一種防火泡沫復合板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及建筑、包裝材料，一種防火泡沫復合板，包括EPS泡沫顆粒，其特征在于復合板中的EPS泡沫顆粒外面包覆兩層材料：第一層為防火、防水材料，其組分和重量百分比是：氣凝性無機膠凝材料60％～80％，甲基硅酸粉體20％～40％；第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是：礦渣棉微粉末50％～85％，有機樹脂10％～30％，涂料助劑2％～20％。制備時將EPS泡沫顆粒用上述配方進行兩次覆膜和熟化，然后用制板機熱壓成型，優(yōu)點是采用層層外包覆防火涂層技術(shù)，利用無機材料與有機材料的完美結(jié)合，大大提高了EPS泡沫復合板的防火等級，燃燒性能達到A1級的性能。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，設備要求低，適合各類大、中、小微型企業(yè)生產(chǎn)，可作為保溫、防火材料廣泛應用于建筑外墻等。
【專利說明】一種防火泡沬復合板及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑、包裝行業(yè)使用的防火、防潮、保溫材料，具體涉及一種泡沫顆粒復合板材及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]2？8泡沫顆粒是聚苯乙烯泡沫顆粒的英文縮寫，也叫膨脹聚苯乙烯泡沫塑料，2？8因其具有導熱系數(shù)極低、吸水性低、保溫、隔熱、介電性能優(yōu)良、力學性能好等特點，而被廣泛應用于包裝和建筑等行業(yè)。但它是一種有機碳氫化合物，氧指數(shù)僅有18.0%。是一種極其易燃燒的材料，即使移走火源仍然能持續(xù)燃燒，燃燒過程中伴隨著濃煙并出現(xiàn)明顯的收縮現(xiàn)象，因此泡沫塑料的嚴重不足之處在于其極易燃燒。按國家建筑、消防驗收規(guī)定，是禁止在建筑外墻保溫使用不防火的材料。有人將泡沫顆粒的外面涂上一層阻燃劑，根據(jù)國家公安部消防局、城鄉(xiāng)建設部節(jié)能司等各相關(guān)部委出臺的標準:《建筑材料及制品燃燒性能分級》(68-8624-2012)，覆膜阻燃劑的泡沫顆粒最多只能達到八2級的防火性能，效果并不理想。
[0003]《材料產(chǎn)煙毒性危險分級》￠8/120285-2006)的規(guī)定，禁止在建筑外墻保溫使用不防火的材料，普通的泡沫塑料被禁止在需要防火的墻體使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是將現(xiàn)有的泡沫顆粒進形改進，使泡沫顆粒板增加防火的性能。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種防火泡沫復合板，包括即3泡沫顆粒，其特征在于復合板中的泡沫顆粒外面包覆兩層材料:第一層為防火、防水材料，其組分和重量百分比是:氣凝性無機膠凝材料60%?80%，甲基硅酸粉體20%?40% ；第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是:礦渣棉微粉末50 %?85 %，有機樹脂10 %?30 %涂料助劑2%?20%。
[0006]所述氣凝性無機膠凝材料是硅酸鹽、硫酸鎂、高鋁水泥、石膏粉、石灰中的任意一種、兩種或多種的混合物。
[0007]所述甲基硅酸是甲基硅酸鉀粉體、甲基硅酸鈉粉體、有機硅微粉中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為800-1500 VIII。
[0008]所述礦渣棉微粉末是銦礦渣微粉末、錫礦渣微粉末、玻璃礦渣粉末中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為800-2000 V 0。
[0009]所述有機樹脂是丙烯酸樹脂、苯丙樹脂、丁晴橡膠樹脂中的任意一種、兩種或多種的混合物，其固含量在40%?55%。
[0010]所述涂料助劑包括濕潤劑、增稠劑、流平劑、分散劑、成膜助劑中的任意一種、兩種或多種的混合物。
[0011]所述一種防火泡沫復合板的制備方法，其特征在于包含以下步驟:
[0012](1)將氣凝性無機膠凝材料和甲基硅酸粉體按權(quán)利要求1所述比例混合加水攪拌均勻，制成液態(tài)的防水、防火材料，再將其加入盛有泡沫顆粒的攪拌容器中，充分攪拌，混合均勻；
[0013](2)將上述攪拌后的表面包覆有放水、防火材料的即3泡沫顆粒打入熟化倉內(nèi)進行熟化，在熟化倉內(nèi)與空氣接觸，使泡沫顆粒表面覆膜材料氣凝硬化，結(jié)一層不易脫落的防水、防火涂層殼膜，完成第一次覆膜；
[0014](3)將礦渣棉微粉末和液態(tài)的有機樹脂按權(quán)利要求1所述的比例混合，制成保溫、粘接材料，將保溫、粘接材料與上述完成第一次覆膜的泡沫顆粒在容器中進行充分的攪拌混合，加入權(quán)利要求1所述比例的涂料助劑，充分攪拌，使泡沫顆粒表面均勻包覆一層保溫、粘接材料。
