防火门芯板及其制备方法与应用
【专利摘要】本发明公开了一种防火门芯板及其制备方法和应用。本发明防火门芯板包括防火门芯层和结合在所述防火门芯层表面的玻璃防火涂层。其中，所述防火门芯层包括质量比为(30?45):(15?35):(5?15):(0.1?0.5)的氧化镁、氯化镁和凹凸棒土以及复合型发泡剂，所述玻璃防火涂层的厚度为5?50μm。本发明防火门芯板抗折强度高，结构稳定，防火性能好。其制备方法有效保证了本发明防火门芯板性能的稳定性，提高了其防火性能。
【专利说明】
防火门芯板及其制备方法与应用
技术领域
[0001]本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种防火门芯板及其制备方法和该防火门芯板的应用。
【背景技术】
[0002]8.12天津滨海新区爆炸事故的发生，造成165人遇难，8人失联，直接经济损失68.66亿元。这一巨大的灾难，让人深感悲痛的同时，也使相关部门对防火材料的要求更为严格。在众多建筑材料中，防火门是防火环节中的重要防火环节之一。
[0003]当前，防火门大多采用防火门芯板制作，众所周知，采用防火门芯板制作的防火门不仅可以省去骨架支撑，还可以简化防火门的制作过程，提高生产效率，降低制造成本。但是，就目前的两种防火门芯板来说，第一种是以硅酸铝棉为主要材料的门芯板，由于其烟气毒性指标达不到国家标准，现在已被明令禁止使用；另一种是以膨胀珍珠岩为主要材料的门芯板，由于珍珠岩的自身的强度差，与钢板或多层板粘结后，薄钢板的加工变形、遇热变形，以及碰撞变形等因素，容易导致防火门芯板碎裂，从而影响防火门的整体性能。多层板与珍珠岩制成的芯料板粘结后，在运输、安装过程中，受外力冲撞容易使芯料板破裂，在发生火灾时，当多层板燃尽后，防火门便自行散架失去防火作用。
[0004]还有一种常用于制备防火门芯的防火材料一一菱镁材料，菱镁发泡防火门芯是新一代不燃防火保温产品。主要是天然的氯氧镁无机环保材料，经机械流水作业压制复合而成。它具有不燃不爆，耐水、耐油、耐化学腐蚀，无毒以及机械强度高等特点。但是其也存在一定的问题，菱镁材料成分里含大量卤素离子(主要是氯离子)，因而在高温潮湿的环境下极易发生吸潮、返卤现象，严重锈蚀防火门钢材基体，造成大量的浪费。
[0005]另外，纵观国内生产的防火门芯板抗折强度低、防火性能较差，在高温烘烧过程中结构易坍塌等问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种防火门芯板及其制备方法和其应用，以解决现有防火门芯板存在还存在吸潮、返卤现象和抗折强度低、高温烘烧过程中结构易坍塌的技术问题。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种防火门芯板。所述防火门芯板一种防火门芯板，其特征在于:包括
[0008]防火门芯层，所述防火门芯层包括氧化镁、氯化镁和凹凸棒土以及复合型发泡剂，且所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比为(30-45):(15-35): (5-15):(0.1-0.5)；
[0009]玻璃防火涂层，所述玻璃防火涂层结合在所述防火门芯层表面。
[0010]作为本发明的一方面，提供了一种防火门芯板的制备方法。所述制备包括如下步骤:
[0011]按照氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比为(30-45):(15-35): (5-15):(0.1-0.5)分别称取氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂原料；
[0012]将称取的所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂加入溶剂中进行混料处理，形成膏状混合物；
[0013]将所述膏状混合物进行模压固化成型，形成防火门芯层；
[0014]在所述防火门芯层表面形成玻璃防火涂层。
[0015]作为本发明的又一方面，提供了本发明防火门芯板或本发明制备方法制备的防火门芯板在木质防火门、钢质防火门、防盗门、防撬门、进户门、工艺门中的应用。
