建筑垃圾复合材料及其制作方法和应用在防火门的方法
【专利摘要】本发明涉及一种建筑垃圾复合材料及制作方法，包括建筑垃圾、防火材料、耐温塑性材料及加工助剂，将所述建筑垃圾轧磨粉碎烘干，加入防火材料、耐温塑性材料、加工助剂与建筑垃圾一并高速混合，在一定温度下得到混合物；本发明还涉及一种利用前述的建筑垃圾复合材料加工制成的防火门及其加工方法，防火门包括门框和门扇，门扇包括门体和封孔板，其加工方法是先分别成形出防火门的各组件型材，根据所需尺寸裁断加工出各防火门组件；组装成防火门。本发明加工建筑垃圾复合材料所用到的原材料大部分是建筑泥沙，可大幅度降低成本，同时可清洁处置建筑垃圾，保护环境。加工防火门的门框和门扇可以一体化挤出成型，将有效地节约用工，提高产能。
【专利说明】
建筑垃圾复合材料及其制作方法和应用在防火门的方法
技术领域
[0001]本发明属于复合材料及其制造和利用的技术领域，特别涉及一种建筑垃圾复合材料及其制作方法和应用在防火门的方法。
【背景技术】
[0002]目前防火门生产主要以木质和钢质防火门为主。根据行业专家及质检人员称，现有的安装的防火门大部分不符合GB12955-2008国家验收规范要求。木质防火门本身易燃，防火处理不易。而钢质防火门在发生火灾时铁皮烧红，焊点会断裂;而且钢质防火门内置防火隔热化工材料，腐蚀性强，易使钢皮腐烂，污染环境;另一发面，制造钢质防火门需要多工序人工操作，质量控制难，给人们生命财产带来安全隐患。
[0003]为解决这个问题，通常的技术改进是:①新增火灾发生时自动注水系统，但实施操作难，系统关键时候失效;②采用化学无机材料增强防火、隔热效果，但存在燃烧会产生有毒气体，威胁到生命安全;③热压工艺成型，门重量大，结构强度差，设备投资大，效率低，成本高。因此，现有技术的改进措施或多或少存在着还有待进一步完善的地方。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种建筑垃圾复合材料及其制作方法和应用在防火门的方法，利用建筑废弃垃圾和防火材料等复合并挤出成型出防火门，既可实现防火门的机械标准化生产，又可达到国家防火标准。
[0005]本发明是这样实现的，提供一种建筑垃圾复合材料，包括建筑垃圾、防火材料、耐温塑性材料及加工助剂，建筑垃圾是指:建筑基础钻孔泥浆、挖掘基础产生的沙泥、隧道钻孔产生的泥浆、废木料、装饰废料、建筑废弃砖瓦粉碎物的其中至少一种，按重量计占30%?60%，防火材料有云母、氢氧化镁、滑石粉、硫酸钡、絹云母、珍珠岩、海泡石、伊利石、叶腊粉、泡沫玻璃、碳酸钙、钛白粉、氢氧化铝、石棉粉、硅酸钙、硅酸镁、蛭石、硅酸盐、玻纤的其中至少一种，按重量计占15%?50%，耐温塑性材料有改性酚醛树脂、改性阻燃PP、PE聚苯硫醚、聚砜PSF、氯化聚丙烯(PPC)的其中至少一种，按重量计占15%?50%，加工助剂有脱模润滑剂、偶联剂、增塑剂和相容剂，按重量计占6%?20%;在加工助剂中，按重量计，脱模润滑剂占2%?6%，偶联剂占0.5%?3%，阻燃剂占1%?4%，增塑剂占1%?4%，相容剂占1.5~3%。
[0006]进一步地，脱模润滑剂为有机物润滑剂和高聚物润滑剂中的一种，所述有机物润滑剂是脂肪酸皂、脂肪酸、石蜡、甘油、凡士林中的任意一种或几种，所述高聚物润滑剂是硅油、白油、聚乙烯蜡中的至少一种;偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种，硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种或几种，钛酸酯偶联剂为NDZlOl、NDZ201、NDZ105、磷酸酯、钛酯酸中的任意一种或几