一种防火门芯板及其生产工艺的制作方法

1.本发明属于防火门技术领域，具体涉及一种防火门芯板及其生产工艺。


背景技术：

2.在现代化的建筑中，防火门是不可替代的，对于人员逃生具有不可替代的意义。防火门就是在门内附加防火材料，进而起到防火阻隔的目的。
3.常规的门芯板多为玻镁板，玻镁板配方主要为硫酸镁、氯化镁、氧化镁、玻璃纤维，这种材料从配方来看，材料种类多，且化工产品为胶凝材料，混合遇水效果不好，成本高，且这些材料生产的产品，后期粉化严重，开裂，存在很大的质量隐患。
4.为此，现有技术提供了防火门芯板的改进方案，例如：公开号为cn103089118a的专利文献提供了一种防火泡沫混凝土门芯板，包括泡沫混凝土基板，在该泡沫混凝土基板中至少设置有一层加固层，以重量份计，所述泡沫混凝土基板由水泥浆料和混凝土用泡沫按1:5～12的体积比制成，所述水泥浆料的制备原料包括：硅酸盐水泥80～100份、填充材料10～30份、水30～50份、eva乳液2～7份、憎水剂0.5～1.0份、防水剂2～6份、减水剂1.5～2.5份、早强剂1～3份；所述混凝土用泡沫是由优质发泡剂加水后经搅拌法或压缩空气法发泡而成，其容重为70g/l～90g/l，所述优质发泡剂为lh后泡沫的沉陷距不大于10mm，lh的泌水量不大于80ml，发泡倍数不小于15的发泡剂，加固层为玻璃纤维、岩棉、纤维网格布、竹篾网、苇蔑网、塑料网片中的至少一种。再如，公开号为cn108675820a的专利文献提供了一种发泡水泥防火门芯板及其制备方法，包括以下原料组成，按重量份计：硅酸盐水泥：100～200，硅灰：5～20，水：90～150，乳化剂：15
‑
30，高效减水剂：6～12，发泡剂：5
‑
15，凹凸棒石粘土：5
‑
10，纤维：1～2.5；其中，所述发泡剂，包括以下原料组成，按重量份计：轻质氧化镁：100～150，十二烷基二甲基氧化胺：25～40，椰油酰二乙醇胺：20～30，过氧化氢：5～50，聚醚改性硅油：0.1～10，水：5～60。
5.上述技术所提供的防火门芯板均为泡沫混凝土防火门芯板，其中cn103089118a提供的防火门芯板的质量符合防火门芯板的技术要求，cn108675820a提供的防火门芯板密度250kg/～280kg/m3，抗折强度5～9mpa，耐燃温度1000～1200℃，耐火极限2h，其它指标未予公开。基于上述分析，上述现有技术制备门芯板的原料组成复杂，成本偏高，市场化应用受阻，性能有进一步提升的空间。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种防火门芯板，提升防火门芯板的防火性能和使用耐久性。
7.本发明的另一个目的是提供一种防火门芯板的生产工艺。
8.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥80
‑
280份，
发泡剂0.2
‑
8份，聚丙烯纤维0.1
‑
1份，掺合料0
‑
200份，水140
‑
160份，早强减水剂0
‑
1份。
9.泡沫混凝土是利用发泡剂发泡制备的一类轻质材料，具有保温隔热的效果。现有技术中采用泡沫混凝土制作的防火门芯板组成成分复杂，成本居高不下，成为阻碍泡沫混凝土防火门芯板市场化推广的拦路虎。本发明着眼于提高防火门芯板的质量和推进市场化应用并重，以水泥、发泡剂、聚丙烯纤维、掺合料、水和早强减水剂为原料，制备出轻质、防火、耐久性优异的门芯板。其中，水泥不限于普通硅酸盐水泥（代号：po），硅酸盐水泥（代号：p1、p2），复合水泥（代号：pc），矿渣水泥（代号：ps），火山灰质水泥（代号：cp），粉煤灰水泥（代号：pf）。适量聚丙烯纤维的加入能够明显降低门芯板的干燥收缩值（mm/m），提高其使用耐久性，聚丙烯纤维的纤维长度优选为1
‑
2mm，不宜使用过长的聚丙烯纤维。早强减水剂在本发明门芯板组成中采用明显较少的用量，即表现出优异的早强、减水和增强作用，含量过少，则上述性能较差；含量过高，则产品性价比将明显降低，不适宜市场化应用。
10.作为本发明的一种优选方案，所述防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥80
‑
280份，发泡剂0.2
‑
8份，聚丙烯纤维0.1
‑
1份，掺合料0.1
‑
200份，水140
‑
160份，早强减水剂0.01
‑
1份。
11.作为本发明的一种优选方案，所述掺合料为矿粉和钢渣粉的一种或两种。
12.本发明优选在门芯板中添加掺合料，且掺合料选择矿粉、钢渣粉或二者的组合，矿粉和钢渣粉具有活性，适量使用与水泥结合，能够达到类似水泥的效果，既能够替代一部分水泥用量，同时又能够增强门芯板的使用耐久性，是粉煤灰、硅灰、石粉、陶粒等常用填充材料所无法实现的。
13.作为本发明的一种优选方案，所述发泡剂为双氧水，或htn型发泡剂。
14.作为本发明的一种优选方案，所述发泡剂中添加稳泡剂，所述稳泡剂占所述发泡剂质量的1
‑
20%。
15.在本发明中优选双氧水与稳泡剂组合使用，在双氧水中添加稳泡剂，稳泡剂优选改性硅酮酰胺，更优选大迈牌改性硅酮酰胺，与双氧水配合，使所得泡沫密度适宜，优选值在50
±
5kg/m3，研究表明，在原料及组成确定的基础上，泡沫密度过低，物料太干，不易搅拌；泡沫密度过高，耗费原料，且泡沫容易塌落，因此适宜的泡沫密度能够使生产顺利进行，也能够获得适宜的泡孔结构，增强产品的强度及其成品的使用耐久性。
