【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料，尤其涉及一种高温膨胀防火封堵材料。
技术介绍
1、目前的建筑形式越来越多样化，在建筑内构件上或构件与构件之间形成了许多电缆贯穿孔口、电器设备预留的空开口以及建筑缝隙等，一旦建筑发生火灾，火和有毒烟气就会通过这些孔洞在建筑中蔓延，扩大火灾的危害性，增加扑救难度，所以这些孔洞部位的防火处理十分重要。
2、为了确保在正常使用条件下和发生火灾情况下电缆的安全，需要采用具有高温可膨胀的封堵材料(即：高温可发泡防火材料)对空开口、贯穿孔口、建筑缝隙等进行密封和填塞。该材料利用发生火灾产生的高温进行发泡膨胀将缝隙进行严密封堵，从而有效地阻止火灾蔓延和烟气的传播。国外防火封堵产品占据主导市场的有pci、sti、3m、hilti等，产品不仅需要满足各自国家的防火规范及产品的试验认证(例如ul认证体系)，同时还要有专门的检测标准模拟不同工况下的耐火性能。当前国际上在核电防火封堵领域，美国pci公司在产品研发与应用上均处于领先，产品种类齐全，使用性能优异。
3、专利cn202110581174.1公开了一种高分子防潮防火封堵组合材料及其使用方法，但是这种方法制备的密封胶在受到持续高温的条件下会逐渐粉化脱落而难以达到防火封堵的作用。
4、专利cn103509517a公开了一种瓷化阻燃防火硅酮密封胶及其制备方法，通过加入瓷化粉使得密封胶在受到持续高温的条件下能够形成致密的陶瓷化材料，但是在形成陶瓷化材料的过程中，材料的体积会发生收缩，产生裂缝难以满足防火封堵的作用。
5、cn202010
6、我们前期专利cn201410828640.1公开了耐辐照可膨胀防火材料及其制备方法，采用聚硅氧烷作为基胶，碱金属硅酸盐水合物，化学式为m2o·nsio2·mh2o，式中m为碱金属，n为0.5-3.5，m为1.5-9作为发泡剂，取得了较好的膨胀防火效果。经过进一步研究我们发现作为基胶的聚硅氧烷在高温或火情中全部分解到气相形成sio2，对膨胀后固体结构没有贡献。
7、
8、上述反应历程中，硅橡胶在高温或火情中生成环状结构的低分子产物挥发到空气中，然后环状结构在受热后分解成二氧化硅，且对膨胀后的固体结构没有贡献，导致膨胀防火材料的质量留存率和强度较差。
9、专利cn201811121016.2公开了一种单组份脱醇型室温硫化硅橡胶防火封堵胶块及其制备方法，耐火等级可以达到3h，膨胀剂为膨胀石墨，其膨胀倍数最高为10倍。专利cn202210340709.0公开了一种非凝固型防火封堵硅胶泥及其制备方法，所述非凝固型防火封堵硅胶泥含有膨胀石墨。但是，膨胀石墨在膨胀过程中会产生大量so3有毒烟气成分。
10、专利cn202310407049.8公开了一种可瓷化防火封堵模块及其制备方法，存在同样收缩产生裂缝的问题，并且耐火极限仅仅能达到2.5h,其产烟毒性达到za1级别。
11、cn202010755440.3公开了一种防火堵料及其制备方法，制备原料包括苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氯丁橡胶、氯化石蜡、白云石粉、硅微粉、抗氧剂和氧化铁红。所述防火堵料为含卤阻燃防火封堵材料，但含卤材料遇火会产生大量卤化氢有毒烟气，大量火灾统计表明，吸入有毒气体或窒息是造成火灾中人员死亡的主要原因，因此在燃烧过程中有毒烟气的释放量和毒性大小是评价其封堵安全性的重要指标。
12、因此，研究开发一种新型更安全的高温膨胀封堵材料意义重大。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高温膨胀防火封堵材料。所述高温膨胀防火封堵材料受火膨胀后具有较高的结构强度、质量留存率，且产烟毒性可达aq1级别。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种高温膨胀防火封堵材料，包括碱金属硅酸盐水合物、包裹在碱金属硅酸盐水合物表面的橡胶材料，所述橡胶材料包括硅橡胶、成瓷填料和防火填料；
4、所述碱金属硅酸盐水合物作为高温膨胀防火封堵材料的发泡剂。
5、优选的，所述碱金属硅酸盐水合物的化学式为m2o·nsio2·h2o；
6、其中，m为碱金属，n为2～4；
7、所述硅橡胶为在铂催化剂作用下乙烯基硅油和含氢硅油交联剂进行交联聚合反应制备得到。
8、所述橡胶材料包裹上述发泡剂碱金属硅酸盐水合物，高温时，碱金属硅酸盐水合物膨胀，形成泡沫陶瓷材料，能显著提高高温膨胀防火封堵材料的隔热阻火性能。
9、本专利技术更优选的，所述碱金属选自钠或钾；进一步优选为钠。
10、上述n为m2o·nsio2·h2o的模数，为二氧化硅和碱金属氧化物的物质的量的比值。
11、优选的，所述n为2.8～3.4。在本专利技术的一些具体实施例中，所述n优选为2.8或3.4。
12、本专利技术优选的，所述乙烯基硅油中乙烯基的含量为0.1～0.5mmoles/g。更优选为0.15～0.45mmoles/g。在本专利技术的一些具体实施例中，所述乙烯基硅油中乙烯基的含量为0.15mmoles/g或0.3mmoles/g或0.45mmoles/g。
