一种有机耐火隔热材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及耐火材料领域，公开了一种有机耐火隔热材料及其制备方法，包括如下重量份配比的原料：不饱和树脂20～30、低收缩添加剂15～25、硬脂酸锌1.5～3.5、固化剂0.3～1、阻燃剂30～60、膨胀石墨0.2～3、高岭土4～12和高硅氧布20～50。本发明专利技术利用高岭土与基于多磷酸铵的非卤化添加剂阻燃剂配合使用，能够有效阻燃，阻止有机物分解，并达到隔火、阻燃、隔热的目的，强度高，质量轻，耐火温度高，能很好地隔绝火焰并阻止火焰向产品或器件内部蔓延，有效地保护内部产品或器件。

An organic refractory and heat insulation material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种有机耐火隔热材料及其制备方法
本专利技术涉及耐火材料领域，尤其涉及一种有机耐火隔热材料及其制备方法。
技术介绍
为防止某些部件意外着火，需将部件放在盒子中或者在部件外面包覆耐火材料。而现有的耐火材料，制造成本高，强度低，成型不方便，尤其针对经常瞬时受火的精细电气产品，现有的耐火材料不具备优越的电气性能，质量重，不利于进行工程设计，耐腐蚀性能差，不适合工业化大规模生产。例如，一种在中国专利文献上公开的“耐火材料”，其公告号CN109423565A，该专利技术按照重量份数计包括如下组份：石英砂125-159份、碳化硅粉末15-30份、苯酚树脂20-35份、镍钴合金5-10份、硅酸镁15-29份、硅酸钠25-35份、碳化硅5-10份、氧化铝55-110份、镁锆合金30-110份、二氧化钴12-14份、二氧化钛5-10份、黏土15-20份、二氧化硅20-40份。该专利技术耐火材料使用到了镍钴合金、硅酸镁、氧化铝以及镁锆合金等原料，成本高，质量重，工程设计困难，不适用于精细产品的耐火保护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有机耐火隔热材料及其制备方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种有机耐火隔热材料，包括如下重量份配比的原料：不饱和树脂20-30、低收缩添加剂15-25、硬脂酸锌1.5-3.5、固化剂0.3-1、阻燃剂30-60、膨胀石墨0.2-3、高岭土4-12和高硅氧布20-50。有机耐火隔热材料包括受火面层材料和非受火面材料，本专利技术是在非受火面材料的面层上增加一层受火面层材料后再经过高温高压固化成型获得的。受火面层材料采用高硅氧布，并在高硅氧布两侧涂覆阻燃剂、膨胀石墨和高岭土；高硅氧布是一种耐高温无机纤维，其二氧化硅含量高于96％，软化点接近1700℃，在900℃下长期使用，1450℃条件下工作10分钟，1600℃条件下工作15秒仍保持完好状态，高硅氧布具有强度高，易加工，用途广的特点，用作耐高温、耐烧蚀、隔热、保温材料。高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性理化性质，其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。高岭土与阻燃剂配合使用可以有效阻燃，阻止有机物分解。非受火面材料采用高阻燃的片状模塑料，片状模塑料是由不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、填料、固化剂、增稠剂、脱模剂和玻璃纤维组成的一种干片状的预浸料，具有收缩率低、强度高、成型方便的特点，适合工业化大规模生产，有优越的电气性能，耐腐蚀性能，质轻及工程设计容易、灵活优点。本专利技术强度高，质量轻，耐火温度可达1000℃，能很好的隔绝火焰阻止火焰向内部蔓延，保护内部产品或器件。进一步的，耐火隔热材料包括以下重量份配比的原料：不饱和树脂21、低收缩添加剂17、硬脂酸锌2、固化剂0.5、阻燃剂33、膨胀石墨1.7、高岭土4和高硅氧布20。进一步的，阻燃剂为基于多磷酸铵的非卤化阻燃剂。有机耐火隔热材料中受火面层材料受火后，膨胀石墨体积膨胀，基于多磷酸铵的非卤化阻燃剂在表面形成碳化层硬壳，高岭土高温后在表面会形成莫来石坚硬层，高岭土与基于多磷酸铵的非卤化阻燃剂配合使用能够有效阻燃，阻止有机物分解。达到隔火、阻燃、隔热的目的。一种有机耐火隔热材料制备方法，包括步骤：S1)向反应釜中加入不饱和树脂和低收缩添加剂，进行搅拌，并依次向反应釜中按比例加入固化剂、硬脂酸锌、阻燃剂、石墨和高岭土，获得搅拌均匀的混合物；S2)将搅拌均匀后的混合物均匀地涂覆在高硅氧布的表面；S3)在预设温度及预设时长下对涂覆有混合物的高硅氧布进行增稠，获得增稠后的受火面层材料；S4)对片状模塑料、受火面层材料分别进行裁取，获得预设尺寸的片状模塑料以及与片状模塑料的尺寸相适应的受火面层材料；S5)将裁取后的受火面层材料、片状模塑料依次放入模具中，对模具温度及模具压力进行设置，通过高温高压使受火面层材料以及片状模塑料在模具中固化成型；S6)获得固化成型后的有机耐火隔热材料。