[0016]与现有技术相比，本发明防火门芯板在所含的防火门芯层中加入棒状凹凸棒土组分，通在其他组分的协同作用下，发挥各组分之间的协效作用，使得本发明防火门芯板抗折强度高。设置在防火门芯层表面的玻璃防火涂层在受热过程中会形成一层坚硬的玻璃保护膜，在吸收外界热量的同时进一步提高了本发明防火门芯板的抗折强度和结构稳定性。另夕卜，在防火门芯层和玻璃防火涂层共同作用下，赋予本发明防火门芯板优异的防火性能和环保性能，且避免了对菱镁材料的选用，避免了本发明防火门芯板吸潮、返卤现象等不良现象发生。
[0017]本发明防火门芯板制备方法只需将含有凹凸棒土的膏状混合物模压固化成型后在形成的防火门芯层表面形成玻璃防火涂层，其制备的防火门芯板不仅抗折强度和结构稳定性高以及优异的防火性能，而且还能使其该些性能稳定。另外，该制备方法的工艺条件易控制，对设备要求低，提高了其生产效率，降低了其生产成本。
[0018]正是由于本发明防火门芯板及其制备方法具有上述的性能和优点，因此，将其在木质防火门、钢质防火门、防盗门、防撬门、进户门、工艺门中应用时，使得含有本发明防火门芯板的木质防火门、钢质防火门、防盗门、防撬门、进户门、工艺门具有优异的防火性能，而且强度高和结构稳定，成本低。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]本发明实施例说明书中所提到的相关成分的质量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间质量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量可以是yg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0021]一方面，本发明实施例提供一种具有抗折强度高、结构稳定、防火性能好的防火门芯板。在一实施例中，该防火门芯板包括防火门芯层和玻璃防火涂层。
[0022]其中，作为本发明的一实施例，所述防火门芯层包括有氧化镁、氯化镁和凹凸棒土以及复合型发泡剂成分，且所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比为(30-45): (15-35):(5-15): (0.1-0.5)。通过对防火门芯层成分的控制，具体是通过加入棒状凹凸棒土组分，其具有一定的类似于纤维增韧的效果，通在其他组分的协同作用下，发挥各组分之间的协效作用，使得本发明防火门芯板抗折强度高。
[0023]在一些具体实施例中，该防火门芯层所含的氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂均可以选用下文中防火门芯层制备方法所选用的相关组分，为了节约篇幅，在此不再赘述。另外，该防火门芯层可以按照下文的方法制备形成，具体的如将含有氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂与溶剂配制成膏状混合物，然后将膏状混合物进行模压固化成型。
[0024]上述防火门芯板所含的玻璃防火涂层是结合在所述防火门芯层表面上，在一实施例中，玻璃防火涂层结合在所述防火门芯层表面上的方式可以是采用涂覆或者采用其他可以形成玻璃防火涂层的方法形成，其他可以形成玻璃防火涂层的方法可以但不仅仅是热压合等方法。只要是能够使得玻璃防火涂层结合在防火门芯层表面上的任何方式，均在本发明公开的范围。在防火门芯层表面上结合该玻璃防火涂层，当本发明实施例防火门芯板在受热过程中，该玻璃防火涂层会形成一层坚硬的玻璃保护膜，在吸收外界热量的同时进一步提高了本发明实施例防火门芯板的抗折强度和结构稳定性。
[0025]在一实施例中，所述玻璃防火涂层的厚度控制为5_50μπι。通过调节该玻璃防火涂层的厚度实现对受热所形成的玻璃保护膜的厚度进行控制，从而提高本发明实施例防火门芯板的抗折强度和结构稳定性。
[0026]由上述可知，本发明实施例防火门芯板在防火门芯层和玻璃防火涂层共同作用下，使得两者发挥协效作用，不仅赋予本发明实施例防火门芯板高的抗折强度和结构稳定性，是赋予其优异的防火性能和环保性能，且避免了对菱镁材料的选用，避免了本发明防火门芯板吸潮、返卤现象等不良现象发生。
