本发明涉及发泡材料技术领域，具体的说是涉及一种水性膨胀型防火发泡材料及其制备方法。
背景技术：
发泡材料是一种新型材料，随着科技的不断发展，人们对发泡材料的要求越来越高，发泡材料的种类也层出不穷，但是现有技术中的发泡材料还存在很多缺陷，不能达到耐摩擦，防火的性能，大大增加了发泡材料的报废率，为提高工作效率，降低报废率，本发明提出了一种水性膨胀型防火发泡材料及其制备方法。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，针对以上技术缺点提供一种水性膨胀型防火发泡材料，包括水性膨胀层、防火层以及发泡材料，水性膨胀层包括甲、乙两组分，甲、乙两组分按甲：乙=1：3的比例混合，甲、乙以质量份数计包含以下组分：
甲组分按质量份数计包括以下组分：氯丁橡胶：4-9份，正硅酸乙酯：9-15份，氨基树脂：1-4份，新戊二醇：7-14份，焦磷酸钠：10-15份，二氧化硅：4-9份，二氧化钛：13-19份；
乙组分按质量份数计包括以下组分：基料乳液：8-14份，防冻剂：5-9份，填料：13-18份，硅酸盐水泥：19-24份，可再分散乳胶粉：11-15份，海泡石：8-15份，轻质碳酸钙：19-23份，超细硅酸铝纤维：4-9份；
防火层包括以下几种组分：硅丙乳液：25-29份，成炭催化剂：19-22份，成炭剂：7-12份，复合乳液：8-14份，阻燃剂：6-15份，层状双氢氧化物：22-27份，三氧化二锑：11-19份，成膜助剂：9-13份，增稠剂：1-7份，消泡剂：14-19份，固化剂：4-9份；
发泡材料包括以下几种组分：三聚氰胺：38-44份,季戊四醇：15-19份，聚磷酸铵：14-18份，重铬酸铵：4-10份，C5氢化石油树脂：2-9份，离子液体消焰剂：14-20份，晶型改性剂：7-10份，醋酸：13-18份，甲苯二异氰酸酯：22-29份，硅烷偶联剂：15-20份，消光剂：8-12份，消泡剂：21-29份；
基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种或几种；所述的防冻剂为乙二醇；填料为硅藻泥、滑石粉或重钙粉；成炭催化剂为聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、碳酸氢铵、甲酸、植物油酸中的一种或二种以上的混合；成炭剂为季戊四醇、二季戊四醇、环己六醇中的一种或二种以上的混合；阻燃剂为磷酸三酯；成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一种；增稠剂为硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；消泡剂均为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；硅烷偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的水性膨胀型防火发泡材料，水性膨胀层包括甲、乙两组分，甲、乙两组分按甲：乙=1：3的比例混合，甲、乙以质量份数计包含以下组分：
甲组分按质量份数计包括以下组分：氯丁橡胶：4份，正硅酸乙酯：9份，氨基树脂：1份，新戊二醇：7份，焦磷酸钠：10份，二氧化硅：4份，二氧化钛：13份；
乙组分按质量份数计包括以下组分：基料乳液：8份，防冻剂：5份，填料：13份，硅酸盐水泥：19份，可再分散乳胶粉：11份，海泡石：8份，轻质碳酸钙：19份，超细硅酸铝纤维：4份；
防火层包括以下几种组分：硅丙乳液：25份，成炭催化剂：19份，成炭剂：7份，复合乳液：8份，阻燃剂：6份，层状双氢氧化物：22份，三氧化二锑：11份，成膜助剂：9份，增稠剂：1份，消泡剂：14份，固化剂：4份；
发泡材料包括以下几种组分：三聚氰胺：38份,季戊四醇：15份，聚磷酸铵：14份，重铬酸铵：4份，C5氢化石油树脂：2份，离子液体消焰剂：14份，晶型改性剂：7份，醋酸：13份，甲苯二异氰酸酯：22份，硅烷偶联剂：15份，消光剂：8份，消泡剂：21份；