[0015](4)將上述攪拌后的表面包覆有保溫、粘接材料的即3泡沫顆粒打入熟化倉內(nèi)進行熟化，完成二次覆膜。
[0016](5)將上述進行過兩次覆膜的泡沫顆粒打入制板機內(nèi)，采用蒸汽熱壓成型制板工藝，使泡沫顆粒在高溫蒸汽熱壓的作用下定型，壓制5-8分鐘后快速風冷后擠出，進入烘干室，烘干后按尺寸切割，制成板材成品。
[0017]本發(fā)明完全不同于原有通過添加阻燃劑改變類材料性能的技術(shù)路徑，導入了大分子結(jié)構(gòu)的高分子材料，采用了有機材料和無機材料層層包覆泡沫顆粒的全新技術(shù)方案:先將易燃的泡沫顆粒外表包覆一層氣凝性無機膠凝材料，然后再用有機高分子樹脂和無機礦渣棉微粉進行二次包覆，當有機高分子樹脂在受熱膨脹過程中，帶動了無機礦渣棉微粉中微粒子的游離，這樣使有機材料和無機材料相互運動，有力結(jié)合在一起，附著在泡沫顆粒外表，類似滾雪球的方式，最終使礦渣棉微粉末在泡沫顆粒外表包覆形成了致密的防火涂層，每一個有機大分子的基團形成相對獨立的防火個體，從而有效阻斷了熱量的傳導和火焰的侵蝕，達到了 “含有機材料不燃燒”的最佳防火效果。
[0018]本發(fā)明的防火泡沫復合板可以采用原有傳統(tǒng)的生產(chǎn)設備制備，省去了花重金購買國外即3的生產(chǎn)設備的費用，引進費用高達數(shù)百萬甚至上千萬的設備，所生產(chǎn)出的泡沫顆粒最高可達到耐火極限為81級。本發(fā)明可是使用普通小企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)設備進行生產(chǎn)，易于普及應用。
[0019]本發(fā)明的防火泡沫復合板與傳統(tǒng)保溫板的性能和技術(shù)方法是完全不同，其優(yōu)點是:采用層層外包覆防火涂層技術(shù)，尤其是采用了導熱系數(shù)極低的幾種礦渣棉微粉末，利用獨特的無機材料與有機材料的完美結(jié)合，大大提高了泡沫復合板防火等級，同時也保留了材料原有的保溫、隔熱等各項優(yōu)良性能。經(jīng)國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心依據(jù)《建筑材料及制品燃燒性能分級》￠88624-2012)和《材料產(chǎn)煙毒性危險分級》(⑶/丁20285-2006)標準對樣品進行的檢驗，燃燒性能符合八1級的規(guī)定要求。這完全可以杜絕因
材料易造成火災的隱患。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單，設備要求低，適合各類大、中、小微型企業(yè)生產(chǎn)，可作為保溫、防火材料廣泛應用于建筑外墻等。

【具體實施方式】
[0020]實施例1:
[0021]一種防火泡沫復合板，主材為泡沫顆粒，對泡沫顆粒外面包覆兩層材料:第一層為防火、防水材料，其組分和重量百分比是:氣凝性無機膠凝材料60%，甲基硅酸粉體40% ；第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是:礦渣棉微粉末65%，有機樹脂30%，涂料助劑5%。本實施例中，氣凝性無機膠凝材料取硅酸鹽、硫酸鎂的混合物，甲基硅酸是甲基硅酸鉀粉體、甲基硅酸鈉粉體的混合物，其粒徑目數(shù)為1000 4 0 ；礦渣棉微粉末取銦礦渣微粉末、錫礦渣微粉末、玻璃礦渣粉末中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為1000 V！:?。挥袡C樹脂是丙烯酸樹脂、苯丙樹脂、丁晴橡膠樹脂中的任意一種、兩種或多種)的混合物，其固含量為45%。所述涂料助劑包括濕潤劑、增稠劑、流平劑、分散劑、成膜助劑中的任意一種、兩種或多種的混合物。
[0022]利用上述物質(zhì)制備防火泡沫復合板的方法，包含以下步驟:
[0023](1)將氣凝性無機膠凝材料和甲基硅酸粉體按權(quán)利要求1所述比例混合加水攪拌均勻，制成液態(tài)的防水、防火材料，再將其加入盛有泡沫顆粒的攪拌容器中，充分攪拌，混合均勻；
[0024](2)將上述攪拌后的表面包覆有放水、防火材料的即3泡沫顆粒打入熟化倉內(nèi)進行熟化，熟化過程控制在40分鐘，在熟化倉內(nèi)與空氣接觸，使泡沫顆粒表面覆膜材料氣凝硬化，結(jié)一層不易脫落的防水、防火涂層殼膜，完成第一次覆膜；
[0025](3)將礦渣棉微粉末和液態(tài)的有機樹脂按權(quán)利要求1所述的比例混合，制成保溫、粘接材料，將保溫、粘接材料與上述完成第一次覆膜的泡沫顆粒在容器中進行充分的攪拌混合，加入權(quán)利要求1所述比例的涂料助劑，充分攪拌，使泡沫顆粒表面均勻包覆一層保溫、粘接材料。
[0026](4)將上述攪拌后的表面包覆有保溫、粘接材料的即3泡沫顆粒打入熟化倉內(nèi)進行熟化，熟化過程控制在35分鐘，完成二次覆膜。
[0027](5)將上述進行過兩次覆膜的泡沫顆粒打入制板機內(nèi)，制板機內(nèi)蒸汽的溫度為1101，采用蒸汽熱壓成型制板工藝，使泡沫顆粒在高溫蒸汽熱壓的作用下定型，壓制5-8分鐘后快速風冷后擠出，進入烘干室，烘干后按尺寸切割，制成板材成品。
