本发明属于防火门技术领域，具体涉及一种高性能防火门芯及其制备方法。
背景技术：
随着我国经济的高速发展，城市化进程不断加快，城市中高层建筑正在大量涌现。随着高层建筑的不断增多，近年来，我国发生的高层层建筑火灾呈现出愈演愈烈的局面。由于高层建筑火灾消防救援灭火难度大，高层火灾常导致人员伤亡大、经济损失严重等后果，造成极大的社会影响。因此，当火灾发生时，如何阻隔火势，延缓火灾蔓延，为火场中的人们逃生和消防部队灭火救援争取时间是一项重要课题，尤其在人口密集的住宅区或是大型的公共场所，若能在一定的时间内阻隔火势的蔓延，不仅可以降低伤亡人数，更能减少财产损失，最大限度的降低火灾的危害。
防火门耐火性能的好坏，主要体现在防火门芯材料的选用上。菱镁防火板、膨胀蛭石板、泡沫水泥板、膨胀珍珠岩板等都是重要的防火门芯板材。但这些防火门芯板在实际应用中均存在一定问题，如：菱镁防火门芯板存在返卤返潮，腐蚀门板的问题；膨胀蛭石板和膨胀珍珠岩板存在韧性差、易碎和容重大等问题；泡沫水泥板存在易吸水、易碎和耐火性差等问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种高性能防火门芯及其制备方法，解决了背景技术中的问题，所述高性能防火门芯具有耐火性能优异、隔热性能好、受火不产生毒害气体、环保和韧性好的特点。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种高性能防火门芯，包括以下重量份的原料：脱硫石膏10～17份、氧化镁20～30份、硅微粉8～14份、膨润土15～25份、石英砂6～12份、纳米珍珠岩13～19份、甲基硅酸钠3～5份、硬脂酸钙1～4份、增强纤维3～7份、木质素1～2份、三氧化二铝4～6份、发泡剂2～3份。
优选的，所述高性能防火门芯，包括以下重量份的原料：脱硫石膏12～15份、氧化镁23～27份、硅微粉10～13份、膨润土18～24份、石英砂7～10份、纳米珍珠岩15～17份、甲基硅酸钠3.6～4.3份、硬脂酸钙2～3份、增强纤维4～6份、木质素1.1～1.9份、三氧化二铝4.3～5.1份、发泡剂2.4～2.9份。
优选的，所述高性能防火门芯，包括以下重量份的原料：脱硫石膏14份、氧化镁25份、硅微粉12份、膨润土20份、石英砂8份、纳米珍珠岩16份、甲基硅酸钠4.1份、硬脂酸钙2.3份、增强纤维4.9份、木质素1.7份、三氧化二铝4.8份、发泡剂2.6份。
优选的，所述改性纳米珍珠岩的制备方法如下：
将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
优选的，所述增强纤维由碳纤维、玻璃纤维和植物纤维组成。
优选的，所述发泡剂为蔗糖棕榈酸、硬脂酰乳酰钠、甘油脂肪酸酯中的任一种。
一种制备所述高性能防火门芯的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取脱硫石膏、氧化镁、硅微粉、膨润土、石英砂、纳米珍珠岩、甲基硅酸钠、硬脂酸钙、增强纤维、木质素、三氧化二铝、发泡剂，备用；
（2）将发泡剂溶于水中，然后加入氧化镁，搅拌混合10～15分钟，得混合液a；
（3）向步骤（2）所得的混合液a中依次加入硬脂酸钙、甲基硅酸钠、硅微粉、膨润土，继续搅拌混合20～30分钟，得混合浆料b；
（4）向步骤（3）所得的浆料b中依次加入脱硫石膏、石英砂、纳米珍珠岩、增强纤维、木质素及三氧化二铝，并加水，控制物料中含水量为28%～34%，搅拌混合均匀，进行发泡，得发泡浆料；
（5）将步骤（4）所得的发泡浆料进行注模、出模以及自然干燥之后得到所述高性能防火门芯。
优选的，所述步骤（2）发泡剂溶于水，水的重量为发泡剂自身重量的10～20倍。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述高性能防火门芯具有耐火性能优异、隔热性能好、受火不产生毒害气体、环保和韧性好的特点，具体如下：