13、所述乙烯基硅油的粘度优选为900～1800mpa·s。在本专利技术的一些具体实施例中，所述乙烯基硅油的粘度具体为粘度1000mpa·s或1200mpa·s或粘度1500mpa·s。
14、优选的，所述乙烯基硅油选自乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷和甲基封端且侧链含乙烯基的聚硅氧烷中的一种或多种。
15、在本专利技术的一些具体实施例中，所述乙烯基硅油选自乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(v401，乙烯基含量0.3mmoles/g，粘度1200mpa·s)或甲基封端且侧链含乙烯基的聚硅氧烷(v411，乙烯基含量0.45mmoles/g，粘度1500mpa·s)或乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷(pv411，乙烯基含量0.15mmoles/g，粘度1000mpa·s)或乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(v401，乙烯基含量0.15mmoles/g，粘度1000mpa·s)。
16、所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的结构式为：
17、(ch2＝ch)(ch3)2sio[(ch3)2sio]nsi(ch3)2(ch＝ch2)。
18、所述乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷的结构式为：
19、(ch3)3sio[(ch3)2sio]本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，包括碱金属硅酸盐水合物、包裹在碱金属硅酸盐水合物表面的橡胶材料，所述橡胶材料包括硅橡胶、成瓷填料和防火填料；
2.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述碱金属选自钠或钾；
3.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述乙烯基硅油中乙烯基的含量为0.1～0.5mmoles/g。
4.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述乙烯基硅油选自乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷和甲基封端且侧链含乙烯基的聚硅氧烷中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述含氢硅油交联剂中含氢量为0.1％～0.5％。
6.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述含氢硅油交联剂选自端含氢硅油交联剂和/或侧含氢硅油交联剂。
7.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述铂催化剂选自Karstedt催化剂、Ashby催化剂、speier催化剂中的一种或多种。<...
【技术特征摘要】
1.一种高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，包括碱金属硅酸盐水合物、包裹在碱金属硅酸盐水合物表面的橡胶材料，所述橡胶材料包括硅橡胶、成瓷填料和防火填料；
2.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述碱金属选自钠或钾；
3.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述乙烯基硅油中乙烯基的含量为0.1～0.5mmoles/g。
4.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述乙烯基硅油选自乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷和甲基封端且侧链含乙烯基的聚硅氧烷中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高温膨胀防火封堵材料，其特征在于，所述含氢硅油交联剂中含氢量...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢海平，姜治伟，唐涛，邱健，李明罡，刘杰，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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