种;增塑剂是脂肪族二元酸酯类、邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的至少一种;阻燃剂是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物的有机类阻燃剂，以及三氧二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅系阻燃剂中的一种或几种;相容剂为环状酸酐、马来酸酐EAA、EVA中的一种。
[0007]本发明还公开了一种制作前述的建筑垃圾复合材料的方法，包括如下步骤:
第一步，将所述建筑垃圾乳磨粉碎成细粉至80目-200目；
第二步，加入所述防火材料、耐温塑性材料、加工助剂与建筑垃圾一并高速混合，到1100C 土 10°C的温度后冷混到40°C，得到混合物；
第三步，对所述混合物造粒处理，得到本建筑垃圾复合材料。
[0008]进一步地，在第一步中，采用乳辊或研磨机或粉碎机将建筑垃圾乳磨粉碎，烘干至含水率8%?20%。
[0009]本发明还公开一种防火门，防火门包括门框和门扇，门扇包括门体和封孔板，在门体内设有孔槽，在装锁孔槽内设有挤入孔槽的填充挡料，封孔板安装在孔槽的端面，门框、门体、封孔板和填充挡料均是利用前述的建筑垃圾复合材料加工制成的，且在其外表面分别设置有由防火封面包皮材料制成的防火封面层。
[0010]进一步地，孔槽贯穿门体的上下两侧，封孔板分别设置在门体的上下两端面上。
[0011]进一步地，孔槽贯穿门体的左右两侧，封孔板分别设置在门体的左右两侧面上。
[0012]进一步地，孔槽的形状为圆形、方形或三角形中的一种。
[0013]进一步地，填充挡料与孔槽结合处涂有粘接剂，封孔板通过粘接剂与门体粘接。
[0014]进一步地，封孔板通过螺栓固定在门体上。
[0015]本发明还公开了一种加工前述的防火门的方法，包括如下步骤:
第一步，分别成形出各防火门组件型材:将所述建筑垃圾复合材料分别直接进入双螺杆挤出机的各防火门组件的成型模具中挤出成形相应的防火门组件型材，成型温度在150?200°C;防火门组件包括门框、门体、封孔板和填充挡料;防火门组件型材挤出时，在双螺杆挤出模块侧面由另一台单或双螺杆辅机，同时挤入防火封面包皮材料，在各防火门组件的外表面加工出防火封面层，防火封面包皮材料为改性酚醛树脂、防火剂FR_300C、PU耐火阻燃剂、PP、PE阻燃母粒的混合防火材料中的任意一种；
第二步，根据所需尺寸裁断加工出各防火门组件；
第三步，组装成防火门:把第二步制成的各防火门组件组装成防火门。
[0016]与现有技术相比，本发明的建筑垃圾复合材料及其制作方法和应用在防火门的方法，加工建筑垃圾复合材料所用到的原材料大部分是建筑泥沙，可大幅度降低成本，同时可清洁处置建筑垃圾，保护环境。利用本建筑垃圾复合材料加工防火门，防火门的门框和门扇可以一体化挤出成型，将有效地节约用工，提高产能，提高防火的质量。
【附图说明】
[0017]图1为本发明用建筑垃圾复合材料制成的防火门一较佳实施例的立体示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]本发明首先公开了一种建筑垃圾复合材料，包括建筑垃圾、防火材料、耐温塑性材料及加工助剂，建筑垃圾是指:建筑基础钻孔泥浆、挖掘基础产生的沙泥、隧道钻孔产生的泥浆、废木料、装饰废料、建筑废弃砖瓦粉碎物的其中至少一种，按重量计占30%?60%，防火材料有云母、氢氧化镁、滑石粉、硫酸钡、絹云母、珍珠岩、海泡石、伊利石、叶腊粉、泡沫玻璃、碳酸钙、钛白粉、氢氧化铝、石棉粉、硅酸钙、硅酸镁、蛭石、硅酸盐、玻纤的其中至少一种，按重量计占15%?50%，耐温塑性材料有改性酚醛树脂、改性阻燃PP、PE聚苯硫醚、聚砜PSF、氯化聚丙烯(PPC)的其中至少一种，按重量计占15%?50%，加工助剂有脱模润滑剂、偶联剂、增塑剂和相容剂，按重量计占6%?20%。
