一种聚酯材料防火板及其制备方法与流程

文档序号:26146200发布日期:2021-08-03 14:32阅读:124来源:国知局
一种聚酯材料防火板及其制备方法与流程

本发明属于防火板技术领域,具体的说是一种聚酯材料防火板及其制备方法。



背景技术:

防火板别名叫高压装饰板,或耐火板。它是把牛皮纸浸在树脂当中,在进行高温高压过程实施处理之后,最终形成建筑室内装饰的表面材料。目前防火板广泛用于室内装饰、家具、厨柜、实验室台面、外墙等领域。隧道是现代交通体系中常见的工程类型,隧道的结构一般是由钢筋混凝土垒砌而成的。混凝土在温度达到600℃时,其强度损失已达50%以上。而600℃的环境下,钢材的屈服应力一般降至常温下的1/3以下。而隧道发生火灾时,因其特殊的结构环境,温度一般在1000℃以上,混凝土是很难承受如此的高温。上千度的高温会使隧道内外的石头飞崩,严重的地方拱板坍塌,造成严重的后果。隧道混凝土结构防火保护方法主要有喷涂防火涂料和敷设防火板。由于隧道结构变形、漏水等因素使得防火涂料层易开裂和材料性能降低,不但影响防火效果,而且影响使用寿命;而使用敷设防火板在隧道内混凝土结构顶表面、侧表面及排烟管道表面,能对隧道内部混凝土结构的进行防火保护,火灾时防火板可作为牺牲品来提高承重混凝土结构的耐火极限,且其装饰性能、耐久性能良好。

现有技术中也出现了一些关于隧道防火板的技术方案,如申请号为cn2019213999271的一项中国专利公开了一种抗冲击型外挂式防火板,包括防火板板体、防火板卡头、防火板卡槽、第一抗冲击折板、第二抗冲击折板、抗冲击折板卡头、抗冲击折板卡槽;所述防火板板体的两端分别设有防火板卡头、防火板卡槽;所述第一抗冲击折板、第二抗冲击折板分别位于防火板板体的两端;所述抗冲击折板卡头、抗冲击折板卡槽分别位于第一抗冲击折板、第二抗冲击折板端部。

该方案虽然有效避免了隧道防火板安装不便,受冲击荷载易变形脱落的问题,但是该方案中的防火板质材质密度较大,生产成本高且阻燃性能和力学性能不能很好地兼顾,两者此消彼长。

据此,本发明提出了一种聚酯材料防火板及其制备方法,该方法可以制备出具有轻质、高阻燃、高强度、保温、防潮等特性的适合于隧道使用的防火板。



技术实现要素:

为了弥补现有技术的不足,本发明提出了一种聚酯材料防火板及其制备方法,本发明主要用于解决现有技术中用于隧道使用的防火板密度较大,阻燃效果差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种聚酯材料防火板包括从外到内依次粘合的涂料层、阻燃层和基层;所述阻燃层为聚氨酯泡沫夹层;所述阻燃层左侧设有凸起,阻燃层右侧开设有凹槽;防火板拼接时,相邻两块防火板上的凸起和凹槽正好相匹配;所述基层包括金属板和铰接轴;所述金属板的中部开设有通孔;所述金属板为钛合金材质;相邻金属板间通过铰接轴相互铰接;

当防火板铺设在隧道的拱形墙面时,先将第一块防火板粘接在龙骨上,然后由下至上安装第二块防火板,板间拼接时将,将凸起插入上一块防火板的凹槽中,从而使得防火板快速对齐;

传统技术中的防火板为了提高强度常以金属板为基层,例如不锈钢板、镀锌板、铝板等,虽然其具有阻燃效果,但其抗弯曲性差,且板材较重,施工强度大;而本发明中采用钛合金作为基层,即金属板和铰接轴均为钛合金材质,钛合金的弹性模量小,约为钢和不锈钢的一半,所以更易弯曲以适应有弧度的墙面,且在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550-600℃,可以有效阻燃;此外,由于隧道墙面的弧度从下到上依次增加,防火板的弯折程度不断增大,沿弧形墙面铺设时,金属板绕铰接轴转动,使得基层耐弯曲性进一步提高;相对于传统技术中采用整块金属板作为基层,本发明中基层由金属板相互铰接拼成,可以减小弯曲状态下防火板的表面张力,从而使得防火板不易脱落,延长防火板的使用寿命;而通孔的设置可以使得基层起到桥动力学板的作用,利用拱桥桥洞的原理,将外力均匀分散而保证不变形,且通孔可以使得防火板重量减轻,并有效阻止温度的扩散,达到良好的保温效果;

