一种防火氧化镁板材制造技术

一种防火氧化镁板材，其特征在于，采用以下原料混合而成，原料名称及重量份数如下：氧化镁80‑100份；无水氯化镁20‑30份；改性膨胀蛭石发泡剂10‑20份；硅酸铝纤维20‑30份；锯末5‑10份；粉煤灰10‑15份；玻镁板粉碎粉8‑12份；无纺布1.5‑5；水6‑8份；其中，改性膨胀蛭石由如下步骤制备而成：（1）对蛭石进行不完全膨胀煅烧：（2）将不完全膨胀蛭石加入到溶剂中，得到蛭石悬浮液；（3）向蛭石悬浮液中加入防火改性剂，并进行超声分散；（4）所得溶液进行离心分离，并将沉淀进行初步干燥从而得到防火型膨胀蛭石。该防火氧化镁板材具有良好的防火性能和抑烟性能。

A Fireproof Magnesium Oxide Plate

A fireproof magnesia board is characterized by mixing the following raw materials: 80 100 parts of magnesia; 20 30 parts of anhydrous magnesium chloride; 10 20 parts of modified expanded vermiculite foaming agent; 20 30 parts of aluminium silicate fiber; 5 10 parts of sawdust; 10 15 parts of fly ash; 8 12 parts of glass magnesia board pulverized; 1.5 5 parts of non-woven fabric; 6 8 parts of water; among them. Modified expanded vermiculite is prepared by the following steps: (1) calcining vermiculite with incomplete expansion: (2) adding incomplete expanded vermiculite into solvent to obtain vermiculite suspension; (3) adding fire-retardant modifier to vermiculite suspension and dispersing it with ultrasound; (4) separating the solution by centrifugation and drying the precipitation to obtain fire-retardant expanded vermiculite \u3002 The fireproof magnesium oxide sheet has good fireproof performance and smoke suppression performance.

