一种吊脚楼墙体防火结构制造技术

本发明专利技术公开了一种吊脚楼墙体防火结构，其技术方案要点是包括木材、填充在木材内部的空隙及表层的阻燃层、以及涂覆在阻燃层的保护层；所述木材选为松木，所述阻燃层由如下重量份数的物质组成：聚磷酸铵10‑40份；硅源24‑48份；无水乙醇40‑80份；水30‑100份；酸性调节液0.5‑5份；所述保护层由如下重量份数的物质组成：丙烯酸乳液20‑80份；硅藻土2‑8份；硅灰石2‑8份；二氧化硅5‑10份；乙基纤维素10‑20份；羧甲基纤维素8‑10份；硅烷偶联剂1‑10份；水6‑30份；分散剂0.1‑1份；润湿剂0.05‑1份；消泡剂0.2‑1份,本发明专利技术中通过涂覆阻燃层以提高防火能力，通过涂覆保护层以提高耐寒性、耐热性、耐紫外线性，木材、阻燃层以及防护层之间附着力较强。

A fire-proof structure of the wall of a stilted building

【技术实现步骤摘要】
一种吊脚楼墙体防火结构
本专利技术涉及建筑领域，更具体的说是涉及一种吊脚楼墙体防火结构。
技术介绍
吊脚楼是为适应山地地形,底层架空,并在转角欱子部位作一圈转廊,转廊出挑较大,均不落地,从底下仰视,如同吊在半空,故称吊脚楼。吊脚木楼依山傍水而建,沿坡聚集而居,鳞次栉比。其中有壮、瑶、苗、侗等10多个少数民族约82万群众世代居住在这种连片吊脚楼里,家家户户首尾相连,虽然极具民族风情,但是存在着严重的火灾隐患,只要有一座吊脚楼发生火灾,则火借风势,风助火威,很快就会席卷整个村寨。因此,桂西北少数民族聚居村寨也成为了广西重特大火灾最密集、发生频率最高的区域。如果能对吊脚楼单体进行有效地防火改造,提高其自身的防火性能,不但能减免村寨火灾的发生,而且对控制火灾的蔓延具有重要意义。目前对木材进行改性，往往只在木材的表面涂覆防火涂层，而该木材在长时间户外下的条件下，由于天气的温度变化，涂层与木材会发生热胀冷缩，导致两者之间的附着力减弱，木材其外侧的涂层易脱落，而木材内部未经过防火处理，导致防火涂层实际阻燃防火效果不佳。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种吊脚楼墙体防火结构，该墙体选用松木为主要的木材，通过涂覆阻燃层以提高防火能力，通过涂覆保护层以提高耐寒性、耐热性、耐紫外线性，木材、阻燃层以及防护层之间附着力较强。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种吊脚楼墙体防火结构，包括木材、填充在木材内部的空隙及表层的阻燃层、以及涂覆在阻燃层的保护层；所述木材选为松木，所述阻燃层由如下重量份数的物质组成：聚磷酸铵10-40份；硅源24-48份；无水乙醇40-80份；水30-100份；酸性调节液0.5-5份；所述保护层由如下重量份数的物质组成：丙烯酸乳液20-80份；硅藻土2-8份；硅灰石2-8份；二氧化硅5-10份；乙基纤维素10-20份；羧甲基纤维素8-10份；硅烷偶联剂1-10份；水6-30份；分散剂0.1-1份；润湿剂0.05-1份；消泡剂0.2-1份。作为本专利技术的进一步改进，所述硅源由苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三羟基硅以及3-氰基丙基二甲基甲氧基硅烷组成，其重量份数之比为1:1：(1.5-2)：(0.5-2)。一种吊脚楼墙体防火结构的制备方法，包括如下制备步骤：步骤一：将木材放置于40-60℃热水中，浸没6-8小时，自然冷却至室温，再转移至冷藏室中，在-4℃下冷藏6-8小时，将冷冻后的木材放置在室温下自然解冻；步骤二：将解冻后的木材干燥至含水率为12-20％；步骤三：将按上述重量份数比的苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三羟基硅烷、3-氰基丙基二甲基甲氧基硅烷、无水乙醇混合，得混合液A，将上述重量份数比的水、聚磷酸铵混合，并加入酸性调节液，调节pH＝3-6，得混合液B，将步骤二处理后的木材放置于密闭的浸泡罐中，将混合液A和混合液B快速搅拌，混合0.5-1小时，得到聚磷酸铵/硅溶胶浸渍液，将该聚磷酸铵/硅溶胶浸渍液加入浸泡罐中，升温70℃，浸泡时间为6-12小时，再真空负压浸渍1-4小时，然后取出置于通风处晾干，得到阻燃层包裹的木材；步骤四：取上述重量份数的水，加入润湿剂、分散剂、聚丙烯乳液制成混合液，搅拌5-10分钟；再加入上述重量份数的硅藻土、硅灰石、二氧化硅、乙基纤维素、羧甲基纤维素、消泡剂以及硅烷偶联剂，搅拌10-15分钟，将得到的混合浆料涂覆在阻燃层，置于通风处晾干。作为本专利技术的进一步改进，所述酸性调节液选为盐酸溶液。作为本专利技术的进一步改进，所述硅烷偶联剂选为硅烷偶联剂KH550或硅烷偶联剂KH570的任意一种。作为本专利技术的进一步改进，所述分散剂选为聚羧酸钠盐型分散剂或聚羧酸钠盐分散剂中的一种。作为本专利技术的进一步改进，所述润湿剂为六偏磷酸钠。作为本专利技术的进一步改进，所述消泡剂为乳化甲基硅油。