本发明通过金属板的设计,可以减小弯曲状态下防火板的表面张力,使得防火板不易脱落,延长防火板的使用寿命;且金属板采用钛合金材质,提高了防火板的耐弯曲性和抗折性,能更好的适用于隧道的拱形墙面。

优选的,所述通孔内设有气囊,气囊之间通过输气管相互连通;所述气囊内填充有惰性气体;所述气囊底部连接有出气管,出气管末端被涂料层封堵;由于气体导热性差,气温较低时,填充惰性气体可以增加防火板的保温性能;而火灾发生时,涂料层损坏状态下,出气管解除封堵,气囊内的惰性气体从出气管流出;此时惰性气体可以充斥在空气中,使得防火板外层的空气中含氧量下降,从而减弱火焰的燃烧条件,提高防火板的耐火性,本发明中使用的惰性气体可为氩气。

优选的,所述基层内部开设有一组矩形槽,矩形槽位于基层左端;所述矩形槽与输气管相互连通;所述矩形槽内滑动连接有活塞;初始状态下活塞位于矩形槽中间位置;所述活塞远离气管一侧连接有气钉;所述基层右侧与气钉对应位置开设有钉孔;当防火板拼接时,将凸起插入凹槽后,沿弧形墙面弯曲防火板,并用锚栓进行锚固;此时通孔内侧面对气囊进行挤压,使得气囊内的气体沿输气管流入矩形槽内;此时气体推动活塞向左移动,使得气钉插入上一块防火板的钉孔内,从而使得防火板间连接得更加紧密,弯曲状态时气钉对凸起进行挤压,使得板间缝隙减小,从而提高防火板的防潮性能。

优选的,靠近基层左端的气囊内壁上开设有进气孔;所述进气孔内固连有气嘴,气嘴远离椭圆形气囊一端伸出涂料层;所述气嘴内安装有单向阀;工作时,通过气嘴向气囊内单向压入惰性气体,对气囊进行气体补充,从而使得更多的气体流入矩形槽内,增大气体对活塞的抵紧程度,使得防火板拼接处的缝隙进一步缩小,从而进一步提高防火板的防潮性能。

优选的,所述矩形槽上下两侧开设有活动槽,活动槽与矩形槽相连通;所述活动槽内设有拉伸弹簧,拉伸弹簧与活动槽底部固连;所述拉伸弹簧远离活动槽底部一端设有挡杆,挡杆位于凹槽内且与拉伸弹簧固连;初始状态下活塞两侧对挡杆进行挤压,使得拉伸弹簧处于压缩状态,当活塞滑过活动槽时,活塞对挡杆的压力解除,此时挡杆在拉伸弹簧的弹力作用下伸出活动槽;在气囊内的气体流出后,活塞失去推力,活塞向右移动,此时挡杆对活塞进行阻挡,防止活塞进一步滑动,火灾发生时,即使气囊因在长时间高温下损坏漏气,气钉仍然能维持在防火板间的连接作用,防止板间缝隙增大,从而提高防火板的防火性能。

优选的,所述气钉远离活塞一端连接有一号磁铁,一号磁铁位于基层外侧;所述钉孔底部固连有二号磁铁,一号磁铁和二号磁铁磁性相吸;工作时,当气钉插入钉孔后,在磁力作用下,一号磁铁与二号磁铁相互吸附,使得气钉与钉孔连接得更加牢固,从而延长气钉在失去推力时维持板间紧密拼接的时间,使得防火板的防火性能进一步提高。

一种聚酯材料防火板的制备方法,该方法适用于上述的聚酯材料防火板,该方法包括以下步骤:

s1:制作基层,利用金属板模具制作金属板,并在各安装孔内安装组件;

s2:制备阻燃层材料,按4:1:1:1:3的质量比向搅拌釜中加入不饱和聚酯、过氧化甲乙酮、环烷酸钴和石墨,开启搅拌釜,搅拌两小时,使得混合物混合均匀;

s3:浇注阻燃层,准备防火板模具,在模具中放置基层,并将其预热至50-60℃,然后浇灌混合物于基层上;对防火板模具进行降温,待混合物完全固化形成阻燃层;

s4:在阻燃层表面滚刷一层防火涂料,注意不要覆盖气嘴,然后进行干燥处理和打磨,喷洒防水剂和防潮剂即得防火板。

本发明的有益效果如下:

