一种防水防老化防火板材材料及其制备方法与流程

文档序号:11211625阅读:744来源:国知局

本发明涉及一种防火材料领域,尤其是涉及一种防火材料及其制备方法。



背景技术:

建筑板材的性能和功能各不相同,生产新型建筑板材的原料和工艺方法也各不相同。就其发展的情况而言,有的建筑板材重在花色,花色品种层出不穷,如装饰材料;有的板材重在功能,如保温材料;有的建筑板材则通过深加工衍生出多个品种,如新型建筑板材等。不同的板材采用的原料不同,生产工艺不同,其性能和功能和功用也不同。

卤素材料常被作为阻燃添加剂,使制得的材料具有良好的阻燃性能,卤素阻燃剂是热塑性聚合物通用的防燃烧剂,常和三氧化二锑材料结合使用。但含卤素的产品在燃烧时,会产生高浓度毒性和腐蚀性气体,危害人类身体健康,同时使最终成品回收利用率复杂化。

中国专利公开号cn103524074a公开了一种净化车间防火板材,该种防火板材以石灰石粉为主料,以木质纤维素、双醛淀粉、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、铝矾土、钾长石粉为辅料制备而成。该板材所使用的主料石灰石随具有一定的抗火性能,但是板材不具有一定的防水和防老化性能,对建材的应用范围造成一定的局限性。



技术实现要素:

本发明是为了克服现有技术防火板材抗紫外、防水能力差的问题,提供一种防老化、防水效果好的板材材料。

本发明还提供了一种防水防老化防火板材材料的制备方法。

本发明采用以下技术方案:一种防水防老化防火板材材料,包括以下重量份的组分制成:木质纤维50-70重量份、醋酸乙烯4-6重量份、乙烯基三乙氧基硅烷2-3重量份、聚硅氧烷2-3重量份、聚硅氮烷1-2重量份、氢氧化镁5-8重量份、碳化钛2-4重量份。

氢氧化镁和碳化钛具有优良的阻燃性能,加入氢氧化镁和碳化钛大大提高了板材材料的阻燃性能。

作为优选,聚硅氧烷与聚硅氮烷的重量比为1:1-2.5。

聚硅氧烷与聚硅氮烷的重量比在1:1-2.5时,制得的板材材料具有极强的防水性能。

作为优选,还包括改性纳米氧化锌,改性氧化锌的改性方法如下:

(1)15-18重量份的纳米氧化锌粉体加入到100重量份的去离子水中,搅拌配置成悬浮液,向悬浮液中加入3-5重量份的六偏磷酸钠,放到乳化机中乳化30-50分钟;

(2)将乳化过的悬浮液放入超声波清洗器中,超声分散20-30分钟,然后升温至60℃-70℃,然后滴加10-13重量份的硅酸钠水溶液,滴加稀硫酸,控制ph=9-10,熟化后用稀硫酸调节溶液ph=7,超声;

(3)经过滤超声后的溶液,用蒸馏水洗涤,然后放入90℃的烘箱中干燥7-9小时,干燥后得到表面经过氧化硅处理的纳米氧化锌粉末。

纳米氧化锌是一种重要的紫外线屏蔽剂,由于颗粒表面能较高,处于热力学非常稳定状态,容易聚积成团,使用氧化硅对氧化锌进行表面包裹处理,增加了纳米氧化锌的分散性能。

作为优选,所述一种防水防老化防火板材材料的制备方法包括如下步骤:

(1)将木质纤维与醋酸乙烯混合加热到55-65℃预热,然后升温至70-80℃,加入乙烯基三乙氧基硅烷,搅拌分散后冷却至常温;

(2)将步骤1中得到的物质与改性纳米氧化锌、聚硅氧烷、聚硅氮烷、氢氧化镁、碳化钛混合后得到混合料,然后将混合料加入双螺杆挤出机中,经过熔融、挤出、干燥、切粒得到防火材料。

作为优选,所述所螺杆挤出机各区段温度分别为:一区温度180-200℃,二区温度210-250℃,三区温度260-280℃。

因此,本发明具有如下有益效果:(1)本发明采用改性纳米氧化锌作为抗老化剂,大大提高了板材材料抗紫外能力。另外对纳米氧化锌表面进行改性,在纳米氧化锌表面包裹一层氧化硅,增强了纳米氧化硅的分散性;(2)一定配比的聚硅氧烷与聚硅氮烷大大增强了板材材料的防水性能。

具体实施方式

下面通过具体实施例,对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明中,若非特指,所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的,实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。

实施例1

一种防水防老化防火板材材料,由以下重量份的原料组成:木质纤维50重量份、醋酸乙烯4重量份、乙烯基三乙氧基硅烷2重量份、聚硅氧烷2重量份、聚硅氮烷1重量份、氢氧化镁5重量份、碳化钛2重量份、纳米氧化锌5重量份。

其中纳米氧化锌的改性方法为:

(1)将15重量份的纳米氧化锌粉体加入到100重量份的去离子水中,搅拌配置成悬浮液,向悬浮液中加入3重量份的六偏磷酸钠,放到乳化机中,调节乳化机转速为3000转/分,进行乳化30分钟;