进一步的，步骤S3)中预测温度的取值范围为40℃～60℃，所述预设时长的取值范围为18～24小时。进一步的，步骤S5)中所述模具温度为130℃～180℃，所述模具压力为7～15MPa。进一步的，步骤S5)中还包括根据模具中隔热材料的厚度对受压时长进行设置。步骤S5)中还包括获取模具中隔热材料的厚度为x毫米，即放入模具中的受火面层材料与片状模塑料的总厚度为x毫米，根据总厚度再设置受压时长为x分钟。进一步的，步骤S5)中模具温度为150℃。根据需要进行耐火保护的产品的尺寸形状相应地将受火面层材料和非受火面层材料(片状模塑料)加工成需要的尺寸形状，先将受火面层材料放在模具中，再将片状模塑料放入模具，根据模具中隔热材料的厚度对受压时长进行设置，经过高温高压使受火面层材料以及片状模塑料在模具中固化并一体成型。本专利技术的有益效果是：高岭土与基于多磷酸铵的非卤化阻燃剂配合使用能够有效阻燃，阻止有机物分解，并达到隔火、阻燃、隔热的目的，强度高，质量轻，耐火温度高，能很好地隔绝火焰并阻止火焰向产品或器件内部蔓延，有效地保护内部产品或器件。另外，本专利技术提供的有机耐火材料能够根据不同产品需求设计成相应的形状，设计灵活，成型速度快。附图说明图1是本专利技术制备流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一，一种有机耐火隔热材料，包括如下重量份配比的原料：不饱和树脂20-30、低收缩添加剂15-25、硬脂酸锌1.5-3.5、固化剂0.3-1、阻燃剂30-60、膨胀石墨0.2-3、高岭土4-12和高硅氧布20-50。阻燃剂采用德国科莱恩阻燃剂ExolitAP742，ExolitAP742是一种基于多磷酸铵的非卤化阻燃剂，通过磷/氮协同作用发挥其有效性。ExolitAP742的作用方式与其他阻燃技术(例如含氯或含溴的阻燃剂和矿物质)的不同之处在于通过膨胀实现其效果。阻燃材料在暴露于火焰时发泡，形成的碳泡沫层通过其隔热效果保护聚合物并减少进一步的氧气进入。实施例二，一种有机耐火隔热材料，包括以下重量份配比的原料：不饱和树脂21、低收缩添加剂17、硬脂酸锌2、固化剂0.5、阻燃剂33、膨胀石墨1.7、高岭土4和高硅氧布20。阻燃剂采用德国科莱恩阻燃剂ExolitAP742。将有机耐火隔热材料设置在待保护的产品表面，有机耐火隔热材料包括受火面层材料和非受火面材料，根据待保护的产品结构将受火面层材料放在产品可能产生火焰侧。有机耐火隔热材料的高硅氧布的两面涂有科莱恩阻燃剂ExolitAP742、膨胀石墨以及高岭土，科莱恩阻燃剂ExolitAP742在高温下会膨胀形成空腔结构，空腔结构的表层形成硬壳，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机耐火隔热材料，其特征在于，包括如下重量份配比的原料：不饱和树脂20～30、低收缩添加剂15～25、硬脂酸锌1.5～3.5、固化剂0.3～1、阻燃剂30～60、膨胀石墨0.2～3、高岭土4～12和高硅氧布20～50。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机耐火隔热材料，其特征在于，包括如下重量份配比的原料：不饱和树脂20～30、低收缩添加剂15～25、硬脂酸锌1.5～3.5、固化剂0.3～1、阻燃剂30～60、膨胀石墨0.2～3、高岭土4～12和高硅氧布20～50。


2.根据权利要求1所述的有机耐火隔热材料，其特征在于，所述耐火隔热材料包括以下重量份配比的原料：不饱和树脂21、低收缩添加剂17、硬脂酸锌2、固化剂0.5、阻燃剂33、膨胀石墨1.7、高岭土4和高硅氧布20。


3.根据权利要求1或2所述的有机耐火隔热材料，其特征在于，所述阻燃剂为基于多磷酸铵的非卤化阻燃剂。


4.一种有机耐火隔热材料制备方法，适用于如权利要求1至3所述的有机耐火隔热材料，其特征在于，包括步骤：
S1)向反应釜中加入不饱和树脂和低收缩添加剂，进行搅拌，并依次向反应釜中按比例加入固化剂、硬脂酸锌、阻燃剂、石墨和高岭土，获得搅拌均匀的混合物；
S2)将搅拌均匀后的混合物均匀地涂覆在高硅氧布的表面；
S3)在预设温度及预设时长下对涂覆有混合物的高硅氧布进...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学东，宗强，郑建宝，
申请(专利权)人：华威博奥文安电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13