本發(fā)明屬于防火材料領域,特別涉及一種防火材料及其制備方法。
背景技術:
:凈化車間由于其特殊的機構和工作要求,除了對車間所使用的板材力學方面的要求外,還需要板材具有一定的防火性,從而對車間的安全提供一定的保障。鹵素材料常被作為阻燃添加劑,使制得的材料具有良好的阻燃性能,鹵素阻燃劑是熱塑性聚合物通用的防燃燒劑,常和三氧化二銻材料結合使用。但含鹵素的產(chǎn)品在燃燒時,會產(chǎn)生高濃度毒性和腐蝕性氣體,不但給穿著該阻燃服裝的消防員帶來一定程度的毒氣危害,同時使最終成品回收利用復雜化。中國專利CN1158323A公開了一種輕質墻體保溫防火膏體及其生產(chǎn)方法。它由超細玻璃棉、粉煤灰、生石灰、膨脹珍珠巖粉粒、石膏粉、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、硅酸鈉、羧甲基纖維素與水制得,該材料以硅酸鈉為粘結劑會與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈉,從而出現(xiàn)碳酸鈣鹽析,降低了材料的耐久使用性,同時該材料以硅酸鈉作粘結劑的材料熔點低,在火場溫度下會出現(xiàn)涂層熔化和滴落,故難以滿足防火要求。技術實現(xiàn)要素:針對上述的需求,本發(fā)明特別提供了一種防火材料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn):一種防火材料,由包含以下重量份的組分制成:硅酸鋁45-58份,三聚磷酸鋁3-6份,聚鋁硅氧烷8-11份,氫氧化鎂6-9份,水玻璃3-5份,玻璃纖維2-4份,金剛砂1-3份,滑石粉1-2份,三聚氰胺0.5-1份,硅烷偶聯(lián)劑0.05-0.8份。所述玻璃纖維為無堿玻璃纖維,所述無堿玻璃纖維的直徑為8-12微米。所述組分還包括碳化鈦0-1重量份。所述組分還包括色粉0-1重量份。所述組分還包括氮化硅,所述氮化硅與所述金剛砂的質量比為1:2。所述硅烷偶聯(lián)劑為KH-550。一種防火材料的制備方法,該方法包括以下步驟:(1)稱取硅酸鋁45-58重量份、三聚磷酸鋁3-6重量份、聚鋁硅氧烷8-11重量份、水玻璃3-5重量份、玻璃纖維2-4重量份、三聚氰胺0.5-1重量份、硅烷偶聯(lián)劑0.05-0.8重量份、碳化鈦0-1重量份、色粉0-1重量份,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂6-9重量份、金剛砂1-3重量份、滑石粉1-2重量份,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度190-220℃,二區(qū)溫度230-250℃,三區(qū)溫度250-270℃,四區(qū)溫度200-230℃。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,其有益效果為:(1)本發(fā)明制得的防火材料以硅酸鋁為主要原料,通過加入三聚磷酸鋁、聚鋁硅氧烷、水玻璃、玻璃纖維、三聚氰胺、硅烷偶聯(lián)劑、氫氧化鎂、金剛砂、滑石粉,制得的防火材料在具有良好的防火性能的同時,具有良好的力學強度,能夠長期使用,且使用壽命長,性能穩(wěn)定。(2)本發(fā)明制得的防火材料通過加入碳化鈦來提高材料的防火性能,且通過加入碳化鈦提高了材料的抗沖擊性能。(3)本發(fā)明制得的防火材料通過加入一定量的氮化硅,使材料的耐刮擦性能有一定程度的提高。(4)本發(fā)明的防火材料,其制備方法簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn)。具體實施方式以下結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1(1)稱取硅酸鋁45kg、三聚磷酸鋁3kg、聚鋁硅氧烷8kg、水玻璃3kg、直徑為8微米的無堿玻璃纖維2kg、三聚氰胺0.5kg和0.05kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂6kg、金剛砂1kg、滑石粉1kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度190℃,二區(qū)溫度230℃,三區(qū)溫度250℃,四區(qū)溫度200℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。實施例2(1)稱取硅酸鋁58kg、三聚磷酸鋁6kg、聚鋁硅氧烷11kg、水玻璃5kg、直徑為12微米的無堿玻璃纖維4kg、三聚氰胺1kg和0.8kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂9kg、金剛砂3kg、滑石粉2kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度220℃,二區(qū)溫度250℃,三區(qū)溫度270℃,四區(qū)溫度230℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。