【技术实现步骤摘要】
一种防火氧化镁板材
本专利技术涉及一种板材，特别是涉及一种氧化镁板材及其制作工艺。
技术介绍
氧化镁板是一种新型的多功能建材，因其既具有木质类有机板的轻质及柔性和再加工性能，又具有无机板材的防火性和耐水性，在墙体、天花吊顶、地板衬板及其他有防火要求部位的装修中得到应用。目前的氧化镁板的主要成分是玻璃纤维网格布(板的力度的主要来源)、氧化镁、氯化镁、珍珠岩、填充纤维和改性添加剂。但是目前使用的氧化镁板存在板材的吸潮返卤、板材脆化等问题，影响了产品的质量，防火隔热性能也较差，限制了产品的广泛应用。中国专利申请CN201310232377尝试采用三聚氰胺、季戊四醇和聚磷酸铵组成的膨胀发泡材料，获得了具有一定的阻燃效果，但阻燃性能难以满足高端市场对阻燃性能的严苛要求如耐火极限值大于等于4小时。蛭石是一种复杂的含水铁镁硅酸盐类矿物，系由云母类矿物热液蚀变或风化作用形成的再生矿物。蛭石化学成分为〔（Ｍｇ，Ｆｅ，Ａｌ）３（Ｓｉ，Ａｌ）４Ｏ１０（ＯＨ）２〕・４Ｈ２Ｏ，但常变化不定，属单斜晶系，呈片状，硬度１～１．５，密度２４００～２７００ｋｇ／ｍ３，薄片具挠性，其最重要的性质是加热会发生膨胀，在８００～１０００℃膨胀最大，膨胀倍数８～１５倍，高者可达３０倍。膨胀蛭石密度一般为８０～２００ｋｇ／ｍ３，导热系数为０．０４７～０．０７Ｗ／（ｍ・Ｋ），吸音系数为０．５０～０．６３（频率为５１２Ｈｚ），耐火度为１３００～１３５０℃。另外膨胀蛭石处在干燥状态下，具有很好的抗冻性，在－２０℃时，经过１５次冻融，其粒度组成不变。同时，又因其为无机物，故不受菌类侵蚀、不腐烂、不变质，也不易被虫蛀鼠咬。正因为有如此多优越的性能，其应用相当广泛。２蛭石的应用现状蛭石主要是用在建筑工业上，但在其它领域蛭石也有其独特的应用。膨胀蛭石的生产过程如下：将蛭石去杂质后，粉碎成１～２ｍｍ的颗粒，筛分除去细粉。将原料烘干（预热）后，放回转窑或立窑中对其进行膨化热处理，膨化热处理的热工制度对蛭石的膨化率有很大影响。一般是采用先把蛭石缓慢加热到１００℃，然后，再迅速投入预先加热到１０００℃的加热炉中，膨胀时间０．５～１．０ｍｉｎ。膨化热处理后的蛭石经退火、冷却即成膨胀蛭石。从炉中出来的膨胀蛭石还需进行筛分，除去未膨胀的杂质颗粒。现有技术中对蛭石进行改性以获得更高的性能进行了一系列的尝试，如公告号为100404612的中国专利技术专利公开了一种“膨胀蛭石/聚丙烯酸钾-丙烯酰胺高吸水性复合材料的制备方法”，该方法直接用膨胀蛭石作为原料，通过丙烯酸钾、丙烯酰胺单体的接枝共聚反应，制备高吸水性复合材料；该方法采用常温下的膨胀蛭石为原料与有机物进行复合，制备出的材料具有疏油、亲水的特性，不能用于疏水材料领域。公告号为CN1800072A的中国专利技术专利申请公开了一种“干法快速制备插层型蛭石的方法”，它是以蛭石原矿为原料，经过气流磨粉碎，以季铵盐为插层剂，按照一定比例在100～180℃扭矩流变仪中直接干法合成季铵盐插层蛭石；该方法直接对未膨胀过的蛭石原料进行改性，其产品密度较大，在轻质填料、载体及有机复合填料等领域的应用受到限制。但是目前，采用蛭石作为防火功能填料加入到涂料或防火板中，仅仅是将膨胀蛭石直接加入或者与其他防火涂料如膨胀阻燃体系、含卤素阻燃体系一并使用，缺少对膨胀蛭石的防火改性研究。
技术实现思路
本专利技术提供了一种防火氧化镁板材，采用以下原料混合而成，原料名称及重量份数如下：氧化镁80-100份；无水氯化镁20-30份；改性膨胀蛭石发泡剂10-20份；硅酸铝纤维20-30份；锯末5-10份；粉煤灰10-15份；玻镁板粉碎粉8-12份；无纺布1.5-5；水6-8份；其中，改性膨胀蛭石由如下步骤制备而成：（1）对蛭石进行不完全膨胀煅烧：取蛭石原料进行除杂，并投入到温度为500-1000℃的回转炉中，加热膨胀10-20秒，出料后得到不完全膨胀蛭石，确保其堆积密度为800-1200kg/m3；（2）将不完全膨胀蛭石加入到溶剂中，充分搅拌并超声分散20-40分钟，得到蛭石悬浮液；（3）向蛭石悬浮液中加入防火改性剂，并进行超声分散40-60分钟；其中，防火改性剂由低分子类碳源、成炭催化剂和发泡剂组成；（4）将所得步骤（3）所得溶液进行离心分离，并将沉淀进行干燥从而得到防火型膨胀蛭石。防火氧化镁板材制作工艺，包括以下步骤：（1）、将氧化镁、无水氯化镁、发泡剂、玻镁板粉碎粉按权利要求1所述氧化镁板的重量份数放入搅拌机内搅拌，同时向搅拌机内充入气体形成气泡，搅拌15分钟；（2）、将硅酸铝纤维、粉煤灰、锯末所述氧化镁板的重量份数加入到搅拌机内，继续搅拌混合，均匀搅拌30分钟后，制成浆料，（3）、再将准备好的模板引入压机中，并将无纺布铺置好；（4）、将步骤（2）中的浆料取出加入压机加料斗中，然后将浆料充入模板无缝布中，压制到所需尺寸，8-10小时干燥后即可脱模；（5）、将固化好的板材连同模板一起反向放置，用手轻轻托起模具一角，手按固化好的板材便脱落下来，再从此角开始将一边脱下掀起模具即可；（6）、将成型托模后的板材叠码在一起，在养护间内养护3天，然后将制品放入干燥的室内10天即可；（7）、再将干燥的板材按规格要求裁去四边；其中，碳源为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇，成炭催化剂为磷酸二氢铵、磷酸一氢铵，偏磷酸铵，次磷酸铵、亚磷酸铵、亚磷酸、偏磷酸和/或正磷酸，发泡剂为双氰胺、草酸铵、尿素或六次甲基四胺；其中，按照质量比，不完全膨胀蛭石、碳源、成炭催化剂和发泡剂的重量比约为10:(1-2):(1-2)：（0.5-1.5）。优选的，回转炉工作温度为500-800℃，优选的加热膨胀时间为12-15s，最优为13秒。优选的，不完全膨胀蛭石的堆积密度为900-1100kg/m3，最选为950-1050kg/m3。温度过高、加热膨胀时间过长，蛭石膨胀过度，松散堆积密度过小导致在火灾时无法发挥进一步膨胀吸热防火作用；温度过低，加热膨胀时间过短，蛭石膨胀不够充分，不利于防火改性剂的插入，不足量的防火改性剂无法发挥与膨胀蛭石的协同防火抑烟作用。优选的，干燥条件为25℃自然晾干。温度过高，导致小分子防火改性剂的过度挥发，温度不够，蛭石表面附有大量溶剂，会导致不完全膨胀蛭石在涂料中的分散不均匀问题。采用上述技术方案后，本专利技术至少具有如下有益效果：蛭石进行不完全膨胀后，低分子类碳源、成炭催化剂和发泡剂组成的膨胀型改性剂得以进入不完全膨胀蛭石层间，在防火型蛭石置于火灾等高温坏境时，低分子类碳源、成炭催化剂和发泡剂组成的膨胀型改性剂和不完全膨胀蛭石同时膨胀，前者形成受热膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体，延迟热量与基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降，同时，膨胀蛭石与其同步膨胀，与碳质泡沫形成有机整体，加强了碳质泡沫的密闭性、隔热性和隔热强度，进而发挥阻止隔热和强度下降的作用，二者发生协同作用，产生了预料不到的技术效果。实验证明，插层改性的不完全膨胀蛭石防火性能完全优于将不完全膨胀蛭石和碳源、成炭催化剂和发泡剂组成的膨胀型防火剂直接简单共混的技术方案。其次，将膨胀型防火填料插层进入不完全膨胀蛭石，蛭石不仅能催化炭层在高温下形成更多的残炭，减少了可燃性逸出物质的生成和热量的传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防火氧化镁板材，其特征在于，采用以下原料混合而成，原料名称及重量份数如下：氧化镁 80‑100份； 无水氯化镁 20‑30份；改性膨胀蛭石发泡剂 10‑20份；硅酸铝纤维 20‑30份；锯末 5‑10份；粉煤灰 10‑15份；玻镁板粉碎粉 8‑12份；无纺布 1.5‑5；水 6‑8份，其中，改性膨胀蛭石由如下步骤制备而成：（1） 对蛭石进行不完全膨胀煅烧：取蛭石原料进行除杂，并投入到温度为500‑1000℃的回转炉中，加热膨胀10‑20秒，出料后得到不完全膨胀蛭石，其堆积密度为800‑1200kg/m3；（2）将不完全膨胀蛭石加入到溶剂中，充分搅拌并超声分散20‑40分钟，得到蛭石悬浮液；（3）向蛭石悬浮液中加入防火改性剂，并进行超声分散40‑60分钟；其中，防火改性剂由低分子类碳源、成炭催化剂和发泡剂组成；（4）将步骤（3）所得溶液进行离心分离，并将沉淀进行初步干燥从而得到防火型改性膨胀蛭石；其中，碳源为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇，成炭催化剂为磷酸二氢铵、磷酸一氢铵，偏磷酸铵，次磷酸铵、亚磷酸铵、亚磷酸、偏磷酸和/或正磷酸，发泡剂为双氰胺、草酸铵、尿素或六次甲基四胺；其中按照质量比，不完全膨胀蛭石、碳源、成炭催化剂和发泡剂的重量比约为10:(1‑2):(1‑2)：（0.5‑1.5）。...

