本发明涉及一种防火材料，具体地说是一种建筑保温防火材料及其制备方法。
背景技术：
目前市场上常用的建筑物外墙保温材料有岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料等。
岩棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，都属于无机材料。矿物棉一般是来自于天然矿物、无毒无害的绿色产品。其防火性能好、耐久性好，能够做到与结构寿命同步，价格较低，满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。岩棉外墙保温隔热材料尤其适用于防火等级要求高的建筑。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处，但其手感好于岩棉，可改善工人的劳动条件，但它的价格较岩棉更高。此外，虽然岩棉、玻璃棉等无机材料具有耐酸碱、耐腐蚀、稳定性高，耐老化等优点，但其泡沫较脆，易粉化，强度低，并且存在粉尘和细小纤维等方面缺点，既污染空气又易滋生细菌，已成为危害人们健康的隐患，而且保温隔热性能有限，应用范围受到限制。
聚氨酯泡沫塑料等有机保温材料具有较强的抵抗外力的能力，还具有质量轻、导热系数低、耐热性好等优点，在现有节能建筑中运用广泛。然后普遍存在保温与防火不能兼顾的缺点，在燃烧时释放大量热量、产生大量有毒烟气，不仅会加速大火蔓延，而且容易造成被困人员及救援人员的伤亡。
因此，在当前形势下，通过将有机材料和无机材料相结合，制备有机无机复合保温防火材料，发挥出各自的有点，弥补自身的不足，是未来保温防火材料发展的重要方向。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种含有机材料和无机材料的保温防火材料及其制备方法，通过在水泥中引入聚氨酯和其他添加剂，增强保温防火的功效。
本发明是通过以下技术方案实现的，一种建筑保温防火材料，按重量计：水性聚氨酯10-30份，水泥20-50份，水20-30份，铝粉2-3份，30%双氧水1-2份，玻璃纤维0.5-2份，聚酯纤维1-2份，闭孔珍珠岩5-8份，三乙醇胺0.5-1.5份，硫酸钠0.5-1份，柠檬酸0.2-0.5份，aes活性剂0.1-0.2份，石油醚1.5-2.5份，甲磺酸0.5-0.8份，硅油3-6份，氢氧化铝1-2份，硼酸锌0.5-2份，磷酸三二甲苯酯0.8-1.2份，磷酸三苯酯1-1.5份，多聚磷酸铵10-15份。
所述水性聚氨酯包括如下成分，按摩尔比计，聚乙二醇单甲醚：二甘醇：异氰酸酯为（1-4）：（0.3-0.8）：（3.5-4）。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。聚乙二醇单甲醚、二甘醇、异氰酸酯优选的摩尔比为2:0.35:0.8。所述水性聚氨酯的制备过程如下：
（1）将二甘醇与异氰酸酯在氮气保护下反应制得聚氨酯预聚体，二甘醇与异氰酸酯的反应时间为6.5-8小时，反应温度控制在100-110℃；
（2）聚乙二醇单甲醚抽真空脱水后与步骤（1）制得的聚氨酯预聚体在氮气条件下135-140℃反应2-2.5小时，将产物的温度降至40-50℃，按照固含量40-45%加水稀释制得水性聚氨酯。
所述水泥选自硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、硫酸盐水泥中的一种或多种。优选硫铝酸盐水泥。
所述水可以是蒸馏水或自来水等。
所述闭孔珍珠岩成球率为75-80%，比重95-110kg/m3。闭孔珍珠岩成球率优选75%，比重100kg/m3。
所述多聚磷酸铵的聚合度n为2200-3000，优选2500-2600。
本发明优选的技术方案为，按重量计：水性聚氨酯15-20份，水泥35-45份，水25-30份，铝粉2.5-3份，30%双氧水1.5-2份，玻璃纤维0.5-1.5份，聚酯纤维1-1.5份，闭孔珍珠岩5-6份，三乙醇胺0.5-1份，硫酸钠0.5-0.8份，柠檬酸0.2-0.3份，aes活性剂0.1-0.2份，石油醚1.5-2份，甲磺酸0.5-0.8份，硅油3-4份，氢氧化铝1-1.5份，硼酸锌0.5-1份，磷酸三二甲苯酯0.8-1份，磷酸三苯酯1-1.5份，多聚磷酸铵10-12份。
