一种防护型建材用防火材料及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种防护型建材用防火材料及其制备方法。

背景技术：

近年来建筑火灾造成的人员伤亡和财产损失都在大幅度增长，引起各界对保温防火的重视，我国经济建设不断发展，建筑朝向规模大型化、楼层立体化，构造特殊化趋势发展，对简直的防火材料性能指标，技术含量及产品质量的要求更高，而目前的防火建筑材料为了提高物理性能，加入较多保温、抗折等材料，不仅防火效果差，一旦出现火灾，在燃烧的过程中这些添加剂不断产生熔滴物，给人们财产和生命安全造成严重威胁。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出一种防护型建材用防火材料及其制备方法，解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种防护型建材用防火材料：包括以下重量份原料：氯化镁15～60份、氧化镁12～55份、三乙烯四胺10～30份、乙二胺7～12份、氢氧化铝10～30份、树脂10～30份、可膨胀石墨15～55份、水滑石8～12份、阻燃剂20～33份；所述阻燃剂是体积比为0.1～0.3:1～5:1.2～3的磷酸铵、碧根果壳、硼砂。

优选地，一种防护型建材用防火材料：包括以下重量份原料：氯化镁40份、氧化镁35份、三乙烯四胺20份、乙二胺10份、氢氧化铝20份、树脂20份、可膨胀石墨35份、水滑石10份、阻燃剂26份；所述阻燃剂是体积比为0.2:3:2.5的磷酸铵、碧根果壳、硼砂。

优选地，所述树脂为改性聚苯乙烯树脂、酚醛树脂、聚硅氧烷树脂中的一种。

进一步的，一种防护型建材用防火材料的制备方法，包括以下步骤：

s1、先将氯化镁与水按照体积比1:3～5混合搅拌15～30min，加入氧化镁、三乙烯四胺、乙二胺、氢氧化铝在60～80℃下混合搅拌80～120min，得到混料a，备用；

s2、将树脂、可膨胀石墨、水滑石加入水进行搅拌，控制速率100～300rpm，从室温升温至90～95℃，升温速度为2～4℃/min，保温反应，得到混料b；

s3、将混料a和混料b升温混合，边加入阻燃剂边搅拌混合，升温至150～180℃，控制压力为0.5～0.8mpa，维持6～8h，冷却至室温出料，滚压成型，得到防火材料。

优选地，所述步骤s1中的搅拌速率为120～300rpm。

优选地，所述步骤s2中的保温反应时间为40～90min。

优选地，所述步骤s3中边加入阻燃剂边搅拌的速率为200～400rpm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的防火材料科学选择原料，合理配比，得到的防火材料具有较好的防火性能，通过对氯化镁、氧化镁的用量进行限定使产品得到一个平衡点，加入三乙烯四胺、乙二胺、氢氧化进行搅拌，促进镁离子改变易燃物品分子表面的电离特性，不易发生氧化反应，且与氯化镁混合能迅速分解释放氯气；水滑石的层间阴离子能推积成二维层状材料，具有可调变性等多种结构，引入可膨胀石墨中能能协同增强树脂材料的膜含量，提高阻燃性能；碧根果壳的细胞壁具有丰富的孔隙结构，与磷酸铵、硼砂配比而成，能又有较好的热稳定性；本发明各个原料相互结合，协同发挥阻燃性能，且在特定的工艺参数下，调整速率、温度和时间，能达到最佳的阻燃效果。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。

本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

一种防护型建材用防火材料：包括以下重量份原料：氯化镁15份、氧化镁12份、三乙烯四胺10份、乙二胺7份、氢氧化铝10份、改性聚苯乙烯树脂10份、可膨胀石墨15份、水滑石8份、阻燃剂20份；所述阻燃剂是体积比为0.1:1:1.2的磷酸铵、碧根果壳、硼砂。

实施例2

一种防护型建材用防火材料：包括以下重量份原料：氯化镁60份、氧化镁55份、三乙烯四胺30份、乙二胺12份、氢氧化铝30份、酚醛树脂30份、可膨胀石墨55份、水滑石12份、阻燃剂33份；所述阻燃剂是体积比为0.3:5:3的磷酸铵、碧根果壳、硼砂。

