一种高性能防火板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能防火板材及其制备方法，属于防火材料技术领域。防火板材由内到外依次包括板芯、防火板、饰面板，板芯由骨架以及填充在骨架之间的填充物组成，填充物的成分及其重量份数为：珍珠岩100‑500份、油泥灰100‑200份、托贝莫来石50‑150份、硅酸钠30‑50份、氯氧镁10‑20份、水500‑1000份，其中油泥灰的成分及其重量份数为：页岩砖灰50‑150份、高岭土20‑40份、秸秆灰30‑50份、熟石灰10‑20份、桐油10‑30份、淀粉胶30‑50份、水100‑200份。同时，以制备骨架、板芯填充、压制成品3大步骤进行防火板材的制备。多种耐火材料的协同促进作用，更能提升防火板材的综合属性。而防火板材的多层结构通过压力压制成型，结构紧密，密封性好。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能防火板材及其制备方法
本专利技术涉及一种高性能防火板材及其制备方法，属于防火材料领域。
技术介绍
防火材料是指各种对现代防火起到绝对性的作用的、多用于建筑的材料，包括防火板、防火板材等。防火材料具有防止或阻滞火焰蔓延的性能，通常有不燃材料和难燃材料两类。不燃材料不会燃烧。难燃材料虽可燃烧，但具有阻燃性，即难起火、难炭化，在火源移开后燃烧即可停止。自人类认识并使用火以后，火就成为我们生活、生产中不可分割的一部分。不管是森林自然起火，还是因电起火，火灾在我们生活中频频发生，这就促使我们思考并研究防火、耐火材料。防火板材作为我们生活生产中常用的工具，通常选用合金与木料相结合，同时填充对火不敏感的材料，以起到阻止火势蔓延的目的。但是，传统防火板材本身合金耐火性能低，填充物难以持续抵御火焰灼烧，防火效果不佳。针对传统防火板材耐火性能低下，防火被动等缺点，公开号104929499A公开了一种通过额外安装有干粉的料箱，以便在火灾时能利用干粉进行主动灭火。然而，在真正的火灾现场，依靠防火板材附带的干粉，其效果可以忽略不计，难以为逃离提供时间。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供隔热、强度高、防火效果好的防火板材。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高性能防火板材，由内到外依次包括板芯、防火板、饰面板，所述的板芯由骨架以及填充在骨架之间的填充物组成，所述填充物的成分及其重量份数为：珍珠岩100-500份、油泥灰100-200份、托贝莫来石50-150份、硅酸钠30-50份、氯氧镁10-20份、水500-1000份。在传统的防火板材材料选择上，通常以高熔点合金作为基础框架，配合其它单一耐火填充材料，进行简单组合后制得。不仅重量较大，而且成本较高，同时其耐火效果并不理想，金属的导热性会造成火灾中人员的二次伤害。而本专利技术中采用多层防火材料拼接而成，其中最内层的板芯又采用特殊材料混合鞣制，防火隔热效果极好。油泥灰作为经典耐火材料，本专利技术通过改变其成分配方，在降低成本的同时大大提升了其防火性能。托贝莫来石是一种水化硅酸钙矿物，含有吸附水和结晶水，具有良好的绝热隔温性质，在火势蔓延时，可以释放其中的吸附水和结晶水，有效降低火焰温度，延缓火势蔓延。而硅酸钠与氯氧镁是常见的水泥主要成分，本身具备良好的防火性能，同时也有较高的强度，提升防火板材的综合性能。作为优选，所述填充物中油泥灰的成分及其重量份数为：页岩砖灰50-150份、高岭土20-40份、秸秆灰30-50份、熟石灰10-20份、桐油10-30份、淀粉胶30-50份、水100-200份。页岩砖具有强度高、保温、隔热等特点，而高岭土本身是陶瓷的主要成分，极耐火焰灼烧，同时配合桐油的附着力强、耐热等特点，多种耐火材料的协同促进作用，更能提升油泥灰的综合属性。进一步优选，还提供了油泥灰的制备方法：先将秸秆于火炉中烧灼成灰，再将页岩砖和高岭土磨制成粉末，然后混合秸秆灰、砖灰、高岭土和熟石灰，倒入桐油，搅拌均匀，再加入用水调兑的淀粉胶，快速搅拌成糊状混合物。油泥灰的单独制备可以有效发挥配方中各种原料的性能，避免在反应完成前与其他物质接触而受到影响。作为优选，防火板的成分及其重量份数为：氮化硅100-200份、二氧化硅气凝胶100-150份、玻璃纤维50-100份。防火板的材料不再依循传统的木质或合金类材质，采用以氮化硅为支持框架，加入玻璃纤维增强其韧性，又利用真空浸渍技术将SiO2气凝胶附着在框架上，形成具有纳米孔的复合材料，具有极强的耐高温特性。作为优选，防火板材的饰面板为三聚氰胺饰面板。三聚氰胺本身不燃，且有一定的降低热量传递的功能。作为优选，所述的板芯表面还由1-3层的芳纶纤维膜包覆。芳纶是一种高强高模量纤维，重量小而强度高，同时具有极好的阻燃性能。板芯填充物的结构因为珍珠岩的不规则排列而造成表面不平整，通过包覆芳纶纤维来调整其平整性。作为优选，防火板材的骨架采用木质材料以提高其韧性。大多数不易燃烧的木材均可作为骨架，本专利技术骨架采用的柳桉、松木或楠木，是木材中性质较好的不燃材料，不仅支撑强度高，而且对火焰敏感性低。