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强度和防老化性能，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能力差、强度低的问题，提供一种防老化的高强度板材材料。
本发明还提供了一种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：一种防老化防火板材材料，包括以下重量份的组分制成：木质纤维40-60重量份、醋酸乙烯3-4重量份、乙烯基三乙氧基硅烷1-2重量份、改性纳米氧化锌6-12重量份、氢氧化镁8-12重量份、碳化钛1-3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，所述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，所述板材材料中还包括14-19重量份的改性硅灰，硅灰的改性方法如下：
（1）将硅灰加入活化剂水溶中，加入搅拌，烘干后加入碳酸钾和磷酸二氢铝，经过煅烧冷却至常温；
（2）将乙酸二乙醇酰胺、聚异戊二烯和柠檬酸钾钠分别加入去离子水中混合并搅拌分散，再加入n,n-二仲丁基对苯二胺、丁基硫醇锡，加热直至水完全蒸干；
（3）将上述步骤（1）、步骤（2）得到的物料混合均匀，加入缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷，35-40℃下保温搅拌，得到烷基化混料；
（4）将聚乙烯醇加入到去离子水中，搅拌均匀后加入步骤（3）得到的烷基化混料，调节温度为45-60℃，在氮气的保护下，依次加入甲基丙烯酸乙酯、二乙烯苯、偶氮二异庚腈，搅拌反应，反应结束后用去离子水洗涤，最后进行真空干燥。
利用硅灰和缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷混和使硅灰表面硅烷基化，然后将甲基丙烯酸乙酯接枝到硅烷基化表面，改性过后的硅灰不但粘合性得到提高，还提高了体系的抗水性。将改性硅灰添加到板材材料中能有效提高板材的强度。
作为优选，所述步骤（1）中煅烧使用的温度为650-700℃。
作为优选，所述步骤（1）中的硅灰、碳酸钾和磷酸二氢铝的重量比为85-90：12-15：
5-8。
作为优选，所述步骤（1）得到的物料与步骤（2）得到的物料相混合的重量比为
80：7-9。
步骤（1）得到的物料与步骤（2）得到的物料相混合的重量比为80：7-9时，
缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷与硅灰混合的较为均匀，得到的烷基化混料的流动性和分散性更好。
作为优选，步骤4中聚乙烯醇、烷基化混料、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯苯、偶氮二
异庚腈的混合重量比为：2-3：21-23：16-19：1-2：0.8-1。
当聚乙烯醇、烷基化混料、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯苯、偶氮二异庚腈的混合
重量比在2-3：21-23：16-19：1-2：0.8-1范围时，得到的改性过的硅灰同时具有较优的粘合性能、稳定性能和防水性能。
作为优选，所述一种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50-60℃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、改性硅灰、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200-220℃，二区温度
220-270℃，三区温度270-290℃。
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）本发明利用硅灰和缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷混和使硅灰表面硅烷基化，然后将甲基丙烯酸乙酯接枝到硅烷基化表面，不但提高了体系的粘合性和稳定性，还提高了体系的抗水性。将改性硅灰添加到板材中能有效提高板材的强度，另外改性硅灰添加到板材材料中还提高了防水性能。
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
一种防老化防火板材材料，由以下重量份的原料组成：木质纤维40重量份，醋酸乙烯3重量份，乙烯基三乙氧基硅烷1重量份，改性纳米氧化锌8重量份，改性硅灰15重量份，氢氧化镁8重量，碳化钛1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。
其中改性硅灰通过以下方法制备而得：
（1）将5重量份的氟硅酸钾、3重量份的氯化钠和0.5重量份的肌醇六磷酸加入到100重量份的去离子水中搅拌配制成活化剂水溶液。将硅灰85重量份加入活化剂水溶中，在水浴锅中加热到60℃，搅拌1个小时，取出放入烘箱中烘干后加入12重量份碳酸钾和5重量份磷酸二氢铝，在650℃条件下煅烧3小时后冷却至常温；
（2）将2重量份乙酸二乙醇酰胺、3重量份聚异戊二烯和0.5重量份柠檬酸钾钠分别加入80重量份去离子水中混合并搅拌分散，再加入2重量份n,n-二仲丁基对苯二胺和0.3重量份丁基硫醇锡，加热到90℃，直至水完全蒸干；
（3）将80重量份上述步骤（1）得到的煅烧料与7重量份步骤（2）得到的物料混合均匀，加入40重量份缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷，加热到35℃，搅拌8小时后得到烷基化混料；
（4）将2重量份聚乙烯醇加入到90重量份去离子水中，搅拌均匀后加入步骤（3）得到的21重量份烷基化混料，加热到50℃，在氮气的保护下，依次加入16重量份甲基丙烯酸乙酯、1重量份二乙烯苯、0.8重量份偶氮二异庚腈，搅拌4个小时，使其充分反应，反应结束后用去离子水洗涤，最后进行真空干燥。
其中本发明一种防老化防火板材材料的一种制备方法为：
