本发明涉及轻质耐火材料，尤其是一种适用于门窗的轻质耐火浇注料及其制备方法。
背景技术：
轻质耐火浇注料是一种耐高温、低体积密度、低导热率的耐火材料，同时具有耐火浇注料和轻质耐火材料的许多优点，在高温工业中越来越受到关注。轻质耐火浇注料具有体积密度小、显气孔率大、导热系数低，具有很好的隔热保温性能；其次，与普通的浇注料相同，工艺简单，生产成本低，生产效率高，使用之前不需要高温烧成，能够避免由于烧成所消耗的大量能源；另外，在施工时可以浇注使用方便。
传统方法(可燃物加入法、泡沫法、化学法等)生产的耐火材料比重较大、结构不均匀、机械强度低、外形变化大、生产周期长、生产效率低以及隔热性能差等缺点。
技术实现要素：
本发明旨在解决上述问题，提供了一种适用于门窗的轻质耐火浇注料，它的注入提高了防火门框、门芯板、窗型材和其他防火领域的耐火能力、隔热能力，确保了隔热性能。该发明具有可塑性强、耐火、质轻、硬度大、强度高等优点。在防火门框、门芯板、窗型材领域的填充或浇注，具有好的可塑性，材料干燥成型后质量轻，遇热或遇火烧结后不变形，支撑性良好，隔热性能优越，材料施工中及干燥固化后均保持中性，无明显酸碱变化，应用范围广泛。
其采用的技术方案如下：
本发明提供了一种适用于门窗的轻质耐火浇注料包括以下原料组分：耐火粉剂、耐火漂珠、促凝剂、水溶胶液。
优选的，包括以下重量份的原料组分：耐火粉剂25-35份、耐火漂珠15-25份、促凝剂1-5份、水溶胶液1-10份。
优选的，所述耐火粉剂选自陶瓷颗粒、硅微粉一种或两种任意比例组合。
优选的，所述耐火漂珠中sio2的质量百分含量为50％～65％，al2o3的质量百分含量为25％～35％，耐火漂珠粒度为60目～80目。耐火漂珠是一种强度高，而且坚硬的微球，它能增强浇注料的强度；由于漂珠中空的球体结构，使得其填充的浇注料具有优良的隔热效果；漂珠的惰性成分组成，使浇注料具有耐腐蚀性的化学性能。sio2的质量百分含量为50％～65％、al2o3的质量百分含量为25％～35％、粒度为60目～80目的耐火漂珠的引入能改善轻质浇注料的和易性,满足浇注料的施工性能。本发明对于耐火漂珠的种类和来源不进行限定，优选为市售。优选所述耐火漂珠由郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司供应。
优选的，所述促凝剂为碳酸钠、碳酸锂一种或两种任意比例组合。所述促凝剂还可以选择为水玻璃、石膏、石灰、芒硝一种或几种任意比例组合。本发明添加的促凝剂和上述耐火粉剂、耐火漂珠共同作用进一步提高了轻质耐火浇注料的注入对门窗的耐力、隔热能力。此外，促凝剂的加入，使得浇注物的初凝时间由1～2h延迟至5～6h，保证了足够的施工时间，方便操作，缩短了浇注物从初凝到凝固的时间，现有技术中促凝剂的加入会通常降低浇注物的轻度，但是在该发明中促凝后的加入使得浇注物的强度增加。
优选的，所述水溶胶液选自硅酸钠、丙烯酸一种或两种任意比例组合。
优选的，所述原料还包括珍珠岩2-3份。本发明添加的珍珠岩可以降低烧成温度，具有良好的热稳定性，进一步提高了耐火、隔热能力。
优选的，所述原料还包括助流剂1-2份。
优选的，所述助流剂选自滑石粉、硬脂酸镁一种或两种任意比例组合，本发明添加的滑石粉、硬脂酸镁填平颗粒表面坑凹的作用，降低颗粒之间的摩擦力，增加了颗粒的流动性，进而改善浇注料的流动性；所述助流剂还可以选自微晶纤维素、微粉硅胶一种或两种任意比例组合，本发明添加的微晶纤维素、微粉硅胶流动性极强，有防结块和帮助流动的作用。
本发明对于上述原料的种类和来源不进行限定，优选为市售。
一种适用于门窗的轻质耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)混合搅拌：浇注料混合搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机，转速15-20转/min，原料混合前，先启动搅拌机空转2-3min，运转正常后，先将耐火粉剂、耐火漂珠按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混1-2min，后将促凝剂按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混1-3min，再加入按照要求的重量份的水溶胶液，搅拌至颜色均匀，得到混合料。
(2)在混合料中缓慢加入水，视情况而定，混合搅拌5-8min至颜色均匀，得到浇注料，搅拌的效果以达到有流动性但不流淌为佳。
优选的，在加入耐火粉剂、耐火漂珠的同时还加入珍珠岩，在加入促凝剂的同时还加入助流剂。
注意事项：
(1)浇注用水要求：搅拌浇注料用水，应采用洁净水，ph在6.5～8.5为宜，水温宜控制在10～27℃之间。沿海地区浇注用水应经化验，cl-≦300ppm，海水、盐水、酸、碱水、受污染含泥沙的水不可使用。
(2)适宜施工环境温度在5～35℃。
(3)已初凝或无流动性的浇注料不能使用。