16.作为本发明的一种优选方案，所述防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥80
‑
280份，发泡剂0.2
‑
8份，聚丙烯纤维0.1
‑
1份，
矿粉0.1
‑
200份，水140
‑
160份，早强减水剂0.01
‑
1份。
17.作为本发明的一种优选方案，所述防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥80
‑
280份，发泡剂0.2
‑
8份，聚丙烯纤维0.1
‑
1份，钢渣粉0.1
‑
200份，水140
‑
160份，早强减水剂0.01
‑
1份。
18.当本发明中掺合料采用矿粉与钢渣粉的两种组合时，矿粉与钢渣粉可以任意比例进行配合，优选为（0.1
‑
99.9）：（99.9
‑
0.1）。
19.本发明还提供了一种防火门芯板的生产工艺，包括如下步骤：步骤s11：提供如下原料：水泥、htn型发泡剂、聚丙烯纤维、掺合料、水和早强减水剂，利用ht
‑
18大型泡沫轻质土生产设备制备出泡沫浆料；步骤s12：将所述泡沫浆料倒入模具中，静置，脱模，养护，得到防火门芯板。
20.本发明还提供了一种防火门芯板的生产工艺，包括如下步骤：步骤s21：提供如下原料：水泥、双氧水、稳泡剂、聚丙烯纤维、掺合料、水和早强减水剂，将水泥、稳泡剂、聚丙烯纤维、掺合料、水和早强减水剂投入混料机中混合，搅拌成浆料；步骤s22：在所述浆料中加入双氧水，搅拌，得到泡沫浆料；步骤s23：将所述泡沫浆料倒入模具中，静置，脱模，养护，得到防火门芯板。
21.其中，步骤s21中搅拌成浆料的温度为40
‑
45℃。
22.根据jg/t470
‑
2015菱镁防火门芯板的技术要求，防火门芯板的主要技术指标有外观质量、尺寸偏差、物理力学性能、环保性能和防火性能，其中物理力学性能、环保性能和防火性能与防火门芯板的原料组成直接相关。因此优化原料组成是获得高性能防火门芯板的关键。为了获得高性能的防火门芯板，现有技术关于泡沫混凝土防火门芯板的原料组成普遍复杂，靠高成本、高性能的原料堆砌而成，没有综合科学地去考量原料的成本、物性以及物性对防火门芯板性能的影响等，导致原料的无节制增加，缺什么补什么，成本不断攀升，最终产品的性能虽然看上去达标了，但是毫无市场应用价值，缺乏实用性。本发明立足于提高防火门芯板的性能并推动泡沫混凝土防火门芯板的市场化应用，基于长期的积淀，深入的分析，研究得失，不断改进，最终获得泡沫混凝土防火门芯板。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明防火门芯板在达标（jg/t470
‑
2015）的基础上，显著节省成本。本发明至多含水泥、发泡剂、聚丙烯纤维、掺合料、水和早强减水剂六种原料，掺合料添加范围广，可调节性强；聚丙烯纤维和早强减水剂的添加量相对非常少，原料来源广泛且性能可靠，种类少，易调控；单位体积产品可节省成本达20%以上，市场效益明显。同时，基于原料的更加科学化地搭配及对物性的深入考究，本发明防火门芯板的防火性能达标，环保性能达标，干密度值不高于300kg/m3，抗拉强度不低于0.13mpa，干燥收缩值不高于0.5mm/m，吸水率（v/v）
为3
‑
5%，碳化系数和软化系数均不低于0.9，表现出优异的使用耐久性。
具体实施方式
24.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
25.下述实施例所用普通硅酸盐水泥（代号：po），硅酸盐水泥（代号：p1、p2），复合水泥（代号：pc），矿渣水泥（代号：ps），火山灰质水泥（代号：cp），粉煤灰水泥（代号：pf）、htn型发泡剂、双氧水、聚丙烯纤维（长度为1
‑
2mm）均可市售获得，或通过现有方法进行自制。
26.下述对比例所用硅灰、早强剂三乙醇胺、减水剂聚羧酸盐、复合型泡沫剂fp
‑
50均可市售获得，或通过现有方法进行自制。
27.下述实施例所用早强减水剂选择萘系高效减水剂fdn
‑
a或早强型聚羧酸高性能减水剂。
28.实施例1防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥80份，发泡剂0.2份，聚丙烯纤维0.1份，水140份。
29.本实施例中，水泥为矿渣水泥，发泡剂为htn型发泡剂。
30.实施例2防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥150份，发泡剂3份，聚丙烯纤维0.5份，水143份，早强减水剂0.01份。
31.本实施例中，水泥为火山灰质水泥，发泡剂为htn型发泡剂，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a。
32.实施例3防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥200份，发泡剂5份，聚丙烯纤维0.7份，水150份，早强减水剂0.3份。
33.本实施例中，水泥为复合水泥，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的1%，早强减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂。
34.实施例4防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥280份，发泡剂8份，聚丙烯纤维1份，水160份，早强减水剂1份。