本发明还包括一种建筑保温防火材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）常温下，将水加入水泥中进行搅拌，直至搅拌均匀，无凝结；
（2）将水性聚氨酯加入到步骤（1）的水泥浆料中，继续搅拌至混合均匀；
（3）依次加入铝粉、双氧水、玻璃纤维、聚酯纤维和闭孔珍珠岩，持续搅拌至混合均匀且无气泡产生，静置20-30分钟；
（4）依次继续加入三乙醇胺、硫酸钠、柠檬酸、aes活性剂、石油醚、甲磺酸、硅油、氢氧化铝、硼酸锌、磷酸三二甲苯酯和磷酸三苯酯，持续搅拌至各原料混合均匀，加完毕后静置10-15分钟；
（5）最后加入多聚磷酸铵，搅拌均匀后固化得到建筑保温防火材料。
需要特殊说明的是，上述原料的加入时间没有固定限制，按照所加量能够被搅拌均匀为宜，但是各原料加料顺序有严格的要求。不按照上述制备方法的加料顺序可能导致无法实现本发明的技术方案。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明的建筑保温防火材料含有有机成分和无机成分，很好的发挥了各自的效果，并具有良好的兼容性，方便使用，易于施工。
2.本发明的建筑保温防火材料含有水性聚氨酯，克服了无机材料易粉化、强度低、保温效果差等缺点，具有轻质、隔音、耐高温、弹性模量大、耐腐蚀、耐久等优点。
3.本发明的建筑保温防火材料防火隔热，环保性能好，产品达到a1级，不会燃烧，耐火极限可以达到6小时以上，无有毒气体产生。抗压强度高，粘结力强，具有良好的相容性，采用本制备方法得到的保温材料，与墙体粘结强度高，板材干燥收缩值低，无空鼓开裂现象。
4.本发明的保温材料具有高度的稳定性能和抗老化性能，有效的保证室内地面的平整不开裂，其寿命是苯板的10-15倍，是珍珠岩颗粒的8倍以上。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中所用原料均为市售获得。下述实例2-6中的水泥选自硫铝酸盐水泥，水为自来水，闭孔珍珠岩成球率优选75%，比重100kg/m3，多聚磷酸铵的聚合度n为2500。
实施例1水性聚氨酯的制备
将二甘醇与甲苯二异氰酸酯在氮气保护下反应制得聚氨酯预聚体，二甘醇与甲苯二异氰酸酯的摩尔比为0.35:0.8，反应时间为7小时，反应温度控制在100℃，；
,按摩尔比，聚乙二醇单甲醚：二甘醇=2:0.34称取聚乙二醇单甲醚，将聚乙二醇单甲醚抽真空脱水后与步骤（1）制得的聚氨酯预聚体在氮气条件下135℃反应2小时，将产物的温度降至40℃，按照固含量40%加水稀释制得水性聚氨酯，备用。以下实例中所用水性聚氨酯均为本实例制备聚氨酯。
实施例2保温防火材料1
（1）常温下，将25份水加入35水泥中进行搅拌，直至搅拌均匀，无凝结；
（2）将15水性聚氨酯加入到步骤（1）的水泥浆料中，继续搅拌至混合均匀；
（3）依次加入2.5份铝粉、30%双氧水1.5份、玻璃纤维0.5份、聚酯纤维1份和闭孔珍珠岩5份，持续搅拌至混合均匀且无气泡产生，静置20分钟；
（4）依次继续加入三乙醇胺0.5份、硫酸钠0.5份、柠檬酸0.2份、aes活性剂0.1份、石油醚1.5份、甲磺酸0.5份、硅油3份、氢氧化铝1份、硼酸锌0.5份、磷酸三二甲苯酯0.8份和磷酸三苯酯1份，持续搅拌至各原料混合均匀，加完毕后静置10分钟；
（5）加入多聚磷酸铵10份，搅拌均匀后固化得到建筑保温防火材料1。
实施例3保温防火材料2
（1）常温下，将30份水加入45水泥中进行搅拌，直至搅拌均匀，无凝结；
（2）将20水性聚氨酯加入到步骤（1）的水泥浆料中，继续搅拌至混合均匀；
（3）依次加入3份铝粉、30%双氧水2份、玻璃纤维1.5份、聚酯纤维1.5份和闭孔珍珠岩6份，持续搅拌至混合均匀且无气泡产生，静置30分钟；
（4）依次继续加入三乙醇胺1份、硫酸钠0.8份、柠檬酸0.3份、aes活性剂0.2份、石油醚2份、甲磺酸0.8份、硅油4份、氢氧化铝1.5份、硼酸锌1份、磷酸三二甲苯酯1份和磷酸三苯酯1.5份，持续搅拌至各原料混合均匀，加完毕后静置15分钟；