1.本发明通过金属板的设计,可以减小弯曲状态下防火板的表面张力,使得防火板不易脱落,延长防火板的使用寿命;且金属板采用钛合金材质,提高了防火板的耐弯曲性和抗折性,能更好的适用于隧道的拱形墙面。

2.本发明通过气囊的设计,火灾发生时,气囊内的惰性气体从出气管流出;此时惰性气体可以将空气驱走,使得防火板外部充满惰性气体,使得火焰失去燃烧条件,从而提高防火板的耐火性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的方法步骤图;

图2是本发明中聚酯材料防火板的立体图;

图3是本发明中聚酯材料防火板的剖视图;

图4是图3中a处局部放大图;

图5是图4中b处局部放大图;

图中:涂料层1、阻燃层2、凸起21、凹槽22、基层3、金属板31、通孔311、铰接轴32、气囊33、输气管331、进气孔332、气嘴333、出气管334、矩形槽34、活塞341、气钉342、钉孔343、一号磁铁344、二号磁铁345、活动槽35、拉伸弹簧351、挡杆352。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

如图1至图5所示,本发明所述的一种聚酯材料防火板,包括从外到内依次粘合的涂料层1、阻燃层2和基层3;所述阻燃层2为聚氨酯泡沫夹层;所述阻燃层2左侧设有凸起21,阻燃层2右侧开设有凹槽22;防火板拼接时,相邻两块防火板上的凸起21和凹槽22正好相匹配;所述基层3包括金属板31和铰接轴32;所述金属板31的中部开设有通孔311;所述金属板31为钛合金材质;相邻金属板31间通过铰接轴32相互铰接;

当防火板铺设在隧道的拱形墙面时,先将第一块防火板粘接在龙骨上,然后由下至上安装第二块防火板,板间拼接时将,将凸起21插入上一块防火板的凹槽22中,从而使得防火板快速对齐;

传统技术中的防火板为了提高强度常以金属板31为基层3,例如不锈钢板、镀锌板、铝板等,虽然其具有阻燃效果,但其抗弯曲性差,且板材较重,施工强度大;而本发明中采用钛合金作为基层3,即金属板31和铰接轴32均为钛合金材质,32钛合金的弹性模量小,约为钢和不锈钢的一半,所以更易弯曲以适应有弧度的墙面,且在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550-600℃,可以有效阻燃;此外,由于隧道墙面的弧度从下到上依次增加,防火板的弯折程度不断增大,沿弧形墙面铺设时,金属板31绕铰接轴32转动,使得基层3耐弯曲性进一步提高;相对于传统技术中采用整块金属板31作为基层3,本发明中基层3由金属板31相互铰接拼成,可以减小弯曲状态下防火板的表面张力,从而使得防火板不易脱落,延长防火板的使用寿命;而通孔311的设置可以使得基层3起到桥动力学板的作用,利用拱桥桥洞的原理,将外力均匀分散而保证不变形,且通孔311可以使得防火板重量减轻,并有效阻止温度的扩散,达到良好的保温效果;

本发明通过金属板31的设计,可以减小弯曲状态下防火板的表面张力,使得防火板不易脱落,延长防火板的使用寿命;且金属板31采用钛合金材质,提高了防火板的耐弯曲性和抗折性,能更好的适用于隧道的拱形墙面。

作为本发明的一种实施方式,所述通孔311内设有气囊33,气囊33之间通过输气管331相互连通;所述气囊33内填充有惰性气体;所述气囊33底部连接有出气管334,出气管334末端被涂料层1封堵;由于气体导热性差,气温较低时,填充惰性气体可以增加防火板的保温性能;而火灾发生时,涂料层1损坏状态下,出气管334解除封堵,气囊33内的惰性气体从出气管334流出;此时惰性气体可以充斥在空气中,使得防火板外层的空气中含氧量下降,从而减弱火焰的燃烧条件,提高防火板的耐火性,本发明中使用的惰性气体可为氩气。