（1）本发明所述高性能防火门芯采用脱硫石膏、氧化镁、硅微粉、膨润土、石英砂、纳米珍珠岩、甲基硅酸钠、硬脂酸钙、增强纤维、木质素、三氧化二铝、发泡剂作为原料，原料之间相互协同作用，制备出的产品耐火性能优，隔热性能好；
（2）本发明所述高性能防火门芯采用纳米珍珠岩作为原料，所述纳米珍珠岩采用纳米二氧化硅溶胶对膨胀珍珠岩进行改性，既保持了膨胀珍珠岩的耐火性，又提高了其韧性，优化了防火门的性能；
（3）本发明所述高性能防火门芯在原料中添加了增强纤维，提高了产品的韧性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种高性能防火门芯，包括以下重量份的原料：脱硫石膏10份、氧化镁20份、硅微粉8份、膨润土15份、石英砂6份、纳米珍珠岩13份、甲基硅酸钠3份、硬脂酸钙1份、增强纤维3份、木质素1份、三氧化二铝4份、发泡剂2份。
其中，所述改性纳米珍珠岩的制备方法如下：
将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
其中，所述增强纤维由碳纤维、玻璃纤维和植物纤维组成。
其中，所述发泡剂为蔗糖棕榈酸。
一种制备所述高性能防火门芯的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取脱硫石膏、氧化镁、硅微粉、膨润土、石英砂、纳米珍珠岩、甲基硅酸钠、硬脂酸钙、增强纤维、木质素、三氧化二铝、发泡剂，备用；
（2）将发泡剂溶于水中，然后加入氧化镁，搅拌混合10分钟，得混合液a；
（3）向步骤（2）所得的混合液a中依次加入硬脂酸钙、甲基硅酸钠、硅微粉、膨润土，继续搅拌混合20分钟，得混合浆料b；
（4）向步骤（3）所得的浆料b中依次加入脱硫石膏、石英砂、纳米珍珠岩、增强纤维、木质素及三氧化二铝，并加水，控制物料中含水量为28%，搅拌混合均匀，进行发泡，得发泡浆料；
（5）将步骤（4）所得的发泡浆料进行注模、出模以及自然干燥之后得到所述高性能防火门芯。
其中，所述步骤（2）发泡剂溶于水，水的重量为发泡剂自身重量的10倍。
实施例2
本实施例涉及一种高性能防火门芯，包括以下重量份的原料：脱硫石膏17份、氧化镁30份、硅微粉14份、膨润土25份、石英砂12份、纳米珍珠岩19份、甲基硅酸钠5份、硬脂酸钙4份、增强纤维7份、木质素2份、三氧化二铝6份、发泡剂3份。
其中，所述改性纳米珍珠岩的制备方法如下：
将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
其中，所述增强纤维由碳纤维、玻璃纤维和植物纤维组成。
其中，所述发泡剂为硬脂酰乳酰钠。
一种制备所述高性能防火门芯的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取脱硫石膏、氧化镁、硅微粉、膨润土、石英砂、纳米珍珠岩、甲基硅酸钠、硬脂酸钙、增强纤维、木质素、三氧化二铝、发泡剂，备用；
（2）将发泡剂溶于水中，然后加入氧化镁，搅拌混合15分钟，得混合液a；
（3）向步骤（2）所得的混合液a中依次加入硬脂酸钙、甲基硅酸钠、硅微粉、膨润土，继续搅拌混合30分钟，得混合浆料b；
（4）向步骤（3）所得的浆料b中依次加入脱硫石膏、石英砂、纳米珍珠岩、增强纤维、木质素及三氧化二铝，并加水，控制物料中含水量为34%，搅拌混合均匀，进行发泡，得发泡浆料；
（5）将步骤（4）所得的发泡浆料进行注模、出模以及自然干燥之后得到所述高性能防火门芯。
其中，所述步骤（2）发泡剂溶于水，水的重量为发泡剂自身重量的20倍。
实施例3
本实施例涉及一种高性能防火门芯，包括以下重量份的原料：脱硫石膏12份、氧化镁23份、硅微粉10份、膨润土18份、石英砂7份、纳米珍珠岩15份、甲基硅酸钠3.6份、硬脂酸钙2份、增强纤维4份、木质素1.1份、三氧化二铝4.3份、发泡剂2.4份。
其中，所述改性纳米珍珠岩的制备方法如下：
将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
其中，所述增强纤维由碳纤维、玻璃纤维和植物纤维组成。
