本发明涉及防火封堵材料领域，具体涉及一种阻火模块及其制备方法。
背景技术：
阻火模块是防火封堵材料中的一种，主要用于电线、电缆穿墙和楼板等孔洞的封堵，以及电缆沟做阻火隔断的使用。阻火模块能有效防止电线、电缆因发热着火而通过孔洞扩散到邻近空间，危害相连的电器设备，进而造成更大损失。
目前，现有技术中采用阻火模块来对孔洞进行封堵及电缆沟阻火隔断存在三个问题：1)容重值大：容重值大的阻火模块会增加对孔洞建筑的承载负荷；2)隔热耐火性能不足：阻火模块的隔热耐火性能是体现其应用价值的关键，因此，对于隔热耐火制备原料的选择尤为重要；3)加工塑形差：该种情况会导致阻火模块生产困难，加工耗时耗力。
蛭石一种天然、无机，无毒的矿物质，在高温作用下会膨胀的矿物，属于硅酸盐。其晶体结构为单斜晶系，从它的外形看很像云母。改性后的膨胀蛭石粉具有质轻、隔热耐火、吸音抗冻、耐腐蚀等特性，将其应用于防火封堵材料领域，具有积极有利的意义。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种阻火模块及其制备方法，该种阻火模块制备简单方便，成型干燥速度快，成品的阻火模块具有容重值低和隔热耐火等级高的特点，使用寿命大大延长，适宜大规模量产及应用。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种阻火模块，包括以下按重量份计的原料：改性蛭石粉40-60份、碳化硅粉末20-30份、阻燃树脂15-25份、铝矾土15-25份、轻烧氧化镁10-20份、硅酸铝纤维5-15份、乙基三甲氧基硅烷4-8份、n-羟甲基丙烯酰胺3-7份、丙烯酸2-6份、氧化钙膨胀剂2-6份、阻燃剂1-5份、发泡剂1-5份和稳泡剂1-5份；
所述改性蛭石粉是通过以下步骤制得：将蛭石颗粒在温度为280-320℃下煅烧1-2h，冷却后，球磨过100-200目筛，然后于8-12％的乙酸溶液中浸泡2-4h后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于蛭石粉重量2-4％的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨过150-250目筛即得。
进一步地，所述阻火模块包括以下按重量份计的原料：改性蛭石粉50份、碳化硅粉末25份、阻燃树脂20份、铝矾土20份、轻烧氧化镁15份、硅酸铝纤维10份、乙基三甲氧基硅烷6份、n-羟甲基丙烯酰胺5份、丙烯酸4份、氧化钙膨胀剂4份、阻燃剂3份、发泡剂3份和稳泡剂3份。
进一步地，所述改性蛭石粉是通过以下步骤制得：将蛭石颗粒在温度为300℃下煅烧1.5h，冷却后，球磨过150目筛，然后于10％的乙酸溶液中浸泡3h后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于蛭石粉重量3％的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨过200目筛即得。
优选地，所述阻燃树脂为聚醚砜树脂、聚亚苯基砜树脂或聚苯醚树脂中的一种。
优选地，所述阻燃剂为三羟甲基氧化磷或二苯基磷酸酯。
优选地，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、偶氮二甲酰胺或三乙氧基丁烷中的一种。
优选地，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一种。
上述的一种阻火模块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按所述重量份称取原料待用；
(2)将改性蛭石粉、铝矾土和轻烧氧化镁混合加入重量比为4-8％的去离子水搅拌混匀，得混料a；将碳化硅粉末、阻燃树脂、硅酸铝纤维、乙基三甲氧基硅烷和n-羟甲基丙烯酰胺搅拌混匀，得混料b；将混料a和混料b共同输送至搅拌混合机中搅拌40-50min，搅拌转速为60-80r/min，搅拌结束得混料c；
(3)将剩余原料加入到混料c中搅拌混匀，静置2-3h后得物料；