35.本实施例中，水泥为粉煤灰水泥，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的5%，早强减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂。
36.实施例5防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥90份，发泡剂0.5份，聚丙烯纤维0.2份，掺合料0.1份，水140份，早强减水剂0.05份。
37.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p1，发泡剂为htn型发泡剂，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a；
掺合料为钢渣粉与矿粉的组合，钢渣粉与矿粉的重量比为1：1。
38.实施例6防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥120份，发泡剂2份，聚丙烯纤维0.3份，掺合料50份，水145份，早强减水剂0.25份。
39.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p1，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的3%，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a。
40.掺合料为钢渣粉与矿粉的组合，钢渣粉与矿粉的重量比为2：1。
41.实施例7防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥180份，发泡剂6份，聚丙烯纤维0.6份，掺合料120份，水143份，早强减水剂0.7份。
42.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p2，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的10%，早强减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂。
43.掺合料为钢渣粉与矿粉的组合，钢渣粉与矿粉的重量比为1：3。
44.实施例8防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥210份，发泡剂4份，聚丙烯纤维0.45份，掺合料150份，水155份，早强减水剂0.9份。
45.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p2，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的8%，早强减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂。
46.掺合料为钢渣粉与矿粉的组合，钢渣粉与矿粉的重量比为4：1。
47.实施例9防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥240份，发泡剂5份，聚丙烯纤维0.6份，掺合料180份，水160份，早强减水剂0.15份。
48.本实施例中，水泥为普通硅酸盐水泥，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的12%，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a。
49.掺合料为钢渣粉与矿粉的组合，钢渣粉与矿粉的重量比为1：5。
50.实施例10防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥280份，发泡剂8份，聚丙烯纤维1份，掺合料200份，水160份，早强减水剂1份。
51.本实施例中，水泥为普通硅酸盐水泥，发泡剂为htn型发泡剂，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a；掺合料为钢渣粉与矿粉的组合，钢渣粉与矿粉的重量比为1：10。
52.实施例11防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥100份，发泡剂0.65份，聚丙烯纤维0.3份，钢渣粉0.1份，水140份，早强减水剂0.01份。
53.本实施例中，水泥为普通硅酸盐水泥，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的15%，早强减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂。
54.实施例12防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥130份，发泡剂1.5份，聚丙烯纤维0.8份，钢渣粉100份，水150份，早强减水剂0.53份。
55.本实施例中，水泥为普通硅酸盐水泥，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的9%，早强减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂。