（1）将木质纤维40重量份与醋酸乙烯3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1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、改性硅灰15重量份、氢氧化镁8重量份、碳化钛1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270℃，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。
实施例2
一种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，改性纳米氧化锌10重量份，改性硅灰15重量份，氢氧化镁8重量，碳化钛1重量份。
其中纳米氧化锌的改性方法为：
（1）将17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4重量份的六偏磷酸钠，放到乳化机中，调节乳化机转速为4000转/分，进行乳化40分钟；
（2）将乳化过的悬浮液放入超声波清洗器中，超声分散30分钟，然后升温至60℃，然后滴加12重量份的硅酸钠水溶液，并用稀硫酸控制溶液的ph=10，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8小时，干燥后得到表面经过氧化硅处理的纳米氧化锌粉末。
其中改性硅灰通过以下方法制备而得：
（1）将5重量份的氟硅酸钾、3重量份的氯化钠和0.5重量份的肌醇六磷酸加入到100重量份的去离子水中搅拌配制成活化剂水溶液。将硅灰85重量份加入活化剂水溶中，在水浴锅中加热到60℃，搅拌1个小时，取出放入烘箱中烘干后加入12重量份碳酸钾和5重量份磷酸二氢铝，在650℃条件下煅烧3小时后冷却至常温；
（2）将2重量份乙酸二乙醇酰胺、3重量份聚异戊二烯和0.5重量份柠檬酸钾钠分别加入80重量份去离子水中混合并搅拌分散，再加入2重量份n,n-二仲丁基对苯二胺和0.3重量份丁基硫醇锡，加热到90℃，直至水完全蒸干；
（3）将80重量份上述步骤（1）得到的煅烧料与7重量份步骤（2）得到的物料混合均匀，加入40重量份缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷，加热到35℃，搅拌8小时后得到烷基化混料；
（4）将2重量份聚乙烯醇加入到90重量份去离子水中，搅拌均匀后加入步骤（3）得到的21重量份烷基化混料，加热到50℃，在氮气的保护下，依次加入16重量份甲基丙烯酸乙酯、1重量份二乙烯苯、0.8重量份偶氮二异庚腈，搅拌4个小时，使其充分反应，反应结束后用去离子水洗涤，最后进行真空干燥。
其中本发明一种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50-60℃预热，然后升温至80℃，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10重量份、改性硅灰15重量份、氢氧化镁8重量份、碳化钛1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210℃，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材料。
实施例3
一种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4重量份，乙烯基三乙氧基硅烷2重量份，改性纳米氧化锌12重量份，改性硅灰15重量份，氢氧化镁8重量，碳化钛1重量份。
其中纳米氧化锌的改性方法为：
（1）将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5重量份的六偏磷酸钠，放到乳化机中，调节乳化机转速为4000转/分，进行乳化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30分钟，然后升温至70℃，然后滴加13重量份的硅酸钠水溶液，并用稀硫酸控制溶液的ph=10，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。
其中改性硅灰通过以下方法制备而得：
（1）将5重量份的氟硅酸钾、3重量份的氯化钠和0.5重量份的肌醇六磷酸加入到100重量份的去离子水中搅拌配制成活化剂水溶液。将硅灰85重量份加入活化剂水溶中，在水浴锅中加热到60℃，搅拌1个小时，取出放入烘箱中烘干后加入12重量份碳酸钾和5重量份磷酸二氢铝，在650℃条件下煅烧3小时后冷却至常温；
（2）将2重量份乙酸二乙醇酰胺、3重量份聚异戊二烯和0.5重量份柠檬酸钾钠分别加入80重量份去离子水中混合并搅拌分散，再加入2重量份n,n-二仲丁基对苯二胺和0.3重量份丁基硫醇锡，加热到90℃，直至水完全蒸干；
（3）将80重量份上述步骤（1）得到的煅烧料与7重量份步骤（2）得到的物料混合均匀，加入40重量份缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷，加热到35℃，搅拌8小时后得到烷基化混料；
（4）将2重量份聚乙烯醇加入到90重量份去离子水中，搅拌均匀后加入步骤（3）得到的21重量份烷基化混料，加热到50℃，在氮气的保护下，依次加入16重量份甲基丙烯酸乙酯、1重量份二乙烯苯、0.8重量份偶氮二异庚腈，搅拌4个小时，使其充分反应，反应结束后用去离子水洗涤，最后进行真空干燥。
其中本发明一种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4重量份混合加热到60℃预热，然后升温至80℃，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12重量份、改性硅灰15重量份、氢氧化镁8重量份、碳化钛1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220℃，二区温度270℃，三区温度290℃，然后挤出的物料置于空气中冷却，最后进行切粒得到防火材料。