与现有技术相比，本发明具有以下积极有益的效果：
本发明提供的适用于门窗的轻质耐火浇注料，由包括耐火粉剂、耐火漂珠、促凝剂、水溶胶液为基础研制而成；轻质耐火浇注料具有可塑性强、耐火、质轻、硬度大、强度高等优点；促凝剂的加入，使得初凝时间延迟，而促凝后强度反而有所增加，保证了足够的施工时间，方便操作。在防火门框、门芯板、窗型材和其他防火领域的填充或浇注，具有较好的可塑性，材料干燥成型后质量较轻，遇热或遇火烧结后不变形，支撑性良好，隔热性能优越，材料施工中及干燥固化后均保持中性，无明显酸碱变化，应用范围广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种适用于门窗的轻质耐火浇注料包括以下重量份的原料组分：耐火粉剂25份，其中，陶瓷颗粒12.5份，硅微粉12.5份；sio2的质量百分含量为50％～65％、al2o3的质量百分含量为25％～35％、粒度为60目～80目的耐火漂珠15份；促凝剂1份，其中，水玻璃0.25份，石膏0.25份，石灰0.25份，芒硝0.25份；水溶胶液8份，其中，硅酸钠4份，丙烯酸4份；珍珠岩2份；助流剂1份，其中，滑石粉0.5份，硬脂酸镁0.5份。
上述适用于门窗的轻质耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)混合搅拌：浇注料混合搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机，转速15转/min，原料混合前，先启动搅拌机空转2min，运转正常后，先将耐火粉剂、耐火漂珠、珍珠岩按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混1min，后将促凝剂、助流剂按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混2min，再加入按照要求的重量份的水溶胶液，搅拌至颜色均匀，得到混合料。
(2)在混合料中缓慢加入水，视情况而定，混合搅拌5min至颜色均匀，得到浇注料，搅拌的效果以达到有流动性但不流淌为佳。
实施例2
一种适用于门窗的轻质耐火浇注料包括以下重量份的原料组分：耐火粉剂35份，其中，陶瓷颗粒17.5份，硅微粉17.5份；sio2的质量百分含量为50％～65％、al2o3的质量百分含量为25％～35％、粒度为60目～80目的耐火漂珠15份；促凝剂1份，其中，碳酸钠0.5份，碳酸锂0.5份；水溶胶液1份，其中，硅酸钠0.5份，丙烯酸0.5份；珍珠岩3份；助流剂2份，其中，微晶纤维素1份，微粉硅胶1份。
上述适用于门窗的轻质耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)混合搅拌：浇注料混合搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机，转速20转/min，原料混合前，先启动搅拌机空转2min，运转正常后，先将耐火粉剂、耐火漂珠、珍珠岩按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混1min，后将促凝剂、助流剂按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混2min，再加入按照要求的重量份的水溶胶液，搅拌至颜色均匀，得到混合料。
(2)在混合料中缓慢加入水，视情况而定，混合搅拌5min至颜色均匀，得到浇注料，搅拌的效果以达到有流动性但不流淌为佳。
实施例3
一种适用于门窗的轻质耐火浇注料包括以下重量份的原料组分：耐火粉剂25份，其中，陶瓷颗粒12.5份，硅微粉12.5份；sio2的质量百分含量为50％～65％、al2o3的质量百分含量为25％～35％、粒度为60目～80目的耐火漂珠20份；促凝剂2份，其中，碳酸钠0.5份，碳酸锂1.5份；水溶胶液8份，其中，硅酸钠4份，丙烯酸4份；珍珠岩2.5份；助流剂1份，其中，滑石粉0.5份，硬脂酸镁0.5份。
上述适用于门窗的轻质耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)混合搅拌：浇注料混合搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机，转速15转/min，原料混合前，先启动搅拌机空转2min，运转正常后，先将耐火粉剂、耐火漂珠、珍珠岩按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混2min，后将促凝剂、助流剂按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混2min，再加入按照要求的重量份的水溶胶液，搅拌至颜色均匀，得到混合料。
(2)在混合料中缓慢加入水，视情况而定，混合搅拌5min至颜色均匀，得到浇注料，搅拌的效果以达到有流动性但不流淌为佳。
