本发明属于防火材料领域，具体涉及一种防火门填芯材料及其制备方法。
背景技术：
现有技术中，作为钢制防火门的填芯材料，一种是硅酸铝棉板，其生产过程中需要高温烧结制棉，存在高能耗和环境污染的缺陷，特别是其板材是由添加的有机粘结剂成型，不仅不防水，其粘结剂遇火产生大量有害烟雾，已禁止使用。另一种是珍珠岩板，虽然保温防火性能较好，但强度很差，有资料显示其运输和安装过程中的破损率高达30％以上，不仅增加了使用成本，其易碎缺陷也影响该板材的防火、保温和隔音效果。再有一种是蛭石防火板，该板材不仅存在类似珍珠岩板岩的易碎缺陷，还存在工艺复杂、价格高于前述两种板材的问题。此外，由于前述的防火门填芯材料都是先制板，再填充于门板之间，必然导致填芯材料与门板之间存有缝隙，降低了其防火性能。
现有防火门填芯材料在应用于高标准要求的钢制防火门时，对其现有配方和制备方法需要作出进一步的改进，使其具有抗压强度高、抗拉强度高、质轻、保温隔热效果好、防火效果好和环保节能的特点。
技术实现要素：
为了解决现有防火门填芯材料在应用于对抗压强度、抗拉强度、保温隔热、容重、防火和环保节能要求高的防火门上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种防火门填芯材料及其制备方法，制得的防火门填芯材料具有抗压强度高、抗拉强度高、质轻、保温隔热效果好、防火效果好和环保节能的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩30-40份、膨润土14-20份、硫酸镁10-12份、氧化镁16-22份、氢氧化钙10-12份、氧化硼4-6份、木质素5-7份、合成纤维5-11份、蛭石7-13份、海泡石15-23份、废弃玻璃11-17份、废弃发泡水泥17-23份、无机粘结剂1-3份、引气剂0.3-0.7份、硬化剂0.2-0.4份、减水剂0.3-0.5份和水5-9份。
原料中添加了废弃玻璃和废弃发泡水泥，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃由于其本身具有较强的抗压强度，作为防火门填芯材料原料的一部分，可以提高防火门填芯材料的抗压强度。
原料中添加了发泡水泥，发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
原料中添加了海泡石，海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，具有收缩率低、可塑性好、质轻、隔热性好、绝缘性好、抗腐蚀性好和热稳定性好的优点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-10倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
优选地，包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、膨润土17份、硫酸镁11份、氧化镁19份、氢氧化钙11份、氧化硼5份、木质素6份、合成纤维8份、蛭石10份、海泡石19份、废弃玻璃14份、废弃发泡水泥20份、无机粘结剂2份、引气剂0.5份、硬化剂0.3份、减水剂0.4份和水7份。
优选地，所述合成纤维为聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、保温隔热性好、耐热和耐老化的特点。
优选地，所述无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
优选地，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低防火门填芯材料成品的导热系数。
优选地，所述硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备防火门填芯材料的时间。
优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将防火门填芯材料的强度提高25-27％。
一种防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃玻璃、废弃发泡水泥和海泡石放入粉碎机中粉碎3-5min，即得粉碎后的粉碎料；
(4)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(5)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中焙烧后的蛭石、步骤(3)中粉碎后的粉碎料、合成纤维、无机粘结剂、引气剂、硬化剂和减水剂依次加入步骤(4)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
本发明的有益效果是：
1、本发明研制出的防火门填芯材料，解决了现有防火门填芯材料在应用于对抗压强度、抗拉强度、保温隔热、容重、防火和环保节能上要求高的建筑上还存在着不足的问题。
2、本发明的原料中添加了废弃玻璃和废弃发泡水泥，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
3、本发明的原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃由于其本身具有较强的抗压强度，作为防火门填芯材料原料的一部分，可以提高防火门填芯材料的抗压强度。
4、本发明的原料中添加了发泡水泥，发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
5、本发明的原料中添加了海泡石，海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，具有收缩率低、可塑性好、质轻、隔热性好、绝缘性好、抗腐蚀性好和热稳定性好的优点。
6、本发明的原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-10倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
7、本发明中所述合成纤维为聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、保温隔热性好、耐热和耐老化的特点。
8、本发明中所述无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
9、本发明中所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低防火门填芯材料成品的导热系数。
10、本发明中所述硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备防火门填芯材料的时间。
11、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将防火门填芯材料的强度提高25-27％。
具体实施方式
实施例1
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、膨润土17份、硫酸镁11份、氧化镁19份、氢氧化钙11份、氧化硼5份、木质素6份、合成纤维8份、蛭石10份、海泡石19份、废弃玻璃14份、废弃发泡水泥20份、无机粘结剂2份、引气剂0.5份、硬化剂0.3份、减水剂0.4份和水7份。
原料中添加了废弃玻璃和废弃发泡水泥，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃由于其本身具有较强的抗压强度，作为防火门填芯材料原料的一部分，可以提高防火门填芯材料的抗压强度。
原料中添加了发泡水泥，发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
原料中添加了海泡石，海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，具有收缩率低、可塑性好、质轻、隔热性好、绝缘性好、抗腐蚀性好和热稳定性好的优点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-10倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
合成纤维为聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、保温隔热性好、耐热和耐老化的特点。
无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低防火门填芯材料成品的导热系数。
硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备防火门填芯材料的时间。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将防火门填芯材料的强度提高25-27％。
一种防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃玻璃、废弃发泡水泥和海泡石放入粉碎机中粉碎3-5min，即得粉碎后的粉碎料；
(4)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(5)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中焙烧后的蛭石、步骤(3)中粉碎后的粉碎料、合成纤维、无机粘结剂、引气剂、硬化剂和减水剂依次加入步骤(4)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
实施例2
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩30份、膨润土14份、硫酸镁10份、氧化镁16份、氢氧化钙10份、氧化硼4份、木质素5份、合成纤维5份、蛭石7份、海泡石15份、废弃玻璃11份、废弃发泡水泥17份、无机粘结剂1份、引气剂0.3份、硬化剂0.2份、减水剂0.3份和水5份。
原料中添加了废弃玻璃和废弃发泡水泥，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃由于其本身具有较强的抗压强度，作为防火门填芯材料原料的一部分，可以提高防火门填芯材料的抗压强度。
原料中添加了发泡水泥，发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
原料中添加了海泡石，海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，具有收缩率低、可塑性好、质轻、隔热性好、绝缘性好、抗腐蚀性好和热稳定性好的优点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-10倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
合成纤维为聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、保温隔热性好、耐热和耐老化的特点。
无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低防火门填芯材料成品的导热系数。
硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备防火门填芯材料的时间。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将防火门填芯材料的强度提高25-27％。
一种防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃玻璃、废弃发泡水泥和海泡石放入粉碎机中粉碎3-5min，即得粉碎后的粉碎料；
(4)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(5)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中焙烧后的蛭石、步骤(3)中粉碎后的粉碎料、合成纤维、无机粘结剂、引气剂、硬化剂和减水剂依次加入步骤(4)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
实施例3
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩40份、膨润土20份、硫酸镁12份、氧化镁22份、氢氧化钙12份、氧化硼6份、木质素7份、合成纤维11份、蛭石13份、海泡石23份、废弃玻璃17份、废弃发泡水泥23份、无机粘结剂3份、引气剂0.7份、硬化剂0.4份、减水剂0.5份和水9份。
原料中添加了废弃玻璃和废弃发泡水泥，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃由于其本身具有较强的抗压强度，作为防火门填芯材料原料的一部分，可以提高防火门填芯材料的抗压强度。
原料中添加了发泡水泥，发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
原料中添加了海泡石，海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，具有收缩率低、可塑性好、质轻、隔热性好、绝缘性好、抗腐蚀性好和热稳定性好的优点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-10倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
合成纤维为聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、保温隔热性好、耐热和耐老化的特点。
无机粘结剂为水玻璃，具有粘结力强、强度高、耐热性好和耐水性好的优点。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高防火门填芯材料的原料流动性、可塑性以及降低防火门填芯材料成品的导热系数。
硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备防火门填芯材料的时间。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将防火门填芯材料的强度提高25-27％。
一种防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃玻璃、废弃发泡水泥和海泡石放入粉碎机中粉碎3-5min，即得粉碎后的粉碎料；
(4)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(5)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素、步骤(2)中焙烧后的蛭石、步骤(3)中粉碎后的粉碎料、合成纤维、无机粘结剂、引气剂、硬化剂和减水剂依次加入步骤(4)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
对比例1
一种防火门填芯材料，包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、膨润土17份、硫酸镁11份、氧化镁19份、氢氧化钙11份、氧化硼5份、木质素6份和水7份。
一种防火门填芯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照防火门填芯材料原料的重量份数称取原料；
(2)将硫酸镁倒入水中融化后，再将氧化镁倒入硫酸镁溶液内搅拌均匀，即得混合溶液；
(3)将珍珠岩、氧化硼、膨润土、氢氧化钙、木质素依次加入步骤(2)的混合溶液中，在加入的过程中伴随着搅拌，即得防火门填芯材料。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得防火门填芯材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、从测得的防火门填芯材料抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明本发明的防火门填芯材料的抗压强度高。
2、从测得的防火门填芯材料抗拉强度值可以看出，实施例1-3的抗拉强度值均高于对比例1，说明本发明的防火门填芯材料的抗拉强度高。
3、从测得的防火门填芯材料的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明本发明的防火门填芯材料的保温效果好。
4、从测得的防火门填芯材料的密度值可以看出，实施例1-3的密度值均低于对比例1，说明本发明的防火门填芯材料的容重低，便于运输和安装。
5、从测得的防火门填芯材料的耐燃温度值和耐火极限值可以看出，实施例1-3的耐燃温度值和耐火极限值均高于对比例1，说明本发明的防火门填芯材料的防火效果好。
6、从测得的防火门填芯材料的原料损耗减少率可以看出，实施例1-3的原料损耗减少率均高于对比例1，说明本发明的防火门填芯材料的节能效果好。
7、从测得的防火门填芯材料在各个项目的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明的防火门填芯材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。