作为本发明的一种实施方式,所述基层3内部开设有一组矩形槽34,矩形槽34位于基层3左端;所述矩形槽34与输气管331相互连通;所述矩形槽34内滑动连接有活塞341;初始状态下活塞341位于矩形槽34中间位置;所述活塞341远离气管一侧连接有气钉342;所述基层3右侧与气钉342对应位置开设有钉孔343;当防火板拼接时,将凸起21插入凹槽22后,沿弧形墙面弯曲防火板,并用锚栓进行锚固;此时通孔311内侧面对气囊33进行挤压,使得气囊33内的气体沿输气管331流入矩形槽34内;此时气体推动活塞341向左移动,使得气钉342插入上一块防火板的钉孔343内,从而使得防火板间连接得更加紧密,弯曲状态时气钉342对凸起21进行挤压,使得板间缝隙减小,从而提高防火板的防潮性能。

作为本发明的一种实施方式,靠近基层3左端的气囊33内壁上开设有进气孔332;所述进气孔332内固连有气嘴333,气嘴333远离椭圆形气囊33一端伸出涂料层1;所述气嘴333内安装有单向阀;工作时,通过气嘴333向气囊33内单向压入惰性气体,对气囊33进行气体补充,从而使得更多的气体流入矩形槽34内,增大气体对活塞341的抵紧程度,使得防火板拼接处的缝隙进一步缩小,从而进一步提高防火板的防潮性能。

作为本发明的一种实施方式,所述矩形槽34上下两侧开设有活动槽35,活动槽35与矩形槽34相连通;所述活动槽35内设有拉伸弹簧351,拉伸弹簧351与活动槽35底部固连;所述拉伸弹簧351远离活动槽35底部一端设有挡杆352,挡杆352位于凹槽22内且与拉伸弹簧351固连;初始状态下活塞341两侧对挡杆352进行挤压,使得拉伸弹簧351处于压缩状态,当活塞341滑过活动槽35时,活塞341对挡杆352的压力解除,此时挡杆352在拉伸弹簧351的弹力作用下伸出活动槽35;在气囊33内的气体流出后,活塞341失去推力,活塞341向右移动,此时挡杆352对活塞341进行阻挡,防止活塞341进一步滑动,火灾发生时,即使气囊33因在长时间高温下损坏漏气,气钉342仍然能维持在防火板间的连接作用,防止板间缝隙增大,从而提高防火板的防火性能。

作为本发明的一种实施方式,所述气钉342远离活塞341一端连接有一号磁铁344,一号磁铁344位于基层3外侧;所述钉孔343底部固连有二号磁铁345,一号磁铁344和二号磁铁345磁性相吸;工作时,当气钉342插入钉孔343后,在磁力作用下,一号磁铁344与二号磁铁345相互吸附,使得气钉342与钉孔343连接得更加牢固,从而延长气钉342在失去推力时维持板间紧密拼接的时间,使得防火板的防火性能进一步提高。

一种聚酯材料防火板的制备方法,该方法适用于上述的聚酯材料防火板,该方法包括以下步骤:

s1:制作基层3,利用金属板模具制作金属板31,并在各安装孔内安装组件;

s2:制备阻燃层2材料,按4:1:1:1:3的质量比向搅拌釜中加入不饱和聚酯、过氧化甲乙酮、环烷酸钴和石墨,开启搅拌釜,搅拌两小时,使得混合物混合均匀;

s3:浇注阻燃层2,准备防火板模具,在模具中放置基层3,并将其预热至50-60℃,然后浇灌混合物于基层3上;对防火板模具进行降温,待混合物完全固化形成阻燃层2;