[0027]—方面，在上文所述防火门芯板的基础上，本发明实施例还提供了本发明实施例防火门芯板的一种制备方法。在一实施例中，该防火门芯板的制备方法，包括如下步骤:
[0028]S01:按照上文所述防火门芯板的防火门芯层所含的成分分别称取氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂原料；
[0029]S02:将称取的所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂加入溶剂中进行混料处理，形成膏状混合物；
[0030]S03:将所述膏状混合物进行模压固化成型，形成防火门芯层；
[0031]S04:在所述防火门芯层表面形成玻璃防火涂层。
[0032]具体地，上述步骤SOl中称取的氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂各原料的质量比如上文在对防火门芯层表述中所述的，氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比为(30-45): (15-35): (5-15): (0.1-0.5)。
[0033]在一具体实施例中，所述氧化镁的细度为500目，即是过500目筛。在另一具体实施例中，所述氯化镁选用六水氯化镁。在又一具体实施例中，所述复合型发泡剂为AB型复合发泡剂。
[0034]上述步骤S02中的混料处理包括如下步骤:
[0035]S021:将称取的所述六水氯化镁、凹凸棒土、复合型发泡剂加入溶剂中进行第一阶段的混料处理，得到泡沫状混合物；
[0036]S022:将称取的所述氧化镁的部分加入所述泡沫状混合物中进行第二阶段的混料处理，得到稀混合物；
[0037]S023:将所述氧化镁的剩余部分加入所述稀混合物中进行第三阶段的混料处理，得到所述膏状混合物。
[0038]其中，该步骤S021中所述的溶剂是起到溶剂载体作用，使得各组分能够在溶剂中充分分散，从而最终形成稳定的膏状混合物。因此，只要是能够起到溶剂载体的作用，有能够避免溶剂与各组分之间产生化学反应的所有溶剂均可以用于本发明，如在具体实施例中，该溶剂可以是但不仅仅是水。
[0039]在一实施例中，该步骤S021中所述的第一阶段的混料处理是采用高速搅拌，如高速搅拌的速率为500-1000r/min，时间为至少5min。
[0040]在该步骤S022中，氧化镁是部分加入至步骤S021配制的所述泡沫状混合物中，另一部分是在下一步骤S023中加入所述稀混合物中的。在一实施例中，在该步骤S022中，是将称取氧化镁的质量百分比80%加入至步骤S021配制的所述泡沫状混合物中。在另一实施例中，该步骤S022中所述的第二阶段的混料处理是继续采用高速搅拌，如高速搅拌的速率为500-1000r/min，时间为至少 5min。
[0041]在该步骤S023中，作为本发明的一实施例，第三阶段的混料处理是采用中速搅拌，如中速搅拌的速率为200-600r/min，时间为至少5min。
[0042]通过上述混料处理，使得各原料组分在溶剂中能够充分分散，从而使得最终制备的膏状混合物分散体系稳定，那么能够提高制备的防火门芯层的质量稳定性。
[0043]上述步骤S03中所述的模压固化成型是将步骤S02制备的膏状混合物加至防火门芯层的模具中，在一定的压力等条件下，使得该膏状混合物在模具内进行固化成型。在一实施例中，所述模压固化成型的条件为:常温固化，在具体实施例中，固化时间为但不仅仅24h，应当保证膏状混合物在模具中充分固化为前提。
[0044]上述步骤S04中，形成玻璃防火涂层的方法如上文所述的，可以是采用涂覆或者采用其他可以形成玻璃防火涂层的方法形成，其他可以形成玻璃防火涂层的方法可以但不仅仅是热压合等方法。只要是能够使得玻璃防火涂层结合在防火门芯层表面上的任何方式，均在本发明公开的范围。
[0045]因此，上述本发明防火门芯板的制备方法优选的将原料组分顺序混料处理，使得各组分能够充分分散，并发挥各组分之间的协效作用，使得本发明实施例防火门芯板具有抗折强度高、防火性能好的性能特点。形成于防火门芯板表面的玻璃防火涂层在受热过程中会形成一层坚硬的玻璃保护膜，在吸收外界热量的同时进一步提高了本发明防火门芯板的抗折强度和结构稳定性。另外，该制备方法的工艺条件易控制，对设备要求低，提高了其生产效率，降低了其生产成本。