[0028]實施例2:
[0029]防火泡沫復合板，主材為泡沫顆粒，對泡沫顆粒外面包覆兩層材料:第一層的組分重量百分比是:氣凝性無機膠凝材料75%，甲基硅酸粉體25% ；第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是:礦渣棉微粉末80%，有機樹脂18%，涂料助劑2%。本實施例中，氣凝性無機膠凝材料取高鋁水泥、石膏粉、石灰混合物，甲基硅酸取甲基硅酸鈉粉體、有機硅微粉的混合物，其粒徑目數(shù)為1300 VIII ；礦渣棉微粉末取錫礦渣微粉末、玻璃礦渣粉末的混合物，其粒徑目數(shù)為1200 VIII ；有機樹脂取丁晴橡膠樹脂，其固含量為50%，所述涂料助劑是流平劑、分散劑、成膜助劑混合物。
[0030]制備包覆防火涂層的泡沫復合板的方法同實施例1。
[0031]用以上這種配方按上述制備方法制備的包覆防火涂層的泡沫復合板均具備八1級的防火等級，屬于優(yōu)質(zhì)的外墻保溫隔熱防火材料。
【權(quán)利要求】
1.一種防火泡沫復合板，包括EPS泡沫顆粒，其特征在于復合板中的EPS泡沫顆粒外面包覆兩層材料:第一層為防火、防水材料，其組分和重量百分比是:氣凝性無機膠凝材料60%?80%，甲基硅酸粉體20%?40% ;第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是:礦渣棉微粉末50 %?85 %，有機樹脂10 %?30 %涂料助劑2 %?20 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復合板，其特征在于:所述氣凝性無機膠凝材料是硅酸鹽、硫酸鎂、高鋁水泥、石膏粉、石灰中的任意一種、兩種或多種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復合板，其特征在于:所述甲基硅酸是甲基硅酸鉀粉體、甲基硅酸鈉粉體、有機硅微粉中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為 800-1500 μπι。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復合板，其特征在于:所述礦渣棉微粉末是銦礦渣微粉末、錫礦渣微粉末、玻璃礦渣粉末中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為 800-2000 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復合板，其特征在于:所述有機樹脂是丙烯酸樹脂、苯丙樹脂、丁晴橡膠樹脂中的任意一種、兩種或多種的混合物，其固含量在40%?55%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復合板，其特征在于:所述涂料助劑包括濕潤劑、增稠劑、流平劑、分散劑、成膜助劑中的任意一種、兩種或多種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復合板的制備方法，其特征在于包含以下步驟: (1)將氣凝性無機膠凝材料和甲基硅酸粉體按權(quán)利要求1所述比例混合加水攪拌均勻，制成液態(tài)的防水、防火材料，再將其加入盛有EPS泡沫顆粒的攪拌容器中，充分攪拌，混合均勻； (2)將上述攪拌后的表面包覆有放水、防火材料的EPS泡沫顆粒打入熟化倉內(nèi)進行熟化，在熟化倉內(nèi)與空氣接觸，使泡沫顆粒表面覆膜材料氣凝硬化，結(jié)一層不易脫落的防水、防火涂層殼膜，完成第一次覆膜； (3)將礦渣棉微粉末和液態(tài)的有機樹脂按權(quán)利要求1所述的比例混合，制成保溫、粘接材料，將保溫、粘接材料與上述完成第一次覆膜的EPS泡沫顆粒在容器中進行充分的攪拌混合，加入權(quán)利要求1所述比例的涂料助劑，充分攪拌，使EPS泡沫顆粒表面均勻包覆一層保溫、粘接材料。 (4)將上述攪拌后的表面包覆有保溫、粘接材料的EPS泡沫顆粒打入熟化倉內(nèi)進行熟化，完成二次覆膜。 (5)將上述進行過兩次覆膜的EPS泡沫顆粒打入制板機內(nèi)，采用蒸汽熱壓成型制板工藝，使泡沫顆粒在高溫蒸汽熱壓的作用下定型，壓制5-8分鐘后快速風冷后擠出，進入烘干室，烘干后按尺寸切割，制成板材成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種防火泡沫復合板的制備方法，其特征在于所述熟化過程控制在30-50分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種防火泡沫復合板的制備方法，其特征在于所述制板機內(nèi)蒸汽的溫度為80-120°C。
【文檔編號】B32B33/00GK104476892SQ201410663246
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】錢和革, 曹大慶 申請人:錢和革