，水的加入量以为硅酸钠质量百分比的15％；充分混合后逐渐升温至200℃，搅拌30-50min后，静置10min，得到混合物I；(2)将步骤(1)得到的混合物I降温至100-120℃，再加入氧化镁混合搅拌30-40min，得到混合物II；(3)将步骤(2)中的混合物II再次降温至30-40℃，并加入乙二醇和硫铝酸盐，充分混合，即得。实施例3一种防火胶凝剂，硅酸钠62％，氧化镁25％、磷酸硅1.5％、聚丙烯醇8.5％，铁铝酸盐3％；防火胶凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅酸钠、磷酸硅加入至反应釜内，加入水充分混合，水的加入量以为硅酸钠质量百分比的12％；充分混合后逐渐升温至250℃，搅拌30-50min后，静置10min，得到混合物I；(2)将步骤(1)得到的混合物I降温至100-120℃，再加入氧化镁混合搅拌30-40min，得到混合物II；(3)将步骤(2)中的混合物II再次降温至30-40℃，并加入聚丙烯醇和铁铝酸盐，充分混合，即得。实施例4一种防火胶凝剂，硅酸钠62％，氧化镁26％、磷酸硅2％、2,2-二羟甲基丙酸18％，磷酸盐2％；防火胶凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅酸钠、磷酸硅加入至反应釜内，加入水充分混合，水的加入量以为硅酸钠质量百分比的10％；充分混合后逐渐升温至220℃，搅拌30-50min后，静置10min，得到混合物I；(2)将步骤(1)得到的混合物I降温至100-120℃，再加入氧化镁混合搅拌30-40min，得到混合物II；(3)将步骤(2)中的混合物II再次降温至30-40℃，并加入2,2-二羟甲基丙酸和磷酸盐，充分混合，即得。实施例5一种防火胶凝剂，硅酸钠60％，氧化镁20％、磷酸硅1％、羧甲基纤维素盐18％，硅酸盐1％；防火胶凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅酸钠、磷酸硅加入至反应釜内，加入水充分混合，水的加入量以为硅酸钠质量百分比的13％；充分混合后逐渐升温至280℃，搅拌30-50min后，静置10min，得到混合物I；(2)将步骤(1)得到的混合物I降温至100-120℃，再加入氧化镁混合搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防火胶凝剂，其特征在于：包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠45‑65％、氧化镁15‑35％、磷酸硅1‑3％,有机材料5‑20％、填充剂0.5‑5％。

【技术特征摘要】
1.一种防火胶凝剂，其特征在于：包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠45-65％、氧化镁15-35％、磷酸硅1-3％,有机材料5-20％、填充剂0.5-5％。2.根据权利要求1所述防火胶凝剂，其特征在于：包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠50-65％、氧化镁20-30％、磷酸硅1-2％,有机材料5-15％，填充剂0.5-3％。3.根据权利要求1所述防火胶凝剂，其特征在于：包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠60-65％、氧化镁25-30％、磷酸硅1.5-2％,有机材料8-10％，填充剂0.5-2％。4.根据权利要求1所述防火胶凝剂，其特征在于：包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠62％、氧化镁26％、磷酸硅1.5％,有机材料8.5％，填充剂2％。5.根据权利要求1所述防火胶凝剂，其特征在于：所述填充剂为硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐、铁铝酸盐、磷酸盐中的任意一种或几种。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄圣焱，汪满蓉，
申请(专利权)人：黄圣焱，
类型：发明
国别省市：贵州,52