56.实施例13防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥190份，发泡剂2.5份，聚丙烯纤维1份，钢渣粉60份，水145份，早强减水剂0.8份。
57.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p1，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的3%，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a。
58.实施例14防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥230份，发泡剂5份，聚丙烯纤维0.5份，钢渣粉150份，水153份，早强减水剂0.25份。
59.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p1，发泡剂为htn型发泡剂，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a。
60.实施例15防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥245份，发泡剂6.5份，聚丙烯纤维0.8份，钢渣粉160份，水160份，早强减水剂0.7份。
61.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p1，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的1%，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a。
62.实施例16防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥280份，发泡剂8份，聚丙烯纤维1份，钢渣粉200份，水160份，早强减水剂0.9份。
63.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p2，发泡剂为htn型发泡剂，早强减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂。
64.实施例17防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥85份，发泡剂0.2份，聚丙烯纤维0.2份，矿粉0.1份，水140份，早强减水剂0.01份。
65.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p2，发泡剂为htn型发泡剂，早强减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂。
66.实施例18防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥160份，发泡剂2份，聚丙烯纤维0.3份，矿粉30份，水140份，早强减水剂0.05份。
67.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p2，发泡剂为htn型发泡剂，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a。
68.实施例19防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥200份，发泡剂4份，聚丙烯纤维0.6份，矿粉110份，水145份，早强减水剂0.3份。
69.本实施例中，水泥为硅酸盐水泥p2，发泡剂为双氧水和稳泡剂，稳泡剂的质量为双氧水的2%，早强减水剂为萘系高效减水剂fdn
‑
a。
70.实施例20防火门芯板，由如下重量份的原料制成：水泥230份，发泡剂6份，聚丙烯纤维0.7
乳液，其它参数不变。
88.对比例7：本对比例防火门芯板，与实施例22不同的是：增加粉煤灰10重量份，其它参数不变。
89.效果评价：依据jg/t470
‑
2015菱镁防火门芯板的技术要求，参照gb/t 11969、jgj51等测试标准对本发明及对比例所得防火门芯板的性能指标进行检测，检测结果如下。
90.1）本发明及对比例所得防火门芯板的外观质量和尺寸偏差均符合技术要求。
91.2）本发明与对比例所得防火门芯板的物理力学性能、环保性能以及防火性能检测结果如下表（一）和表（二）所示：表（一）注： *表示该数据较之对应实施例的相应数据具有显著差异。
92.表（二）
注： *表示该数据较之对应实施例的相应数据具有显著差异。
93.上述数据显示，本发明防火门芯板原料组成科学合理，门芯板防火性能达标，最大化地提高了防火门芯板的使用耐久性，体现在含水量低，干缩值低，碳化系数和软化系数较高，能够在长期的使用中保持优良性能而变劣，较之现有技术而言，组配更加合理，原料种类更少，成本更低，性能更佳，显示出更高的市场推广价值。
94.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。