（5）加入多聚磷酸铵12份，搅拌均匀后固化得到建筑保温防火材料2。
实施例4保温防火材料3
（1）常温下，将20份水加入20水泥中进行搅拌，直至搅拌均匀，无凝结；
（2）将10水性聚氨酯加入到步骤（1）的水泥浆料中，继续搅拌至混合均匀；
（3）依次加入2份铝粉、30%双氧水1份、玻璃纤维0.5份、聚酯纤维1份和闭孔珍珠岩5份，持续搅拌至混合均匀且无气泡产生，静置30分钟；
（4）依次继续加入三乙醇胺0.5份、硫酸钠0.5份、柠檬酸0.2份、aes活性剂0.1份、石油醚1.5份、甲磺酸0.5份、硅油3份、氢氧化铝1份、硼酸锌0.5份、磷酸三二甲苯酯0.8份和磷酸三苯酯1份，持续搅拌至各原料混合均匀，加完毕后静置15分钟；
（5）加入多聚磷酸铵10份，搅拌均匀后固化得到建筑保温防火材料3。
实施例5保温防火材料4
（1）常温下，将30份水加入50水泥中进行搅拌，直至搅拌均匀，无凝结；
（2）将30水性聚氨酯加入到步骤（1）的水泥浆料中，继续搅拌至混合均匀；
（3）依次加入3份铝粉、30%双氧水2份、玻璃纤维2份、聚酯纤维2份和闭孔珍珠岩8份，持续搅拌至混合均匀且无气泡产生，静置30分钟；
（4）依次继续加入三乙醇胺1.5份、硫酸钠1份、柠檬酸0.5份、aes活性剂0.2份、石油醚2.5份、甲磺酸0.8份、硅油6份、氢氧化铝2份、硼酸锌2份、磷酸三二甲苯酯1.2份和磷酸三苯酯1.5份，持续搅拌至各原料混合均匀，加完毕后静置15分钟；
（5）加入多聚磷酸铵15份，搅拌均匀后固化得到建筑保温防火材料4。
实施例6保温防火材料5
（1）常温下，将25份水加入40水泥中进行搅拌，直至搅拌均匀，无凝结；
（2）将20水性聚氨酯加入到步骤（1）的水泥浆料中，继续搅拌至混合均匀；
（3）依次加入2.5份铝粉、30%双氧水1.5份、玻璃纤维1.5份、聚酯纤维1.5份和闭孔珍珠岩7份，持续搅拌至混合均匀且无气泡产生，静置30分钟；
（4）依次继续加入三乙醇胺1份、硫酸钠0.8份、柠檬酸0.3份、aes活性剂0.15份、石油醚2份、甲磺酸0.7份、硅油5份、氢氧化铝1.5份、硼酸锌1份、磷酸三二甲苯酯1份和磷酸三苯酯1.2份，持续搅拌至各原料混合均匀，加完毕后静置15分钟；
（5）加入多聚磷酸铵13份，搅拌均匀后固化得到建筑保温防火材料5。
对比例1各原料与实施例6相同，只是在制备过程中统一加入，没有按照本发明的制备方法进行制备。
对比例2各原料与实施例6相同，各原料加入顺序也与本发明技术方案一致，只是在制备过程中缺少静置步骤。
对比例3其它成分相同，水性聚氨酯中，聚乙二醇单甲醚：二甘醇：异氰酸酯的摩尔比为1:1:5。
对比例4
（1）常温下，将5份水加入40水泥中进行搅拌，直至搅拌均匀，无凝结；
（2）将5水性聚氨酯加入到步骤（1）的水泥浆料中，继续搅拌至混合均匀；
（3）依次加入1份铝粉、30%双氧水0.5份、玻璃纤维2份、聚酯纤维0.5份和闭孔珍珠岩7份，持续搅拌至混合均匀且无气泡产生，静置20分钟；
（4）依次继续加入三乙醇胺0.2份、硫酸钠0.2份、柠檬酸0.5份、aes活性剂0.5份、石油醚1份、甲磺酸0.2份、硅油2份、氢氧化铝2份、硼酸锌0.2份、磷酸三二甲苯酯0.5份和磷酸三苯酯0.2份，持续搅拌至各原料混合均匀，加完毕后静置10分钟；
（5）加入多聚磷酸铵5份，搅拌均匀后固化得到对比例4。
本例中所用所用水性聚氨酯为实施例1中制备的。
对比例5cn102701687a公开的防火材料。
对比例6cn103664093a公开的防火材料。
对比例7为市售保温防火产品。
应用性能测试：
将实施例2-6制备的保温防火材料1-5与对比例1-7的保温防火材料均注入模具，放入水泥标准养护箱中养护。参照gb8624-2006对保温防火材料的燃烧性能进行测试；参照gb/t8813和gb/t10294对保温防火材料的导热系数和抗压强度进行测试。测得28天后各材料的性能指标见下表。
由上表可以看出，相对于对比例和现有技术，本发明的保温防火材料具有较好的燃烧性能、导热系数和抗压强度。