[0046]正是由于本发明实施例防火门芯板及其制备方法具有上述的如具有抗折强度高、防火性能好，结构稳定等性能和优点，因此，将其在木质防火门、钢质防火门、防盗门、防撬门、进户门、工艺门中应用时，使得含有本发明防火门芯板的木质防火门、钢质防火门、防盗门、防撬门、进户门、工艺门具有优异的防火性能，而且强度高和结构稳定，成本低，相应提高了采用本发明实施例防火门芯板的相关产品的性能。
[0047]以下结合具体优选实施例对本发明防火门芯板及其制备方法进行详细阐述。
[0048]实施例1
[0049]本实施例提供一种防火门芯板及其制备方法与应用。本实施例防火芯板包括防火门芯层和结合在所述防火门芯层表面的玻璃防火涂层。其中，所述防火门芯层包括氧化镁、氯化镁和凹凸棒土以及复合型发泡剂，且所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比如见其制备方法中的比例，所述玻璃防火涂层的厚度为5WH
[0050]本实施例防火芯板制备方法如下:[〇〇511S11:称取12kg六水氯化镁、2.5kg凹凸棒、0.15kg复合型发泡剂和16Kg水加入搅拌机中，高速搅拌5min，得到泡沫状混合物；[〇〇52]S12:称取20kg氧化镁加入上述泡沫状混合物中，继续高速搅拌lOmin，得到稀混合物；[〇〇53]S13:继续称取2.5kg氧化镁加入上述稀混合物中，中速搅拌15min，最后得到膏状混合物；[〇〇54]S14:将所述膏状混合物倒入模具中，并将其均匀涂覆在模具内，得到防火门芯板雏形；
[0055]S15:将所述防火门芯板雏形静置，使其常温固化后脱模，得到成型防火门芯板；[〇〇56]S16:称取0.5kg玻璃防火涂层，将其涂覆在所述成型防火门芯板表面，然后静置风干，得到半成品防火门芯板；
[0057]S17:用切割机将半成品防火门芯板切割成产品所需大小，得到成品防火门芯板。
[0058]实施例2
[0059]本实施例提供一种防火门芯板及其制备方法。本实施例防火芯板包括防火门芯层和结合在所述防火门芯层表面的玻璃防火涂层。其中，所述防火门芯层包括氧化镁、氯化镁和凹凸棒土以及复合型发泡剂，且所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比如见其制备方法中的比例，所述玻璃防火涂层的厚度为50M1。
[0060]本实施例防火芯板制备方法如下:[0〇61 ]S21:称取15kg六水氯化镁、4kg凹凸棒、0.2kg复合型发泡剂和12Kg水加入搅拌机中，高速搅拌5min，得到泡沫状混合物；[〇〇62]S22:称取12kg氧化镁加入上述泡沫状混合物中，继续高速搅拌lOmin，得到稀混合物；[〇〇63]S23:继续称取3kg氧化镁加入上述稀混合物中，中速搅拌15min，最后得到膏状混合物；[〇〇64]S24:将所述膏状混合物倒入模具中，并将其均匀涂覆在模具内，得到防火门芯板雏形；
[0065]S25:将所述防火门芯板雏形静置，使其常温固化后脱模，得到成型防火门芯板；[〇〇66]S26:称取0.5kg玻璃防火涂层，将其涂覆在所述成型防火门芯板表面，然后静置风干，得到半成品防火门芯板；
[0067]S27:用切割机将半成品防火门芯板切割成产品所需大小，得到成品防火门芯板。
[0068]实施例3
[0069]本实施例提供一种防火门芯板及其制备方法。本实施例防火芯板包括防火门芯层和结合在所述防火门芯层表面的玻璃防火涂层。其中，所述防火门芯层包括氧化镁、氯化镁和凹凸棒土以及复合型发泡剂，且所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比如见其制备方法中的比例，所述玻璃防火涂层的厚度为25wii。
[0070]本实施例防火芯板制备方法如下:[0〇71 ]S31:称取12kg六水氯化镁、6kg凹凸棒、0.25kg复合型发泡剂和18Kg水加入搅拌机中，高速搅拌5min，得到泡沫状混合物；