基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种或几种；防冻剂为乙二醇；填料为硅藻泥、滑石粉或重钙粉；成炭催化剂为聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、碳酸氢铵、甲酸、植物油酸中的一种或二种以上的混合；成炭剂为季戊四醇、二季戊四醇、环己六醇中的一种或二种以上的混合；阻燃剂为磷酸三酯；成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一种；增稠剂为硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；消泡剂均为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；硅烷偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯。
前述的水性膨胀型防火发泡材料，水性膨胀层包括甲、乙两组分，甲、乙两组分按甲：乙=1：3的比例混合，甲、乙以质量份数计包含以下组分：
甲组分按质量份数计包括以下组分：氯丁橡胶：9份，正硅酸乙酯：15份，氨基树脂：4份，新戊二醇：14份，焦磷酸钠：15份，二氧化硅：9份，二氧化钛：19份；
乙组分按质量份数计包括以下组分：基料乳液：14份，防冻剂：9份，填料：18份，硅酸盐水泥：24份，可再分散乳胶粉：15份，海泡石：15份，轻质碳酸钙：23份，超细硅酸铝纤维：9份；
防火层包括以下几种组分：硅丙乳液：29份，成炭催化剂：22份，成炭剂：12份，复合乳液：14份，阻燃剂：15份，层状双氢氧化物：27份，三氧化二锑：19份，成膜助剂：13份，增稠剂：7份，消泡剂：19份，固化剂：9份；
发泡材料包括以下几种组分：三聚氰胺：44份,季戊四醇：19份，聚磷酸铵：18份，重铬酸铵：10份，C5氢化石油树脂：9份，离子液体消焰剂：20份，晶型改性剂：10份，醋酸：18份，甲苯二异氰酸酯：29份，硅烷偶联剂：20份，消光剂：12份，消泡剂：29份；
基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种或几种；防冻剂为乙二醇；填料为硅藻泥、滑石粉或重钙粉；成炭催化剂为聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、碳酸氢铵、甲酸、植物油酸中的一种或二种以上的混合；成炭剂为季戊四醇、二季戊四醇、环己六醇中的一种或二种以上的混合；阻燃剂为磷酸三酯；成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一种；增稠剂为硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；消泡剂均为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；硅烷偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯。
前述的水性膨胀型防火发泡材料及其制备方法，该方法具体步骤如下：
（一）将水性膨胀层甲组份中的氯丁橡胶、正硅酸乙酯、氨基树脂以及新戊二醇先放入搅拌釜内进行混合，控制搅拌釜中的温度在55-60℃，设定搅拌速度600-650r/min，搅拌时间20-25min，然后在依次放入焦磷酸钠、二氧化硅以及二氧化钛进行混合，搅拌速度为750-800 r/min，保持60-65min，然后将乙组份中的基料乳液、防冻剂、填料、硅酸盐水泥、可再分散乳胶粉以及海泡石放入搅拌釜内进行混合，设定搅拌速度为600-650r/min，搅拌时间为45-55min，最后加入适量的轻质碳酸钙以及超细硅酸铝纤维调至完全融合，即可得到所述的水性膨胀层待用；
（二）将层状双氢氧化物、三氧化二锑、硅丙乳液、成炭催化剂以及成炭剂加入搅拌机中进行搅拌，搅拌50-55min，搅拌速度为500-550r/min，加入复合乳液以及阻燃剂，搅拌40-50min，等充分混合均匀后加入增稠剂以及消泡剂，高速搅拌40-45min，搅拌速度为300-350r/min，最后添加适量的成膜助剂以及固化剂至合适黏度，过滤得到防火层待用；