本专利技术在合理选用材料配比的同时还提供了另一种技术方案：一种高性能防火板材的制备方法，所述的方法包括如下步骤：(1)制备骨架：将干燥后的木材加工成规格料，并进行真空压力阻燃处理，再进行二次干燥，经修整后组装成骨架；(2)板芯填充：按填充物的成分及其重量份数称取原料，将除水以外的原料混合，再缓慢加入水，边加水边搅拌，直至混合物呈糊状，将糊状混合物填充至骨架之间的空隙，精压后自然固化得防火板材板芯；(3)压制成品：按由内到外依次为防火板材板芯、防火板、饰面板排列，施加压力压制得防火板材成品。现在一般的防火板材结构简单，通常使用钢钉等进行固定，初期时板材结构较为牢固，随着使用时间的增加，钢钉极易生锈，从而导致防火板材变形，难以应对突发火灾。本专利技术直接通过防火胶粘合，施加外部压力并保持一定时间，使各个层级之间紧密结合，同时保持良好的密封性能，对于板材内部的防火材料，隔绝与空气等接触，延长其寿命。作为优选，在步骤(1)中，真空压力阻燃处理中真空度为小于10-2Pa，压力为50-100MPa，固体阻燃剂的用量为110-150kg/m3。其中固体阻燃剂为氢氧化镁、二氧化硅、三氧化二锑中的一种或多种。作为优选，在步骤(3)中，所述防火板材板芯与防火板、防火板与饰面板均通过防火胶粘结。避免因铁钉等紧固件生锈造成防火板材变形，降低安全系数。作为优选，步骤(2)中的精压以及步骤(3)中的压力均为150-250MPa，压制时间均为12-30h。通过压力压合形成的防火板材，结构紧密，密封性好。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)油泥灰作为经典耐火材料，本专利技术通过改变其成分配方，在降低成本的同时大大提升了其防火性能。(2)托贝莫来石具有良好的绝热隔温性质，在火势蔓延时，可以释放其中的吸附水和结晶水，有效降低火焰温度，延缓火势蔓延。(3)多种耐火材料的协同促进作用，更能提升防火板材的综合属性。(4)防火板材的多层结构通过压力压制成型，结构紧密，密封性好。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；其中1.木质骨架；2.填充物；3.防火板；4.饰面板具体实施方式下面通过具体实施方式与附图对本专利技术进一步说明；如图1所示，一种高性能防火板材，由内到外依次包括板芯、防火板、饰面板，板芯由骨架以及填充在骨架之间的填充物组成。以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1制备骨架：选取优质松木，经干燥处理后加工成规格料，将规格料置于真空环境中，控制真空度为小于0.01Pa，在规格料上均匀铺上一层含氢氧化镁、二氧化硅的混合粉末，混合粉末的用量为130kg/m3，再缓慢施加压力至75MPa，保持5h后进行二次干燥，经修整后组装成防火板材骨架。油泥灰制备：油泥灰按其成分及重量份数选取原料：页岩砖灰100份、高岭土30份、秸秆灰40份、熟石灰15份、桐油20份、淀粉胶40份、水150份。具体制备过程为：先将秸秆于火炉中烧灼成灰，再将页岩砖和高岭土磨制成粉末，然后混合秸秆灰、砖灰、高岭土和熟石灰，倒入桐油，搅拌均匀，再加入用水调兑的淀粉胶，快速搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能防火板材，其特征在于，由内到外依次包括板芯、防火板、饰面板，所述的板芯由骨架以及填充在骨架之间的填充物组成，所述填充物的成分及其重量份数为：珍珠岩100‑500份、油泥灰100‑200份、托贝莫来石50‑150份、硅酸钠30‑50份、氯氧镁10‑20份、水500‑1000份。

【技术特征摘要】
1.一种高性能防火板材，其特征在于，由内到外依次包括板芯、防火板、饰面板，所述的板芯由骨架以及填充在骨架之间的填充物组成，所述填充物的成分及其重量份数为：珍珠岩100-500份、油泥灰100-200份、托贝莫来石50-150份、硅酸钠30-50份、氯氧镁10-20份、水500-1000份。2.根据权利要求1所述的一种高性能防火板材，其特征在于，所述油泥灰的成分及其重量份数为：页岩砖灰50-150份、高岭土20-40份、秸秆灰30-50份、熟石灰10-20份、桐油10-30份、淀粉胶30-50份、水100-200份。3.根据权利要求1所述的一种高性能防火板材，其特征在于，所述防火板的成分及其重量份数为：氮化硅100-200份、二氧化硅气凝胶100-150份、玻璃纤维50-100份。4.根据权利要求1所述的一种高性能防火板材，其特征在于，饰面板为三聚氰胺饰面板。5.根据权利要求1所述的一种高性能防火板材，其特征在于，所述的板芯表面还由1-3层的芳纶纤维膜包覆。6.一种高性能防火板...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建群，
申请(专利权)人：宁波宫铁智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33