【技术特征摘要】
1.一种防火氧化镁板材，其特征在于，采用以下原料混合而成，原料名称及重量份数如下：氧化镁80-100份；无水氯化镁20-30份；改性膨胀蛭石发泡剂10-20份；硅酸铝纤维20-30份；锯末5-10份；粉煤灰10-15份；玻镁板粉碎粉8-12份；无纺布1.5-5；水6-8份，其中，改性膨胀蛭石由如下步骤制备而成：（1）对蛭石进行不完全膨胀煅烧：取蛭石原料进行除杂，并投入到温度为500-1000℃的回转炉中，加热膨胀10-20秒，出料后得到不完全膨胀蛭石，其堆积密度为800-1200kg/m3；（2）将不完全膨胀蛭石加入到溶剂中，充分搅拌并超声分散20-40分钟，得到蛭石悬浮液；（3）向蛭石悬浮液中加入防火改性剂，并进行超声分散40-60分钟；其中，防火改性剂由低分子类碳源、成炭催化剂和发泡剂组成；（4）将步骤（3）所得溶液进行离心分离，并将沉淀进行初步干燥从而得到防火型改性膨胀蛭石；其中，碳源为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇，成炭催化剂为磷酸二氢铵、磷酸一氢铵，偏磷酸铵，次磷酸铵、亚磷酸铵、亚磷酸、偏磷酸和/或正磷酸，发泡剂为双氰胺、草酸铵、尿素或六次甲基四胺；其中按照质量比，不完全膨胀蛭石、碳源、成炭催化剂和发泡剂的重量比约为10:(1-2):(1-2)：（0.5-1.5）。2.根据权利要求1所述的防火氧化镁板材，其特征在于，回转炉工作温度为500-800℃，加热膨胀时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛永刚，赵艳丽，李杰，桑绍雷，
申请(专利权)人：石家庄易辰防火保温材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13