（三）将三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、重铬酸铵以及C5氢化石油树脂加入搅拌机中进行搅拌，搅拌35-40min，搅拌速度为500-600r/min，加入离子液体消焰剂、晶型改性剂、醋酸以及甲苯二异氰酸酯，搅拌20-30min，等充分混合均匀后加入硅烷偶联剂，高速搅拌30-35min，搅拌速度为600-700r/min，最后添加适量的消光剂以及消泡剂至合适黏度，过滤得到发泡材料待用；
（四）将风干后的水性膨胀层、防火层以及发泡层依次叠加好切割出所需尺寸，即可得到水性膨胀型防火发泡材料。
采用本发明的技术方案有益效果是：本发明设计的发泡材料具有很好的防火性能，提高了发泡材料的实用性，从而提高了工作效率以及工作环境的安全性，降低了产品的报废率，并且该方法步骤简单，操作方便。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种水性膨胀型防火发泡材料，包括水性膨胀层、防火层以及发泡材料，水性膨胀层包括甲、乙两组分，甲、乙两组分按甲：乙=1：3的比例混合，甲、乙以质量份数计包含以下组分：
甲组分按质量份数计包括以下组分：氯丁橡胶：4份，正硅酸乙酯：9份，氨基树脂：1份，新戊二醇：7份，焦磷酸钠：10份，二氧化硅：4份，二氧化钛：13份；
乙组分按质量份数计包括以下组分：基料乳液：8份，防冻剂：5份，填料：13份，硅酸盐水泥：19份，可再分散乳胶粉：11份，海泡石：8份，轻质碳酸钙：19份，超细硅酸铝纤维：4份；
防火层包括以下几种组分：硅丙乳液：25份，成炭催化剂：19份，成炭剂：7份，复合乳液：8份，阻燃剂：6份，层状双氢氧化物：22份，三氧化二锑：11份，成膜助剂：9份，增稠剂：1份，消泡剂：14份，固化剂：4份；
发泡材料包括以下几种组分：三聚氰胺：38份,季戊四醇：15份，聚磷酸铵：14份，重铬酸铵：4份，C5氢化石油树脂：2份，离子液体消焰剂：14份，晶型改性剂：7份，醋酸：13份，甲苯二异氰酸酯：22份，硅烷偶联剂：15份，消光剂：8份，消泡剂：21份；
基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种或几种；防冻剂为乙二醇；填料为硅藻泥、滑石粉或重钙粉；成炭催化剂为聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、碳酸氢铵、甲酸、植物油酸中的一种或二种以上的混合；成炭剂为季戊四醇、二季戊四醇、环己六醇中的一种或二种以上的混合；阻燃剂为磷酸三酯；成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一种；增稠剂为硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；消泡剂均为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；硅烷偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；
上述水性膨胀型防火发泡材料及其制备方法，包括以下步骤：
（一）将水性膨胀层甲组份中的氯丁橡胶、正硅酸乙酯、氨基树脂以及新戊二醇先放入搅拌釜内进行混合，控制搅拌釜中的温度在55℃，设定搅拌速度600r/min，搅拌时间20min，然后在依次放入焦磷酸钠、二氧化硅以及二氧化钛进行混合，搅拌速度为750 r/min，保持60min，然后将乙组份中的基料乳液、防冻剂、填料、硅酸盐水泥、可再分散乳胶粉以及海泡石放入搅拌釜内进行混合，设定搅拌速度为600r/min，搅拌时间为45min，最后加入适量的轻质碳酸钙以及超细硅酸铝纤维调至完全融合，即可得到所述的水性膨胀层待用；
（二）将层状双氢氧化物、三氧化二锑、硅丙乳液、成炭催化剂以及成炭剂加入搅拌机中进行搅拌，搅拌50min，搅拌速度为500r/min，加入复合乳液以及阻燃剂，搅拌40min，等充分混合均匀后加入增稠剂以及消泡剂，高速搅拌40min，搅拌速度为300r/min，最后添加适量的成膜助剂以及固化剂至合适黏度，过滤得到防火层待用；