本专利技术的有益效果：本专利技术中木材选为松木，松木易于加工，其内部结构疏松适合填充其他物质以对其进行改性，本专利技术先将木材浸没在热水中，浸没一定时间以确保木材结构内部的空隙被水分子填充，之后转移至-4℃下的冷藏室中冷藏，水的密度为1g/cm3,而冰的密度约为0.9g/cm3，使得原本填充木材空隙的水分子体积膨胀，可疏通并扩大木材内部的空隙，有利后续聚磷酸铵/硅溶胶浸渍液的进入木质材料内部的空隙，并提升了填充量；本专利技术中聚磷酸铵/硅溶胶浸渍液中硅源选择了苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三羟基硅烷、3-氰基丙基二甲基甲氧基硅烷这四种硅源，在酸性条件下，这四种硅源发生水解缩聚反应，并与聚磷酸铵形成聚磷酸铵/硅溶胶浸渍液，有利于作为阻燃剂聚磷酸铵均匀分散在硅溶胶中，起到更好的协同阻燃作用，而且阻燃剂难以流失，具有长效阻燃效果；由于硅溶胶其表面张力小，已知浸渍液的表面张力小于被填充的木材的表面张力时，能发生完全浸润，因此浸渍液表面张力越小，浸润性越好，因此含有该硅溶胶的浸渍液与木材的之间附着力较强，硅源中苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、3-氰基丙基二甲基甲氧基硅烷在发生水解缩聚反应的同时发生了开环反应，分子量进一步增加，粘度变高，与木材的附着力进一步增强，3-氨丙基三羟基硅烷、3-氰基丙基二甲基甲氧基硅烷中能够与松木中的松香(C19H29COOH)发生反应，与木材基体发生缠绕，提高界面之间的粘结强度，在这四种物质的协同作用下，使得附着力得到提升，并缓解了木材经过冷热处理后，破坏了内部纤维结构，导致强度降低的问题。所述防护层中选用了丙烯酸乳液为主要的成膜基料，环保无污染，抗老化性能好，耐水性、耐候性强，防护层中的硅藻土、硅灰石、二氧化硅均具有较高的耐热性能，且能对光线产生折射和反射，避免光线直接穿透防护层，导致木材长时间的过程中发生开裂，可延长松木的使用寿命；羧甲基纤维素具有较好的抗盐、抗酸、抗钙、耐高温等性能，乙基纤维素具有较好的耐寒性，由于与松木具有相似的热膨胀系数，当木材内部有因热膨胀时，能最低程度减少裂缝的形成，防护层与阻燃层之间附着效果较好；通过使用硅烷偶联剂作为纳米二氧化硅及硅溶胶之间的桥梁，将二者结合起来，形成“无机硅-硅烷偶联剂-有机硅”的结构，提高了防护层与阻燃层之间的附着力。所述硅烷偶联剂选用硅烷偶联剂KH550或硅烷偶联剂KH570的任意一种，优选为硅烷偶联剂KH570，能提高防护层的疏水性。具体实施方式实施例1一种吊脚楼墙体防火结构，包括木材、填充在木材内部的空隙及表层的阻燃层、以及涂覆在阻燃层的保护层；所述木材选为松木，所述阻燃层由如下重量份数的物质组成：聚磷酸铵40份；苯基三甲氧基硅烷8份；甲基苯基二乙氧基硅烷8份；3-氨丙基三羟基硅16份；3-氰基丙基二甲基甲氧基硅烷16份；无水乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吊脚楼墙体防火结构，其特征在于：包括木材、填充在木材内部的空隙及表层的阻燃层、以及涂覆在阻燃层的保护层；所述木材选为松木，所述阻燃层由如下重量份数的物质组成：/n聚磷酸铵10-40份；/n硅源24-48份；/n无水乙醇40-80份；/n水30-100份；/n酸性调节液0.5-5份；/n所述保护层由如下重量份数的物质组成：/n丙烯酸乳液20-80份；/n硅藻土2-8份；/n硅灰石2-8份；/n二氧化硅5-10份；/n乙基纤维素10-20份；/n羧甲基纤维素8-10份；/n硅烷偶联剂1-10份；/n水6-30份；/n分散剂0.1-1份；/n润湿剂0.05-1份；/n消泡剂0.2-1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种吊脚楼墙体防火结构，其特征在于：包括木材、填充在木材内部的空隙及表层的阻燃层、以及涂覆在阻燃层的保护层；所述木材选为松木，所述阻燃层由如下重量份数的物质组成：
聚磷酸铵10-40份；
硅源24-48份；
无水乙醇40-80份；
水30-100份；
酸性调节液0.5-5份；
所述保护层由如下重量份数的物质组成：
丙烯酸乳液20-80份；
硅藻土2-8份；
硅灰石2-8份；
二氧化硅5-10份；
乙基纤维素10-20份；
羧甲基纤维素8-10份；
硅烷偶联剂1-10份；
水6-30份；
分散剂0.1-1份；
润湿剂0.05-1份；
消泡剂0.2-1份。


2.根据权利要求1所述的一种吊脚楼墙体防火结构，其特征在于：
所述硅源由苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三羟基硅以及3-氰基丙基二甲基甲氧基硅烷组成，其重量份数之比为1:1：(1.5-2)：(0.5-2)。


3.根据权利要求2所述的一种吊脚楼墙体防火结构的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
步骤一：将木材放置于40-60℃热水中，浸没6-8小时，自然冷却至室温，再转移至冷藏室中，在-4℃下冷藏6-8小时，将冷冻后的木材放置在室温下自然解冻；
步骤二：将解冻后的木材干燥至含水率为12-20％；
步骤三：将按上述重量份数比的苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三羟基硅烷、3-氰基丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志堂，刘跃伟，谢超宇，唐粉英，夏蓓蕾，臧朋，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33