(4)将物料浇注至预先涂抹过脱膜油的模具中，经压力机压制、自然风干、成型即可，且压力机的压制大小为8-12mpa，压制时间为4-6s。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的阻火模块制备简单方便，原料来源广泛，成本低廉，制备过程中物料成型干燥速度快，无污染无排放，原料利用率高，绿色环保，且成品阻火模块容重值小，经检测其容重值小于等于1.0g/cm3，相比国家标准规定的容重值减小了150％以上，可有效减轻封堵材料对电缆桥架和建筑物的负荷；
(2)本发明的阻火模块通过对生产原料及工艺的改进及优化，加入改性后的膨胀蛭石粉、碳化硅粉末、阻燃树脂等成分，经外加助剂的辅助发泡作用，进一步提高了成品阻火模块的隔热耐火性能，经检测其可在300℃的高温下正常使用4-6小时，导热系数低于0.15以下，高温状态下理化性能稳定，具有良好的防水耐腐蚀性，大大延长了阻火模块的使用寿命，适宜大规模量产及应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种阻火模块，预备以下原料待用：改性蛭石粉40kg、碳化硅粉末20kg、阻燃树脂15kg、铝矾土15kg、轻烧氧化镁10kg、硅酸铝纤维5kg、乙基三甲氧基硅烷4kg、n-羟甲基丙烯酰胺3kg、丙烯酸2kg、氧化钙膨胀剂2kg、阻燃剂1kg、发泡剂1kg和稳泡剂1kg；
上述的改性蛭石粉是通过以下步骤制得：称取40kg的蛭石颗粒在温度为280℃下煅烧1h，冷却后，球磨过100目筛，然后于8％的乙酸溶液中浸泡2h后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于蛭石粉重量2％的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨过150目筛即制得本发明所需的改性蛭石粉。
其中，上述的阻燃树脂采用聚醚砜树脂；阻燃剂采用三羟甲基氧化磷；发泡剂采用十二烷基硫酸钠；稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液。
上述的一种阻火模块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将改性蛭石粉、铝矾土和轻烧氧化镁混合加入重量比为4％的去离子水搅拌混匀，得混料a；将碳化硅粉末、阻燃树脂、硅酸铝纤维、乙基三甲氧基硅烷和n-羟甲基丙烯酰胺搅拌混匀，得混料b；再将混料a和混料b共同输送至v型强制搅拌混合机中搅拌40min，搅拌转速为60r/min，搅拌结束得混料c；
(2)之后将剩余原料加入到混料c中搅拌混匀，静置2h后得物料；
(3)最后将物料浇注至预先涂抹过脱膜油的模具中，经压制、干燥、成型即制得本发明的阻火模块；
压制：通过压力机对模具内的物料进行压制，且压力机的压制大小控制在8mpa，压制时间设定为4s；
干燥：将压制后的物料连同模具置于通风口出自然风干；
成型：9天后，阻火模块表面硬化脱去模具。
实施例2
一种阻火模块，预备以下原料待用：改性蛭石粉50kg、碳化硅粉末25kg、阻燃树脂20kg、铝矾土20kg、轻烧氧化镁15kg、硅酸铝纤维10kg、乙基三甲氧基硅烷6kg、n-羟甲基丙烯酰胺5kg、丙烯酸4kg、氧化钙膨胀剂4kg、阻燃剂3kg、发泡剂3kg和稳泡剂3kg；
上述的改性蛭石粉是通过以下步骤制得：称取50kg的蛭石颗粒在温度为300℃下煅烧1.5h，冷却后，球磨过150目筛，然后于10％的乙酸溶液中浸泡3h后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于蛭石粉重量3％的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨过200目筛即制得本发明所需的改性蛭石粉。
其中，上述的阻燃树脂采用聚亚苯基砜树脂；阻燃剂采用二苯基磷酸酯；发泡剂采用偶氮二甲酰胺；稳泡剂采用聚丙烯酰胺。
上述的一种阻火模块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将改性蛭石粉、铝矾土和轻烧氧化镁混合加入重量比为6％的去离子水搅拌混匀，得混料a；将碳化硅粉末、阻燃树脂、硅酸铝纤维、乙基三甲氧基硅烷和n-羟甲基丙烯酰胺搅拌混匀，得混料b；再将混料a和混料b共同输送至v型强制搅拌混合机中搅拌45min，搅拌转速为70r/min，搅拌结束得混料c；