实施例3

一种防护型建材用防火材料：包括以下重量份原料：氯化镁40份、氧化镁35份、三乙烯四胺20份、乙二胺10份、氢氧化铝20份、改性聚苯乙烯树脂20份、可膨胀石墨35份、水滑石10份、阻燃剂26份；所述阻燃剂是体积比为0.2:3:2.5的磷酸铵、碧根果壳、硼砂。

上述实施例1～3使用以下制备方法：

s1、先将氯化镁与水按照体积比1:4，按照160rpm的速率混合搅拌22min，加入氧化镁、三乙烯四胺、乙二胺、氢氧化铝在70℃下混合搅拌100min，得到混料a，备用；

s2、将树脂、可膨胀石墨、水滑石加入水进行搅拌，控制速率200rpm，从室温升温至93℃，升温速度为3℃/min，保温反应60min，得到混料b；

s3、将混料a和混料b升温混合，边加入阻燃剂边搅拌混合，搅拌速率300rpm，升温至170℃，控制压力为0.7mpa，维持7h，冷却至室温出料，滚压成型，得到防火材料。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于，一种防护型建材用防火材料的制备方法，包括以下步骤：

s1、先将氯化镁与水按照体积比1:5，按照300rpm的速率混合搅拌30min，加入氧化镁、三乙烯四胺、乙二胺、氢氧化铝在80℃下混合搅拌120min，得到混料a，备用；

s2、将树脂、可膨胀石墨、水滑石加入水进行搅拌，控制速率300rpm，从室温升温至95℃，升温速度为4℃/min，保温反应90min，得到混料b；

s3、将混料a和混料b升温混合，边加入阻燃剂边搅拌混合，搅拌速率400rpm，升温至180℃，控制压力为0.8mpa，维持8h，冷却至室温出料，滚压成型，得到防火材料。

实施例5

本实施例与实施例3的区别在于，一种防护型建材用防火材料的制备方法，包括以下步骤：

s1、先将氯化镁与水按照体积比1:3，按照120rpm的速率混合搅拌15min，加入氧化镁、三乙烯四胺、乙二胺、氢氧化铝在60℃下混合搅拌80min，得到混料a，备用；

s2、将树脂、可膨胀石墨、水滑石加入水进行搅拌，控制速率100rpm，从室温升温至90℃，升温速度为2℃/min，保温反应40min，得到混料b；

s3、将混料a和混料b升温混合，边加入阻燃剂边搅拌混合，搅拌速率200rpm，升温至150℃，控制压力为0.5mpa，维持6h，冷却至室温出料，滚压成型，得到防火材料。

对比例1

本对比例与实施例3的区别在于，一种防护型建材用防火材料，包括以下重量份原料：氯化镁10份、氧化镁10份、三乙烯四胺18份、乙二胺20份、氢氧化铝12份、树脂40份、可膨胀石墨10份、水滑石2份、阻燃剂13份；所述阻燃剂是体积比为0.2:3:2.5的磷酸铵、碧根果壳、硼砂。

对比例2

本对比例与实施例3的区别在于，一种防护型建材用防火材料，所述阻燃剂是体积比为0.4:6:5的磷酸铵、碧根果壳、硼砂。

对比例3

本对比例与实施例3的区别在于，一种防护型建材用防火材料，所述阻燃剂为体积比为0.2:3:2.5的磷酸铵、聚磷酸铵、硼砂。

一、性能指标

将上述实施例1～5和对比例1～3所制得的防火材料进行性能测试，按照防火标准，

导热系数：按照gb/t36133-2018标准测试测试导热系数；

防火等级：按照新国标《建筑材料及其制品燃烧性能分级》，耐火等级划分为一、二、三、四级；

测试结果如下：

由上表所示，本发明的防火材料具有较好的防火效果，实施例1～5的导热系数≤0.040，1000℃高温不燃、无熔滴，防火等级一级，燃烧后形状完整，本发明的各原料之间相互作用，在特定的工艺下，有效提高材料的防火性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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