實施例3(1)稱取硅酸鋁50kg、三聚磷酸鋁4kg、聚鋁硅氧烷9kg、水玻璃4kg、直徑為9.8微米的無堿玻璃纖維3kg、三聚氰胺0.5kg和0.5kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂7kg、金剛砂2kg、滑石粉1kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度200℃,二區(qū)溫度240℃,三區(qū)溫度260℃,四區(qū)溫度220℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。實施例4(1)稱取硅酸鋁50kg、三聚磷酸鋁4kg、聚鋁硅氧烷9kg、水玻璃4kg、直徑為9.8微米的無堿玻璃纖維3kg、三聚氰胺0.5kg和0.5kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂7kg、金剛砂2kg、滑石粉1kg和氮化硅1kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度200℃,二區(qū)溫度240℃,三區(qū)溫度260℃,四區(qū)溫度220℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。實施例5(1)稱取硅酸鋁50kg、三聚磷酸鋁4kg、聚鋁硅氧烷9kg、水玻璃4kg、直徑為9.8微米的無堿玻璃纖維3kg、三聚氰胺0.5kg、0.5kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550、碳化鈦1kg、色粉1kg,,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂7kg、金剛砂2kg、滑石粉1kg和氮化硅1kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度200℃,二區(qū)溫度240℃,三區(qū)溫度260℃,四區(qū)溫度220℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。對比例1(1)稱取硅酸鋁50kg、三聚磷酸鋁30kg、聚鋁硅氧烷9kg、水玻璃4kg、玻璃纖維3kg、三聚氰胺0.5kg和0.5kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂7kg、金剛砂2kg、滑石粉1kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度200℃,二區(qū)溫度240℃,三區(qū)溫度260℃,四區(qū)溫度220℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。對比例2(1)稱取硅酸鋁80kg、三聚磷酸鋁4kg、聚鋁硅氧烷9kg、水玻璃4kg、玻璃纖維3kg、三聚氰胺0.5kg和0.5kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂7kg、金剛砂2kg、滑石粉1kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度200℃,二區(qū)溫度240℃,三區(qū)溫度260℃,四區(qū)溫度220℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。對比例3(1)稱取硅酸鋁50kg、聚鋁硅氧烷9kg、水玻璃4kg、直徑為9.8微米的無堿玻璃纖維3kg、三聚氰胺0.5kg和0.5kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂7kg、金剛砂2kg、滑石粉1kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度200℃,二區(qū)溫度240℃,三區(qū)溫度260℃,四區(qū)溫度220℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。對比例4(1)稱取硅酸鋁50kg、三聚磷酸鋁4kg、水玻璃4kg、直徑為9.8微米的無堿玻璃纖維3kg、三聚氰胺0.5kg和0.5kg硅烷偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻;(2)加入雙螺桿擠出機中,在雙螺桿擠出機的側加料口加入研磨過的氫氧化鎂7kg、金剛砂2kg、滑石粉1kg,熔融、擠出、干燥、切粒,得到防火材料。所述雙螺桿擠出機各區(qū)段溫度為:一區(qū)溫度200℃,二區(qū)溫度240℃,三區(qū)溫度260℃,四區(qū)溫度220℃。制得防火材料的性能測試結果如表1所示。將實施例1-5的和對比例1-4的材料進行測試,具體請見表1。表1測試項目阻燃等級(UL94)抗沖擊強度(MPa)表面硬度實施例1V-0464H實施例2V-0494H實施例3V-0474H實施例4V-0585H實施例5V-0625H對比例1V-1382H對比例2V-2222H對比例3V-220H對比例4V-224H本發(fā)明不限于這里的實施例,本領域技術人員據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3