实施例4
一种适用于门窗的轻质耐火浇注料包括以下重量份的原料组分：耐火粉剂30份，其中，陶瓷颗粒30份；sio2的质量百分含量为50％～65％、al2o3的质量百分含量为25％～35％、粒度为60目～80目的耐火漂珠25份；促凝剂5份，其中，碳酸钠2.5份，碳酸锂2.5份；水溶胶液10份，其中，硅酸钠5份，丙烯酸5份；珍珠岩3份；助流剂1份，其中，滑石粉0.5份，硬脂酸镁0.5份。
上述适用于门窗的轻质耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)混合搅拌：浇注料混合搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机，转速15转/min，原料混合前，先启动搅拌机空转2min，运转正常后，先将耐火粉剂、耐火漂珠、珍珠岩按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混2min，后将促凝剂、助流剂按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混2min，再加入按照要求的重量份的水溶胶液，搅拌至颜色均匀，得到混合料。
(2)在混合料中缓慢加入水，视情况而定，混合搅拌5min至颜色均匀，得到浇注料，搅拌的效果以达到有流动性但不流淌为佳。
实施例5
一种适用于门窗的轻质耐火浇注料包括以下重量份的原料组分：耐火粉剂25份，其中，硅微粉25份；sio2的质量百分含量为50％～65％、al2o3的质量百分含量为25％～35％、粒度为60目～80目的耐火漂珠25份；促凝剂3份，其中，石膏1份，石灰2份；水溶胶液5份，其中，硅酸钠2.5份，丙烯酸2.5份；珍珠岩2份；助流剂1.5份，其中，滑石粉0.5份，硬脂酸镁1.5份。
上述适用于门窗的轻质耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
(1)混合搅拌：浇注料混合搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机，转速15转/min，原料混合前，先启动搅拌机空转2min，运转正常后，先将耐火粉剂、耐火漂珠、珍珠岩按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混1min，后将促凝剂、助流剂按照要求的重量份的原料加入搅拌机内干混2min，再加入按照要求的重量份的水溶胶液，搅拌至颜色均匀，得到混合料。
(2)在混合料中缓慢加入水，视情况而定，混合搅拌5min至颜色均匀，得到浇注料，搅拌的效果以达到有流动性但不流淌为佳。
对比实施例1
一种轻质隔热耐火浇注料包括以下重量份的原料组分：粉煤灰25份、莫来石20份、氧化铝空心球10份、氧化铝微粉40份、碳酸镁20份。莫来石、氧化铝空心球为骨料，粉煤灰、氧化铝微粉、碳酸镁为基质。
上述轻质隔热耐火浇注料的制备方法，包括以下步骤：
浇注料混合搅拌宜采用强制式混凝土搅拌机，转速15转/min，原料混合前，先启动搅拌机空转2min，运转正常后，首先将配方比例的莫来石、氧化铝空心球，倒进搅拌机中干混1.0min，再加入配方比例的粉煤灰、氧化铝微粉、碳酸镁，在搅拌机中混合均匀后缓慢加水湿拌5min，料色均一后且有流动性但不流淌时得到浇注料。
表1是上述实施例1-5及对比例所制备的适用于门窗的轻质耐火浇注料，并进行了40mm×40mm×160mm试样的制备，经各温度(110℃×24h、1100℃×3h、1300℃×3h)热处理后，各项理化性能参数测定分别按照下列标准进行：
加热永久线变化按照gb/t5988-2007耐火材料加热永久线变化试验方法测定；体积密度按照yb/t5200-1993致密耐火浇注料显气孔率和体积密度试验方法测定；常温抗折强度按照gb/t3001-2007耐火材料常温抗折强度试验方法测定；常温耐压强度按照gb/t5072-2008耐火材料常温耐压强度试验方法测定；导热系数按照yb/t4130-2005耐火材料导热系数试验方法(水流量平板法)测定；耐火度按照gb/t7322-2007耐火度试验方法测定。
表1
由表1中可以看出，对比实施例1采用现有技术的制备方法，本发明实施例1-5，线变化率小；各试样的体积密度≤1.51g/cm3，体积密度小，质量轻；1300℃×3h烧后抗折强度≥3.75mpa，1300℃×3h烧后抗压强度≥24.1mpa，该浇注料强度高；导热系数(500℃)≤0.32w/(m·k)，导热系数低，隔热效果好；对比实施例1耐火度为1270℃～1530℃，而实施例1-5耐火度为1610℃～1690℃。可见通过该适用于门窗的轻质耐火浇注料创造性的配方设计，大幅度提高了轻质耐火浇注料的抗折、耐压强度，具备优良的隔热性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。