[0072]S32:称取22kg氧化镁加入上述泡沫状混合物中，继续高速搅拌lOmin，得到稀混合物；[〇〇73]S33:继续称取5kg氧化镁加入上述稀混合物中，中速搅拌15min，最后得到膏状混合物；[〇〇74]S34:将所述膏状混合物倒入模具中，并将其均匀涂覆在模具内，得到防火门芯板雏形；
[0075]S35:将所述防火门芯板雏形静置，使其常温固化后脱模，得到成型防火门芯板；[〇〇76]S36:称取0.5kg玻璃防火涂层，将其涂覆在所述成型防火门芯板表面，然后静置风干，得到半成品防火门芯板；
[0077]S37:用切割机将半成品防火门芯板切割成产品所需大小，得到成品防火门芯板。[〇〇78]实施例1?3中的成品防火门芯板经测试得知，密度280-380kg/m3,抗折强度2-8Mpa，耐燃温度800-1000°C，耐火极限l_2h，烟气毒性等级达到准安全二级(ZA2)。因此，本发明实施例防火门芯板具有抗折强度高、防火性能好的性能特点。[〇〇79]以上是对本发明所提供的防火门芯板及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种防火门芯板，其特征在于:包括 防火门芯层，所述防火门芯层包括氧化镁、氯化镁和凹凸棒土以及复合型发泡剂，且所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比为(30-45):(15-35): (5-15):(0.1-0.5)； 玻璃防火涂层，所述玻璃防火涂层结合在所述防火门芯层表面。2.根据权利要求1所述的防火门芯板，其特征在于:所述玻璃防火涂层的厚度为5-50μmD3.根据权利要求1或2所述的防火门芯板，其特征在于:所述氧化镁的细度为500目。4.根据权利要求1或2所述的防火门芯板，其特征在于:所述复合型发泡剂为AB型复合发泡剂。5.一种防火门芯板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 按照氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂的质量比为(30-45): (15-35): (5-15):(0.1-0.5)分别称取氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂原料； 将称取的所述氧化镁、氯化镁、凹凸棒土和复合型发泡剂加入溶剂中进行混料处理，形成膏状混合物； 将所述膏状混合物进行模压固化成型，形成防火门芯层； 在所述防火门芯层表面形成玻璃防火涂层。6.权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混料处理包括如下步骤: 将称取的所述六水氯化镁、凹凸棒土、复合型发泡剂加入溶剂中进行第一阶段的混料处理，得到泡沫状混合物； 将称取的所述氧化镁的部分加入所述泡沫状混合物中进行第二阶段的混料处理，得到稀混合物； 将所述氧化镁的剩余部分加入所述稀混合物中进行第三阶段的混料处理，得到所述膏状混合物。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于:所述模压固化成型的条件为:常温固化。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于:形成的所述玻璃防火涂层的厚度为5-5 Oum ο9.根据权利要求5-8任一所述的制备方法，其特征在于: 所述氧化镁的细度为500目；和/或 所述氯化镁选用六水氯化镁;和/或 所述复合型发泡剂为AB型复合发泡剂;和/或 所述溶剂为水。10.根据权利要求1-4任一所述的防火门芯板或由权利要求5-9任一所述的制备方法制备的防火门芯板在木质防火门、钢质防火门、防盗门、防撬门、进户门、工艺门中的应用。
【文档编号】C04B38/02GK105948693SQ201610298968
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】邹继兆, 刘长, 于思洋, 曾燮榕, 李斌, 吴洪亮, 程标, 王毅, 吴耀耀
【申请人】深圳大学, 深圳国汇新材料有限公司, 广东省公安消防总队, 吴耀耀