防火保温材料制造技术

本发明专利技术公开了防火保温材料，包括硅酸盐水泥，粉煤灰，过氧化氢溶液，稳泡促凝乳液，自来水，增粘剂，聚丙烯纤维，丁苯橡胶/胶粉复合材料。本发明专利技术所述防火保温材料以硅酸盐水泥、粉煤灰为胶凝材料，聚丙烯纤维为增强材料，稳泡促凝乳液和增粘剂为稳定材料，过氧化氢为发气剂，丁苯橡胶/胶粉复合材料为添加剂，使得材料内部含有封闭孔子，在保证力学性能同时，获得轻质保温材料。

【技术实现步骤摘要】
防火保温材料
本专利技术涉及建筑材料
，特别是涉及防火保温材料。
技术介绍
建筑能耗占人类总能耗的11％，其中绝大部分是采暖时和使用空调时所产生的能耗，因此建筑节能具有重要意义。保温隔热材料是指对热流具有较高对抗性的材料，若将其与墙体结合，则既可以节省墙体材料又可达到保温效果。保温隔热材料又可分为保温材料和隔热材料两种，保温材料是指防止室内热量由内向外散发的材料，隔热材料是指防止室外热量由外向内渗透的材料。这些材料的内部通常存在大量封闭式的空隙，因此具有绝佳的保温隔热效果。建筑上所用的保温材料，一般要求其导热系数小于0.174W/(m·℃)，表观密度小于1000kg/m3。建筑保温材料可以按照其使用位置划分为外墙保温材料、内墙保温材料和屋面保温材料三类，也可以按照其内在成分划分为有机类材料、无机类材料及复合类材料三类。市面上常见得到有机保温材料有聚氨酯泡沫及聚苯乙烯板；常见的无机类保温材料有岩棉板和发泡水泥；常见的复合类保温材料为以胶粉聚苯颗粒保温砂浆为主的有机无机复合保温材料。有机类保温材料由于其质地轻盈、吸音绝热性能好而被广泛使用于建材中，例如聚氨酯硬质泡沫的导热系数介于0.022～0.033W/(m·℃)之间，聚苯乙烯板中挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板的导热系数低至0.03W/(m·℃)。但有机材料都存在着易燃的缺陷，而且在燃烧时会放出大量有毒烟气，特别是挤塑板和泡沫板等，在80℃时就会熔融变形，一旦起火，这些材料会作为助燃物，促使火势迅速蔓延。近年来，国内发生多起火灾，这引起了业内人士对保温材料耐火性能的关注，发泡水泥、发泡酚醛树脂、无机纤维板等无机类保温材料逐渐走进了人们的视野。针对建筑保温材料的防火性能，国家颁布了新规定，即民用建筑外墙的保温材料需使用防火性能为A级的保温材料。因此，现在的建筑行业多使用发泡水泥、岩棉板等无机材料作为建筑外墙保温材料，而内墙依旧使用聚苯乙烯板、聚氨酯泡沫等有机材料。在一些发达国家中，除使用矿物棉作为外墙保温材料外，酚醛泡沫保温材料也逐渐得到广泛应用。某些政府部门明文规定，在防火要求严格的场所，只能使用酚醛泡沫及其夹芯板。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种防火保温材料，具有高强轻质、保温性能高、耐久性好、成本低廉的优点，同时由于采用了硅酸盐水泥为胶凝材料、粉煤灰为矿物掺合料，生产过程中采用自然养护，不需蒸压蒸养，具有生产成本低、利用工业废渣、环境友好等特点。本专利技术所述防火保温材料，包括硅酸盐水泥，粉煤灰，过氧化氢溶液，稳泡促凝乳液，自来水，增粘剂，聚丙烯纤维，丁苯橡胶/胶粉复合材料。进一步地，所述防火保温材料由以下配比的组分组成：硅酸盐水泥91～143kg/m3，粉煤灰39～61kg/m3，质量分数27～40％的过氧化氢溶液8.2～10kg/m3，稳泡促凝乳液4.1～4.5kg/m3，自来水75～112kg/m3，增粘剂0.5～1.3kg/m3，聚丙烯纤维0.42～0.66kg/m3，丁苯橡胶/胶粉复合材料10.9～15.1kg/m3。所述稳泡促凝乳液原料重量比为：硬脂酸：氢氧化钾：碳酸钠：质量分数30～40％的氨水：氟化钠：水＝(6～10)：(1～1.5)：(0.3～0.9)：(4～5)：(0.01～0.1)：(130～160)。所述稳泡促凝乳液的配制方法为：在容器内先加入稳泡促凝乳液配比量1/3至1/2的水，加热使水温达到60℃；将碳酸钠、氢氧化钾和氟化钠溶于上述热水中，保温混合；将硬脂酸加热熔化，然后将熔化的硬脂酸液加入上述混合溶液中，拌匀；待全部硬脂酸液加完后，将剩余配比量水加入，拌匀成皂液；将皂液自然冷却至30～40℃时，加入氨水拌匀，然后用筛子过滤皂液，除去杂质，即制得稳泡促凝乳液。所述增粘剂原料重量比为：黄原胶：水溶性高分子聚合物：石英粉＝(28～32)：(8～10)：(60～72)。所述增粘剂的配制方法为：按照配比将黄原胶、石英粉和水溶性高分子聚合物放入到混合机内，混合20～45分钟即可制得。所述水溶性高分子聚合物为纤维素醚及其衍生物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或多种的混合物。本专利技术采用一定比例的硬脂酸、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、氟化钠和水通过皂化反应制备生产出具有稳泡与速凝功能于一体的稳泡促凝乳液；通过机械混合调配了以黄原胶为主，其它数种增粘剂和水溶性高分子聚合物为辅的增粘剂。通过增粘剂与稳泡促凝乳液组合使用，有效地控制了过氧化氢快速发气形成的气泡的稳定性，防止了气泡从浆体中逃逸造成塌模。进一步地，所述丁苯橡胶/胶粉复合材料通过以下过程制备得到：(1)按照配方称量上述原料：丁苯橡胶100～130重量份，胶粉或改性胶粉10～40重量份，氧化锌4～7重量份，苯乙烯1～3重量份，橡胶促进剂3～4重量份，二氧化硅12～16重量份，过氧化二异丙苯1～3重量份，不饱和羧酸4～20重量份；(2)将丁苯橡胶在开炼机上于40～50℃开炼5分钟；然后加入胶粉或改性胶粉、不饱和羧酸，使其与丁苯橡胶基体混合均匀；再依次加入氧化锌、苯乙烯、橡胶促进剂、二氧化硅、过氧化二异丙苯，于50～60℃混炼10～15分钟后薄通出片，获得混炼胶；将混炼胶停放4～8小时后，使用硫化仪测定硫化时间t90，用平板硫化仪于160～165℃硫化成型。在本专利技术的一些技术方案中，所述改性胶粉的制备过程为：将胶粉和塑解剂以质量比1：(0:01～0.2)混合均匀，在热炼机上于60～80℃开炼10～20分钟，再立刻加入硅烷偶联剂混合均匀，硅烷偶联剂和胶粉的质量比是(0.1～0.5)：1，制得改性胶粉。所述不饱和羧酸为山梨酸和/或甲基丙烯酸。优选地，所述不饱和羧酸为山梨酸和甲基丙烯酸以质量比1:1组成的混合物。胶粉在机械力和热的作用下，胶粉中的C-C键和S-S键被打断生成自由基。在低温下塑解剂是自由基接受体，在高温时，塑解剂按引发型反应进行，与空气中的氧进行反应生成自由基，再与断裂的橡胶分子自由基结合，生成稳定的较小的分子，起自由基接受体作用，从而提高塑炼效率。采用机械力塑解和硅烷偶联剂相结合的方法改性胶粉，首先将胶粉在机械力和塑解剂的双重作用下，使胶粉内部部分C-C键和S-S键断裂，胶粉表面产生羟基、羧基等含氧基团，制得塑解胶粉；再加入硅烷偶联剂，使其与丁苯橡胶的含氧基团进行反应，制得改性胶粉。而不饱和羧酸可以与橡胶基体中和胶粉的氧化锌原位生成不饱和羧酸盐，且可以进行均聚，并与橡胶基体发生接枝等反应，增强胶粉和橡胶基体间的界面结合。且不饱和羧酸和金属氧化物在橡胶基体中可以进行原位反应生成不饱和羧酸盐，由于在胶粉中和橡胶基体中都含有金属氧化物，不饱和羧酸可以在橡胶基体中存在，也可以经熔融后进入胶粉或直接进入胶粉中，所以离子键的形成可以发生在胶粉和橡胶基体之间，正负电荷间的相互吸引力可以提高胶粉与橡胶基体的界面结合。不饱和羧酸或不饱和羧酸盐在过氧化物的引发下可以原位进行均聚、与橡胶分子主链接枝等反应进一步提高胶粉和橡胶间的界面结合。在本专利技术的一些技术方案中，所述改性胶粉的制备过程为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防火保温材料，其特征在于，包括硅酸盐水泥，粉煤灰，过氧化氢溶液，稳泡促凝乳液，自来水，增粘剂，聚丙烯纤维，丁苯橡胶/胶粉复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.防火保温材料，其特征在于，包括硅酸盐水泥，粉煤灰，过氧化氢溶液，稳泡促凝乳液，自来水，增粘剂，聚丙烯纤维，丁苯橡胶/胶粉复合材料。