s4:在阻燃层2表面滚刷一层防火涂料,注意不要覆盖气嘴333,然后进行干燥处理和打磨,喷洒防水剂和防潮剂即得防火板。

工作时,当防火板铺设在隧道的拱形墙面时,先将第一块防火板粘接在龙骨上,然后由下至上安装第二块防火板,板间拼接时将,将凸起21插入上一块防火板的凹槽22中,从而使得防火板快速对齐;传统技术中的防火板为了提高强度常以金属板31为基层3,例如不锈钢板、镀锌板、铝板等,虽然其具有阻燃效果,但其抗弯曲性差,且板材较重,施工强度大;而本发明中采用钛合金作为基层3,即金属板31和铰接轴32均为钛合金材质,钛合金的弹性模量小,约为钢和不锈钢的一半,所以更易弯曲以适应有弧度的墙面,且在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550-600℃,可以有效阻燃;此外,由于隧道墙面的弧度从下到上依次增加,防火板的弯折程度不断增大,沿弧形墙面铺设时,金属板31绕铰接轴32转动,使得基层3耐弯曲性进一步提高;相对于传统技术中采用整块金属板31作为基层3,本发明中基层3由金属板31相互铰接拼成,可以减小弯曲状态下防火板的表面张力,从而使得防火板不易脱落,延长防火板的使用寿命;而通孔311的设置可以使得基层3起到桥动力学板的作用,利用拱桥桥洞的原理,将外力均匀分散而保证不变形,且通孔311可以使得防火板重量减轻,并有效阻止温度的扩散,达到良好的保温效果;

而本发明通过金属板31的设计,可以减小弯曲状态下防火板的表面张力,使得防火板不易脱落,延长防火板的使用寿命;且金属板31采用钛合金材质,提高了防火板的耐弯曲性和抗折性,能更好的适用于隧道的拱形墙面;由于气体导热性差,气温较低时,填充惰性气体可以增加防火板的保温性能;而火灾发生时,涂料层1损坏状态下,出气管334解除封堵,气囊33内的惰性气体从出气管334流出;此时惰性气体可以充斥在空气中,使得防火板外层的空气中含氧量下降,从而减弱火焰的燃烧条件,提高防火板的耐火性,本发明中使用的惰性气体可为氩气;当防火板拼接时,将凸起21插入凹槽22后,沿弧形墙面弯曲防火板,并用锚栓进行锚固;此时通孔311内侧面对气囊33进行挤压,使得气囊33内的气体沿输气管331流入矩形槽34内;此时气体推动活塞341向左移动,使得气钉342插入上一块防火板的钉孔343内,从而使得防火板间连接得更加紧密,弯曲状态时气钉342对凸起21进行挤压,使得板间缝隙减小,从而提高防火板的防潮性能;

此外,通过气嘴333向气囊33内单向压入惰性气体,对气囊33进行气体补充,从而使得更多的气体流入矩形槽34内,增大气体对活塞341的抵紧程度,使得防火板拼接处的缝隙进一步缩小,从而进一步提高防火板的防潮性能;初始状态下活塞341两侧对挡杆352进行挤压,使得拉伸弹簧351处于压缩状态,当活塞341滑过活动槽35时,活塞341对挡杆352的压力解除,此时挡杆352在拉伸弹簧351的弹力作用下伸出活动槽35;在气囊33内的气体流出后,活塞341失去推力,活塞341向右移动,此时挡杆352对活塞341进行阻挡,防止活塞341进一步滑动,火灾发生时,即使气囊33因在长时间高温下损坏漏气,气钉342仍然能维持在防火板间的连接作用,防止板间缝隙增大,从而提高防火板的防火性能;同时,当气钉342插入钉孔343后,在磁力作用下,一号磁铁344与二号磁铁345相互吸附,使得气钉342与钉孔343连接得更加牢固,从而延长气钉342在失去推力时维持板间紧密拼接的时间,使得防火板的防火性能进一步提高。

本发明中金属板31制备时,先将其分为上下对称的两个部分分别制备,此处使用模具进行浇注,浇注时依据金属板31的内部结构预留出各安装孔,然后在活动槽35内依次安装拉伸弹簧351和挡杆352,接着在下半部分矩形槽34中安装活塞341和连接有一号磁铁344的气钉342,同时在通孔311中安装好气囊33和输气管331,在钉孔343内安装二号磁铁345,再将上下两部分进行扣合并焊接制成金属板31,然后安装铰接轴32,将金属板31连接在一起制成基层3并安装好气嘴333;接着制备阻燃层2的混合材料,在模具中放置基层3,然后浇灌混合物于基层3上,待混合物完全固化形成阻燃层2;在阻燃层2表面滚刷一层防火涂料,注意封堵住出气管334但不要覆盖气嘴333,然后进行干燥处理和打磨,喷洒防水剂和防潮剂即得防火板。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图3为基准,按照人物观察视角为标准,装置面对观察者的一面定义为前,观察者左侧定义为左,依次类推。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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