(2)将乳化过的悬浮液放入超声波清洗器中,超声分散20分钟,然后升温至60℃,然后滴加10重量份的硅酸钠水溶液,并用稀硫酸控制溶液的ph=9,熟化20分钟后用0.5mol/l稀硫酸调节溶液ph=7,超声20分钟;

(3)经过滤超声后的溶液,用蒸馏水洗涤,然后放入90℃的烘箱中干燥7小时,干燥后得到表面经过氧化硅处理的纳米氧化锌粉末。

其中本发明一种防水防老化防火板材材料的一种制备方法为:

(1)将木质纤维50重量份与醋酸乙烯4重量份混合加热到50℃预热,然后升温至70℃,加入乙烯基三乙氧基硅烷2重量份,搅拌分散后冷却至常温;

(2)将步骤1中得到的物质与改性纳米氧化锌5重量份、聚硅氧烷2重量份、聚硅氮烷1重量份、氢氧化镁5重量份、碳化钛2重量份混合后得到混合料,然后将混合料加入双螺杆挤出机中,熔融过程中调节螺杆挤出机各区段温度分别为:一区温度180℃,二区温度210℃,三区温度260℃,然后挤出的物料置于空气中冷却,最后进行切粒得到防火板材。

实施例2

一种防水防老化防火板材材料,由以下重量份的原料组成:木质纤维60重量份、醋酸乙烯5重量份、乙烯基三乙氧基硅烷3重量份、聚硅氧烷3重量份、聚硅氮烷2重量份、氢氧化镁6重量份、碳化钛3重量份、纳米氧化锌7重量份。

其中纳米氧化锌的改性方法为:

(1)将15重量份的纳米氧化锌粉体加入到100重量份的去离子水中,搅拌配置成悬浮液,向悬浮液中加入3重量份的六偏磷酸钠,放到乳化机中,调节乳化机转速为3000转/分,进行乳化30分钟;

(2)将乳化过的悬浮液放入超声波清洗器中,超声分散20分钟,然后升温至60℃,然后滴加10重量份的硅酸钠水溶液,并用稀硫酸控制溶液的ph=9,熟化20分钟后用0.5mol/l稀硫酸调节溶液ph=7,超声20分钟;

(3)经过滤超声后的溶液,用蒸馏水洗涤,然后放入90℃的烘箱中干燥7小时,干燥后得到表面经过氧化硅处理的纳米氧化锌粉末。

其中本发明一种防水防老化防火板材材料的一种制备方法为:

(1)将木质纤维60重量份与醋酸乙烯5重量份混合加热到50℃预热,然后升温至70℃,加入乙烯基三乙氧基硅烷3重量份,搅拌分散后冷却至常温;

(2)将步骤1中得到的物质与改性纳米氧化锌7重量份、聚硅氧烷3重量份、聚硅氮烷2重量份、氢氧化镁6重量份、碳化钛3重量份混合后得到混合料,然后将混合料加入双螺杆挤出机中,熔融过程中调节螺杆挤出机各区段温度分别为:一区温度190℃,二区温度230℃,三区温度270℃,然后挤出的物料置于空气中冷却,最后进行切粒得到防火板材。

实施例3

一种防水防老化防火板材材料,由以下重量份的原料组成:木质纤维70重量份、醋酸乙烯6重量份、乙烯基三乙氧基硅烷3重量份、聚硅氧烷3重量份、聚硅氮烷2重量份、氢氧化镁8重量份、碳化钛4重量份、纳米氧化锌8重量份。

其中纳米氧化锌的改性方法为:

(1)将15重量份的纳米氧化锌粉体加入到100重量份的去离子水中,搅拌配置成悬浮液,向悬浮液中加入3重量份的六偏磷酸钠,放到乳化机中,调节乳化机转速为3000转/分,进行乳化30分钟;

(2)将乳化过的悬浮液放入超声波清洗器中,超声分散20分钟,然后升温至60℃,然后滴加10重量份的硅酸钠水溶液,并用稀硫酸控制溶液的ph=9,熟化20分钟后用0.5mol/l稀硫酸调节溶液ph=7,超声20分钟;

(3)经过滤超声后的溶液,用蒸馏水洗涤,然后放入90℃的烘箱中干燥7小时,干燥后得到表面经过氧化硅处理的纳米氧化锌粉末。

其中本发明一种防水防老化防火板材材料的一种制备方法为:

(1)将木质纤维70重量份与醋酸乙烯6重量份混合加热到50℃预热,然后升温至70℃,加入乙烯基三乙氧基硅烷3重量份,搅拌分散后冷却至常温;

(2)将步骤1中得到的物质与改性纳米氧化锌8重量份、聚硅氧烷3重量份、聚硅氮烷2重量份、氢氧化镁8重量份、碳化钛4重量份混合后得到混合料,然后将混合料加入双螺杆挤出机中,熔融过程中调节螺杆挤出机各区段温度分别为:一区温度200℃,二区温度250℃,三区温度280℃,然后挤出的物料置于空气中冷却,最后进行切粒得到防火板材。

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