一种高性能防火复合板材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能防火复合板材及其制备方法，包括上下两层钢板以及设于两层钢板之间的防火层，防火层与上下两层钢板之间通过高粘度粘接剂粘结，粘接剂由A组分和B组分组成，其中：A组分由以下重量份的原料制备得到：改性酚醛树脂80‑100份、改性环氧树脂80‑100份、丁腈40‑60份、聚乙烯醇缩丁醛40‑50份、硅烷偶联剂40‑50份、无机防火纤维5‑10份、空心微珠2‑5份、膨胀蛭石2‑5份；B组分由以下重量份的原料制备得到：水玻璃30‑50份、六次甲基四胺10‑20份、氧化镁粉10‑20份、高铝粉10‑15份、六偏磷酸钠1‑1.5份。与现有技术相比，该板材阻火性能明显，发生火灾时可快速膨胀或碳化，耐火极限长、表面强度高，不易开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能防火复合板材及其制备方法
本专利技术涉及一种复合板材，具体涉及一种高性能防火复合板材及其制备方法。
技术介绍
板材的用途较为广泛，板材的特性也对板材的用途有较大的影响。板材种类较为丰富，有不同的材质。板材的防火等级是板材的安全性能好坏的一个重要的技术指标。现阶段，普通的板材防火等级较低，防火性能较差，不能有效的满足市场的需求。近年来，我国因保温板引发的火灾时有所闻，且频率和人员财产的巨大损失触目惊心，纵观保温板市场，目前普遍使用的保温板主要有聚苯板、挤塑聚苯板、聚氨酯泡沫等，这些保温材料存在的最大问题，是防火性能差，哪怕是电焊产生的火星，也能使这些保温材料起火，这些保温材料燃烧时，产生融滴物和大量有毒烟雾，不仅造成巨大的环境污染，给火灾的救援工作带来极大的不便，而且危及住户和消防员的生命安全，保温材料的防火等级必须达到A级。复合板是指在一层板材上覆以另外一层板材，以达到增加机械强度，降低成本的效果。目前使用较为广泛的复合板有金属复合板、木材复合板、彩钢复合板以及岩棉复合板。其中，以金属复合板为例，目前市场上普遍采用的是铝塑板，即由涂覆、挤压、粘接等方法制成两面为铝板、中间层为聚乙烯的三层复合板，表面一般有涂层，主要作为装饰材料，但是由于其中间层为聚乙烯，所以在防火性能上有所欠缺，达不到国家A级标准。此外，各层板材之间通过粘结剂粘结，在遇到高温情况时，极易出现分层、开裂现象，造成产品爆裂，影响使用寿命。中国专利CN102991020A公开了一种铝镁钙复合板，包括作为表层的上下两层铝板，所述的两层铝板之间设置有防火层；所述的防火层由氢氧化镁、钙粉、玻璃纤维以及无机胶混合压延而成。该转来具有一定的防火性，但其通过普通的胶黏剂粘结，依然存在分层、开裂现象。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种高性能防火复合板材及其制备方法，该复合板材阻火性能明显，耐火极限长，不易开裂分层。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种高性能防火复合板材，包括作为表层的上下两层钢板以及设于两层钢板之间的防火层，所述防火层与上下两层钢板之间通过耐高温的高粘度粘接剂粘结，所述粘接剂由A组分和B组分组成，其中：所述A组分由以下重量份的原料制备得到：改性酚醛树脂80-100份、改性环氧树脂80-100份、丁腈40-60份、聚乙烯醇缩丁醛40-50份、硅烷偶联剂40-50份、无机防火纤维5-10份、空心微珠2-5份、膨胀蛭石2-5份；所述B组分由以下重量份的原料制备得到：水玻璃30-50份、六次甲基四胺10-20份、氧化镁粉10-20份、高铝粉10-15份、六偏磷酸钠1-1.5份。在需要粘结时，将A组分与B组分分别与钢板和防火层粘合，然后将两者压合。优选地，所述改性酚醛树脂通过以下方法制备得到：用氢氧化钠作催化剂，以苯酚和甲醛为原料，在碱性介质中反应得到，在制备过程中缩聚反应后期加入的间苯二酚与甲醛作用生成的间苯二酚树脂，能够在低温下固化，对混合胶液的常温凝胶化起到了一定的促进作用。优选地，所述改性环氧树脂通过以下方法制备得到：在80-90重量份的双酚A型环氧树脂中加入20～30重量份的端异氰酸酯基预聚物和10～15份的芳胺固化剂，在90℃-120℃下固化2-3天。优选地，所述端异氰酸酯基预聚物是由分子量为3000-4000、丙烯腈含量为15～25%的丁腈羟与甲苯二异氰酸脂反应制得的。优选地，所述无机防火纤维为陶瓷棉纤维短切纱，长度为5-10mm，直径为4-7μm。优选地，所述空心微珠粒径为100-300μm，容量为300-400kg/m3。优选地，所述防火层由以下重量份的原料混合压延而成：钙粉30-50份、有机阻燃剂10-15份、无机阻燃填料5-10份、玻璃纤维3-5份以及无机胶1-2份。优选地，防火层厚度为1.5～2cm，所述有机阻燃剂为三聚氰胺与季戊四醇的混合物，所述无机阻燃填料选自水泥、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁的一种或多种混合物。优选地，所述钢板厚度为1-2mm，所述钢板表面根据需要喷涂隔热涂料。一种高性能防火复合板材的制备方法，包括以下步骤：（1）制备粘接剂A组分和B组分，备用；（2）制备防火层，备用；（3）对钢板预处理，备用；（4）将粘接剂的A组分涂覆在钢板上，将粘接剂的B组分涂覆在防火层上，然后将钢板与防火层粘合，并在0.1-0.2Mpa的夹紧力下常温固化3-6小时，即得到防火复合板材。