（三）将三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、重铬酸铵以及C5氢化石油树脂加入搅拌机中进行搅拌，搅拌35min，搅拌速度为500r/min，加入离子液体消焰剂、晶型改性剂、醋酸以及甲苯二异氰酸酯，搅拌20min，等充分混合均匀后加入硅烷偶联剂，高速搅拌30min，搅拌速度为600r/min，最后添加适量的消光剂以及消泡剂至合适黏度，过滤得到发泡材料待用；
（四）将风干后的水性膨胀层、防火层以及发泡层依次叠加好切割出所需尺寸，即可得到水性膨胀型防火发泡材料。
实施例2
本实施例提供一种水性膨胀型防火发泡材料，包括水性膨胀层、防火层以及发泡材料，水性膨胀层包括甲、乙两组分，甲、乙两组分按甲：乙=1：3的比例混合，甲、乙以质量份数计包含以下组分：
甲组分按质量份数计包括以下组分：氯丁橡胶：4份，正硅酸乙酯：9份，氨基树脂：1份，新戊二醇：7份，焦磷酸钠：10份，二氧化硅：4份，二氧化钛：13份；
乙组分按质量份数计包括以下组分：基料乳液：8份，防冻剂：5份，填料：13份，硅酸盐水泥：19份，可再分散乳胶粉：11份，海泡石：8份，轻质碳酸钙：19份，超细硅酸铝纤维：4份；
防火层包括以下几种组分：硅丙乳液：25份，成炭催化剂：19份，成炭剂：7份，复合乳液：8份，阻燃剂：6份，层状双氢氧化物：22份，三氧化二锑：11份，成膜助剂：9份，增稠剂：1份，消泡剂：14份，固化剂：4份；
发泡材料包括以下几种组分：三聚氰胺：38份,季戊四醇：15份，聚磷酸铵：14份，重铬酸铵：4份，C5氢化石油树脂：2份，离子液体消焰剂：14份，晶型改性剂：7份，醋酸：13份，甲苯二异氰酸酯：22份，硅烷偶联剂：15份，消光剂：8份，消泡剂：21份；
基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种或几种；防冻剂为乙二醇；填料为硅藻泥、滑石粉或重钙粉；成炭催化剂为聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、碳酸氢铵、甲酸、植物油酸中的一种或二种以上的混合；成炭剂为季戊四醇、二季戊四醇、环己六醇中的一种或二种以上的混合；阻燃剂为磷酸三酯；成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一种；增稠剂为硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；消泡剂均为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；硅烷偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；
上述水性膨胀型防火发泡材料及其制备方法，包括以下步骤：
（一）将水性膨胀层甲组份中的氯丁橡胶、正硅酸乙酯、氨基树脂以及新戊二醇先放入搅拌釜内进行混合，控制搅拌釜中的温度在60℃，设定搅拌速度650r/min，搅拌时间25min，然后在依次放入焦磷酸钠、二氧化硅以及二氧化钛进行混合，搅拌速度为800 r/min，保持65min，然后将乙组份中的基料乳液、防冻剂、填料、硅酸盐水泥、可再分散乳胶粉以及海泡石放入搅拌釜内进行混合，设定搅拌速度为650r/min，搅拌时间为55min，最后加入适量的轻质碳酸钙以及超细硅酸铝纤维调至完全融合，即可得到所述的水性膨胀层待用；
（二）将层状双氢氧化物、三氧化二锑、硅丙乳液、成炭催化剂以及成炭剂加入搅拌机中进行搅拌，搅拌55min，搅拌速度为550r/min，加入复合乳液以及阻燃剂，搅拌50min，等充分混合均匀后加入增稠剂以及消泡剂，高速搅拌45min，搅拌速度为350r/min，最后添加适量的成膜助剂以及固化剂至合适黏度，过滤得到防火层待用；
（三）将三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、重铬酸铵以及C5氢化石油树脂加入搅拌机中进行搅拌，搅拌40min，搅拌速度为600r/min，加入离子液体消焰剂、晶型改性剂、醋酸以及甲苯二异氰酸酯，搅拌30min，等充分混合均匀后加入硅烷偶联剂，高速搅拌35min，搅拌速度为700r/min，最后添加适量的消光剂以及消泡剂至合适黏度，过滤得到发泡材料待用；