2.根据权利要求1所述的防火保温材料，其特征在于，由以下配比的组分组成：硅酸盐水泥91～143kg/m3，粉煤灰39～61kg/m3，质量分数27～29％的过氧化氢溶液8.2～10kg/m3，稳泡促凝乳液4.1～4.5kg/m3，自来水75～112kg/m3，增粘剂0.5～1.3kg/m3，聚丙烯纤维0.42～0.66kg/m3，丁苯橡胶/胶粉复合材料10.9～15.1kg/m3。


3.根据权利要求2所述的防火保温材料，其特征在于，所述稳泡促凝乳液原料重量比为：硬脂酸：氢氧化钾：碳酸钠：质量分数30～40％的氨水：氟化钠：水＝(6～10)：(1～1.5)：(0.3～0.9)：(4～5)：(0.01～0.1)：(130～160)。


4.根据权利要求3所述的防火保温材料，其特征在于，所述稳泡促凝乳液的配制方法为：在容器内先加入稳泡促凝乳液配比量1/3至1/2的水，加热使水温达到60℃；将碳酸钠、氢氧化钾和氟化钠溶于上述热水中，保温混合；将硬脂酸加热熔化，然后将熔化的硬脂酸液加入上述混合溶液中，拌匀；待全部硬脂酸液加完后，将剩余配比量水加入，拌匀成皂液；将皂液自然冷却至30～40℃时，加入氨水拌匀，然后用筛子过滤皂液，除去杂质，即制得稳泡促凝乳液。


5.根据权利要求2所述的防火保温材料，其特征在于，所述增粘剂原料重量比为：黄原胶：水溶性高分子聚合物：石英粉＝(28～32)：(8～10)：(60～72)。

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，
申请(专利权)人：周杰，
类型：发明
国别省市：湖北;42