(2)之后将剩余原料加入到混料c中搅拌混匀，静置2.5h后得物料；
(3)最后将物料浇注至预先涂抹过脱膜油的模具中，经压制、干燥、成型即制得本发明的阻火模块；
压制：通过压力机对模具内的物料进行压制，且压力机的压制大小控制在10mpa，压制时间设定为5s；
干燥：将压制后的物料连同模具置于通风口出自然风干；
成型：6天后，阻火模块表面硬化脱去模具。
实施例3
一种阻火模块，预备以下原料待用：改性蛭石粉60kg、碳化硅粉末30kg、阻燃树脂25kg、铝矾土25kg、轻烧氧化镁20kg、硅酸铝纤维15kg、乙基三甲氧基硅烷8kg、n-羟甲基丙烯酰胺7kg、丙烯酸6kg、氧化钙膨胀剂6kg、阻燃剂5kg、发泡剂5kg和稳泡剂5kg；
上述的改性蛭石粉是通过以下步骤制得：称取60kg的蛭石颗粒在温度为320℃下煅烧2h，冷却后，球磨过200目筛，然后于12％的乙酸溶液中浸泡4h后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于蛭石粉重量4％的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨过250目筛即制得本发明所需的改性蛭石粉。
其中，上述的阻燃树脂采用聚苯醚树脂；阻燃剂采用三羟甲基氧化磷；发泡剂采用三乙氧基丁烷；稳泡剂采用聚乙烯醇。
上述的一种阻火模块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将改性蛭石粉、铝矾土和轻烧氧化镁混合加入重量比为8％的去离子水搅拌混匀，得混料a；将碳化硅粉末、阻燃树脂、硅酸铝纤维、乙基三甲氧基硅烷和n-羟甲基丙烯酰胺搅拌混匀，得混料b；再将混料a和混料b共同输送至v型强制搅拌混合机中搅拌50min，搅拌转速为80r/min，搅拌结束得混料c；
(2)之后将剩余原料加入到混料c中搅拌混匀，静置3h后得物料；
(3)最后将物料浇注至预先涂抹过脱膜油的模具中，经压制、干燥、成型即制得本发明的阻火模块；
压制：通过压力机对模具内的物料进行压制，且压力机的压制大小控制在12mpa，压制时间设定为6s；
干燥：将压制后的物料连同模具置于通风口出自然风干；
成型：10天后，阻火模块表面硬化脱去模具。
实施例4
一种阻火模块，预备以下原料待用：改性蛭石粉50kg、碳化硅粉末25kg、阻燃树脂20kg、铝矾土20kg、轻烧氧化镁15kg、硅酸铝纤维10kg、乙基三甲氧基硅烷6kg、n-羟甲基丙烯酰胺5kg、丙烯酸4kg、氧化钙膨胀剂4kg、阻燃剂3kg、发泡剂3kg和稳泡剂3kg；
上述的改性蛭石粉是通过以下步骤制得：称取50kg的蛭石颗粒在温度为280℃下煅烧2h，冷却后，球磨过100目筛，然后于12％的乙酸溶液中浸泡2h后，取出，去离子水洗涤至中性，加入相当于蛭石粉重量4％的山梨坦单油酸酯，混匀后，烘干，研磨过150目筛即制得本发明所需的改性蛭石粉。
其中，上述的阻燃树脂采用聚醚砜树脂；阻燃剂采用三羟甲基氧化磷；发泡剂采用十二烷基硫酸钠；稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液。
上述的一种阻火模块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将改性蛭石粉、铝矾土和轻烧氧化镁混合加入重量比为4％的去离子水搅拌混匀，得混料a；将碳化硅粉末、阻燃树脂、硅酸铝纤维、乙基三甲氧基硅烷和n-羟甲基丙烯酰胺搅拌混匀，得混料b；再将混料a和混料b共同输送至v型强制搅拌混合机中搅拌50min，搅拌转速为60r/min，搅拌结束得混料c；
(2)之后将剩余原料加入到混料c中搅拌混匀，静置2h后得物料；
(3)最后将物料浇注至预先涂抹过脱膜油的模具中，经压制、干燥、成型即制得本发明的阻火模块；
压制：通过压力机对模具内的物料进行压制，且压力机的压制大小控制在12mpa，压制时间设定为4s；
干燥：将压制后的物料连同模具置于通风口出自然风干；
成型：7天后，阻火模块表面硬化脱去模具。
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。