（四）将风干后的水性膨胀层、防火层以及发泡层依次叠加好切割出所需尺寸，即可得到水性膨胀型防火发泡材料。
实施例3
本实施例提供一种水性膨胀型防火发泡材料，包括水性膨胀层、防火层以及发泡材料，水性膨胀层包括甲、乙两组分，甲、乙两组分按甲：乙=1：3的比例混合，甲、乙以质量份数计包含以下组分：
甲组分按质量份数计包括以下组分：氯丁橡胶：6份，正硅酸乙酯：13份，氨基树脂：3份，新戊二醇：12份，焦磷酸钠：13份，二氧化硅：5份，二氧化钛：16份；
乙组分按质量份数计包括以下组分：基料乳液：12份，防冻剂：7份，填料：15份，硅酸盐水泥：20份，可再分散乳胶粉：14份，海泡石：12份，轻质碳酸钙：21份，超细硅酸铝纤维：6份；
防火层包括以下几种组分：硅丙乳液：27份，成炭催化剂：20份，成炭剂：11份，复合乳液：12份，阻燃剂：12份，层状双氢氧化物：25份，三氧化二锑：17份，成膜助剂：11份，增稠剂：6份，消泡剂：15份，固化剂：5份；
发泡材料包括以下几种组分：三聚氰胺：40份,季戊四醇：17份，聚磷酸铵：16份，重铬酸铵：6份，C5氢化石油树脂：7份，离子液体消焰剂：16份，晶型改性剂：8份，醋酸：15份，甲苯二异氰酸酯：27份，硅烷偶联剂：18份，消光剂：10份，消泡剂：25份；
基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种或几种；防冻剂为乙二醇；所述的填料为硅藻泥、滑石粉或重钙粉；成炭催化剂为聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、碳酸氢铵、甲酸、植物油酸中的一种或二种以上的混合；成炭剂为季戊四醇、二季戊四醇、环己六醇中的一种或二种以上的混合；阻燃剂为磷酸三酯；成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇或丙二醇中的一种；增稠剂为硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；消泡剂均为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；硅烷偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；
上述水性膨胀型防火发泡材料及其制备方法，包括以下步骤：
（一）将水性膨胀层甲组份中的氯丁橡胶、正硅酸乙酯、氨基树脂以及新戊二醇先放入搅拌釜内进行混合，控制搅拌釜中的温度在57℃，设定搅拌速度620r/min，搅拌时间23min，然后在依次放入焦磷酸钠、二氧化硅以及二氧化钛进行混合，搅拌速度为770 r/min，保持62min，然后将乙组份中的基料乳液、防冻剂、填料、硅酸盐水泥、可再分散乳胶粉以及海泡石放入搅拌釜内进行混合，设定搅拌速度为630r/min，搅拌时间为50min，最后加入适量的轻质碳酸钙以及超细硅酸铝纤维调至完全融合，即可得到所述的水性膨胀层待用；
（二）将层状双氢氧化物、三氧化二锑、硅丙乳液、成炭催化剂以及成炭剂加入搅拌机中进行搅拌，搅拌52min，搅拌速度为530r/min，加入复合乳液以及阻燃剂，搅拌45min，等充分混合均匀后加入增稠剂以及消泡剂，高速搅拌43min，搅拌速度为320r/min，最后添加适量的成膜助剂以及固化剂至合适黏度，过滤得到防火层待用；
（三）将三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、重铬酸铵以及C5氢化石油树脂加入搅拌机中进行搅拌，搅拌38min，搅拌速度为550r/min，加入离子液体消焰剂、晶型改性剂、醋酸以及甲苯二异氰酸酯，搅拌25min，等充分混合均匀后加入硅烷偶联剂，高速搅拌32min，搅拌速度为650r/min，最后添加适量的消光剂以及消泡剂至合适黏度，过滤得到发泡材料待用；
（四）将风干后的水性膨胀层、防火层以及发泡层依次叠加好切割出所需尺寸，即可得到水性膨胀型防火发泡材料。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。