其中，所述发泡剂为甘油脂肪酸酯。
一种制备所述高性能防火门芯的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取脱硫石膏、氧化镁、硅微粉、膨润土、石英砂、纳米珍珠岩、甲基硅酸钠、硬脂酸钙、增强纤维、木质素、三氧化二铝、发泡剂，备用；
（2）将发泡剂溶于水中，然后加入氧化镁，搅拌混合11分钟，得混合液a；
（3）向步骤（2）所得的混合液a中依次加入硬脂酸钙、甲基硅酸钠、硅微粉、膨润土，继续搅拌混合22分钟，得混合浆料b；
（4）向步骤（3）所得的浆料b中依次加入脱硫石膏、石英砂、纳米珍珠岩、增强纤维、木质素及三氧化二铝，并加水，控制物料中含水量为29%，搅拌混合均匀，进行发泡，得发泡浆料；
（5）将步骤（4）所得的发泡浆料进行注模、出模以及自然干燥之后得到所述高性能防火门芯。
其中，所述步骤（2）发泡剂溶于水，水的重量为发泡剂自身重量的12倍。
实施例4
本实施例涉及一种高性能防火门芯，包括以下重量份的原料：脱硫石膏15份、氧化镁27份、硅微粉13份、膨润土24份、石英砂10份、纳米珍珠岩17份、甲基硅酸钠4.3份、硬脂酸钙3份、增强纤维6份、木质素1.9份、三氧化二铝5.1份、发泡剂2.9份。
其中，所述改性纳米珍珠岩的制备方法如下：
将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
其中，所述增强纤维由碳纤维、玻璃纤维和植物纤维组成。
其中，所述发泡剂为蔗糖棕榈酸。
一种制备所述高性能防火门芯的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取脱硫石膏、氧化镁、硅微粉、膨润土、石英砂、纳米珍珠岩、甲基硅酸钠、硬脂酸钙、增强纤维、木质素、三氧化二铝、发泡剂，备用；
（2）将发泡剂溶于水中，然后加入氧化镁，搅拌混合13分钟，得混合液a；
（3）向步骤（2）所得的混合液a中依次加入硬脂酸钙、甲基硅酸钠、硅微粉、膨润土，继续搅拌混合25分钟，得混合浆料b；
（4）向步骤（3）所得的浆料b中依次加入脱硫石膏、石英砂、纳米珍珠岩、增强纤维、木质素及三氧化二铝，并加水，控制物料中含水量为30%，搅拌混合均匀，进行发泡，得发泡浆料；
（5）将步骤（4）所得的发泡浆料进行注模、出模以及自然干燥之后得到所述高性能防火门芯。
其中，所述步骤（2）发泡剂溶于水，水的重量为发泡剂自身重量的15倍。
实施例5
本实施例涉及一种高性能防火门芯，包括以下重量份的原料：脱硫石膏14份、氧化镁25份、硅微粉12份、膨润土20份、石英砂8份、纳米珍珠岩16份、甲基硅酸钠4.1份、硬脂酸钙2.3份、增强纤维4.9份、木质素1.7份、三氧化二铝4.8份、发泡剂2.6份。
其中，所述改性纳米珍珠岩的制备方法如下：
将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
其中，所述增强纤维由碳纤维、玻璃纤维和植物纤维组成。
其中，所述发泡剂为蔗糖棕榈酸。
一种制备所述高性能防火门芯的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取脱硫石膏、氧化镁、硅微粉、膨润土、石英砂、纳米珍珠岩、甲基硅酸钠、硬脂酸钙、增强纤维、木质素、三氧化二铝、发泡剂，备用；
（2）将发泡剂溶于水中，然后加入氧化镁，搅拌混合14分钟，得混合液a；
（3）向步骤（2）所得的混合液a中依次加入硬脂酸钙、甲基硅酸钠、硅微粉、膨润土，继续搅拌混合27分钟，得混合浆料b；
（4）向步骤（3）所得的浆料b中依次加入脱硫石膏、石英砂、纳米珍珠岩、增强纤维、木质素及三氧化二铝，并加水，控制物料中含水量为32%，搅拌混合均匀，进行发泡，得发泡浆料；
（5）将步骤（4）所得的发泡浆料进行注模、出模以及自然干燥之后得到所述高性能防火门芯。
其中，所述步骤（2）发泡剂溶于水，水的重量为发泡剂自身重量的18倍。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。