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：1、对粘结剂进行配方设计，具备优异的耐火性、粘结强度。粘结剂由A组分、B组分两组分组成，使用时，将A组分、B组分分别与钢板、防火层粘合，然后将两者压合。其中A组分与钢板的粘结力更强，B组分与防火层的粘结力更强，然后将A组分与B组分贴合，制备得到的复合板更加牢固，不易开裂。2、A组分由改性酚醛树脂、改性环氧树脂、丁腈、聚乙烯醇缩丁醛、硅烷偶联剂、无机防火纤维、空心微珠、膨胀蛭石组成，酚醛树脂与环氧树脂均通过改性处理，具备更优的耐火、耐高温性，酚醛树脂与环氧树脂具有很强的内聚力、附着力和高化学稳定性，经过改性，耐高温性能加强，在高达500℃温度下，依然保持较强粘结力，更有利于与钢板结合。无机防火纤维具有不燃、质轻、吸音性好、防腐、防蛀、化学稳定性好、强度高、导热系数低等优点，耐火温度最高可达1770℃，在粘结剂中起增强、耐火、吸音及耐久等作用；空心微珠在粘结剂中起绝热、吸音、防火、增加润滑、降低容重及改善级配的作用，它们在高温下与改性酚醛树脂、改性环氧树脂、丁腈、聚乙烯醇缩丁醛以及硅烷偶联剂等有机物可釉化形成致密绝热的防火层，使粘结剂成为一个防火、耐火整体。B组分由水玻璃、六次甲基四胺、氧化镁粉、高铝粉、六偏磷酸钠组成，组合后一方面更易与防火层结合，同时具有一定的高温阻隔性，氧化镁粉、高铝粉有助于阻隔热量传递。3、防火层由钙粉、有机阻燃剂、无机阻燃填料、玻璃纤维以及无机胶组成，有机阻燃剂为三聚氰胺与季戊四醇的混合物，无机阻燃填料选自水泥、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁的一种或多种混合物。阻燃成分由有机阻燃剂与无机阻燃填料混合而成，发生火灾时有利于炭质层形成，起到良好的阻燃性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图中：1-钢板；2-粘结剂；3-防火层。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术防火复合板材结构如图1所示，包括作为表层的上下两层钢板1以及设于两层钢板1之间的防火层3，防火层3与上下两层钢板1之间通过耐高温的高粘度粘接剂2粘结。其中，钢板1厚度在1-2mm，可采用304不锈钢，防火层厚度在1.5～2cm。实施例1一种高性能防火复合板材的制备方法，包括以下步骤：（1）制备粘接剂A组分将改性酚醛树脂80份、改性环氧树脂80份、丁腈40份、聚乙烯醇缩丁醛40份、硅烷偶联剂40份、无机防火纤维5份、空心微珠2份、膨胀蛭石2份，在混炼机中混合均匀，得到胶状粘接剂A组分。其中，改性酚醛树脂用氢氧化钠作催化剂，在碱性介质中反应，以苯酚和甲醛为原料，采用常规制备工艺制备得到，合成的改性酚醛树脂具有高邻位结构。改性环氧树脂通过以下方法制备得到：在80重量份的双酚A型环氧树脂中加入20重量份的端异氰酸酯基预聚物和10份的芳胺固化剂，在90℃下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能防火复合板材，包括作为表层的上下两层钢板以及设于两层钢板之间的防火层，所述防火层与上下两层钢板之间通过耐高温的高粘度粘接剂粘结，其特征在于，所述粘接剂由A组分和B组分组成，其中：所述A组分由以下重量份的原料制备得到：改性酚醛树脂80‑100份、改性环氧树脂80‑100份、丁腈40‑60份、聚乙烯醇缩丁醛40‑50份、硅烷偶联剂40‑50份、无机防火纤维5‑10份、空心微珠2‑5份、膨胀蛭石2‑5份；所述B组分由以下重量份的原料制备得到：水玻璃30‑50份、六次甲基四胺10‑20份、氧化镁粉10‑20份、高铝粉10‑15份、六偏磷酸钠1‑1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种高性能防火复合板材，包括作为表层的上下两层钢板以及设于两层钢板之间的防火层，所述防火层与上下两层钢板之间通过耐高温的高粘度粘接剂粘结，其特征在于，所述粘接剂由A组分和B组分组成，其中：所述A组分由以下重量份的原料制备得到：改性酚醛树脂80-100份、改性环氧树脂80-100份、丁腈40-60份、聚乙烯醇缩丁醛40-50份、硅烷偶联剂40-50份、无机防火纤维5-10份、空心微珠2-5份、膨胀蛭石2-5份；所述B组分由以下重量份的原料制备得到：水玻璃30-50份、六次甲基四胺10-20份、氧化镁粉10-20份、高铝粉10-15份、六偏磷酸钠1-1.5份。2.根据权利要求1所述的一种高性能防火复合板材，其特征在于，所述改性酚醛树脂通过以下方法制备得到：用氢氧化钠作催化剂，以苯酚和甲醛为原料，在碱性介质中反应得到。3.根据权利要求1所述的一种高性能防火复合板材，其特征在于，所述改性环氧树脂通过以下方法制备得到：在80-90重量份的双酚A型环氧树脂中加入20～30重量份的端异氰酸酯基预聚物和10～15份的芳胺固化剂，在90℃-120℃下固化2-3天。4.根据权利要求3所述的一种高性能防火复合板材，其特征在于，所述端异氰酸酯基预聚物是由分子量为3000-4000、丙烯腈含量为15～25%的丁腈羟与甲苯二异氰酸脂反应制得的。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟东，李寒飞，
申请(专利权)人：河北军辉安防科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13