[0020]在加工助剂中，按重量计，脱模润滑剂占2%?6%，偶联剂占0.5%?3%，阻燃剂占1%?4%，增塑剂占1%?4%，相容剂占1.5~3%。脱模润滑剂为有机物润滑剂和高聚物润滑剂中的一种，所述有机物润滑剂是脂肪酸皂、脂肪酸、石蜡、甘油、凡士林中的任意一种或几种，所述高聚物润滑剂是硅油、白油、聚乙烯蜡中的至少一种。偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种，硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种或几种，钛酸酯偶联剂为NDZ101、NDZ201、NDZ105、磷酸酯、钛酯酸中的任意一种或几种。增塑剂是脂肪族二元酸酯类、邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的至少一种;阻燃剂是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物的有机类阻燃剂，以及三氧二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅系阻燃剂中的一种或几种。相容剂为环状酸酐、马来酸酐EAA、EVA中的一种。
[0021]本发明还公开了一种制作前述的建筑垃圾复合材料的方法，包括如下步骤:
第一步，将所述建筑垃圾乳磨粉碎成细粉至80目-200目；
第二步，加入防火材料、耐温塑性材料、加工助剂与建筑垃圾一并高速混合，在110°C 土10°C的温度，10分钟后冷混到40°C，得到混合物；
第三步，对所述混合物造粒处理，得到本建筑垃圾复合材料。
[0022]在第一步中，采用乳辊或研磨机或粉碎机将建筑垃圾乳磨粉碎，烘干至含水率8%-20%。在第二步中，在一定温度下，防火材料、耐温塑性材料及加工助剂混合并得到改性，改性后的混合材料包衣在建筑垃圾颗粒表面形成共聚物。
[0023]下面结合实施例进一步说明本发明的制作前述的建筑垃圾复合材料的方法。
[0024]实施例1:
将建筑基础钻孔泥浆和挖掘基础产生的沙泥混合物烘干至含水率8%-12%，采用乳辊的方式乳磨粉碎，粉碎成细粉至80目?120目，按重量计占30%?40%。加入云母和滑石粉混合的防火材料，按重量计占40%?50%;再加入改性酚醛树脂的耐温塑性材料，按重量计占40%?50%;再加入加工助剂，包括有机物润滑剂-脂肪酸皂占按重量计2%?4%，硅烷偶联剂-KH550按重量计占0.5%?1.5%，阻燃剂-溴系有机类阻燃剂按重量计占1%?2%，增塑剂-脂肪族二元酸酯类按重量计占3.5%?4%，相容剂-环状酸酐占按重量计2.5~3%。与建筑垃圾粉碎物一并高速混合，升温在IlOtC ± 10°C的温度、10分钟后再继续冷混到40°C，得到其混合物Ml。对所述混合物Ml进行造粒处理，即得到本建筑垃圾复合材料Ml。
[0025]实施例2:
将隧道钻孔产生的泥浆烘干至含水率10%-16%，采用乳辊的方式乳磨粉碎，粉碎成细粉至100目-140目，按重量计占35%?45%。加入氢氧化镁和氢氧化铝混合的防火材料，按重量计占20%?35% ；再加入改性阻燃PP的耐温塑性材料，按重量计占20%?35% ；再加入加工助剂，包括有机物润滑剂-甘油占按重量计3%?5%，硅烷偶联剂-KH570按重量计占1.0%?2.0%，阻燃剂-磷氮系有机类阻燃剂按重量计占1.5%?2.5%，增塑剂-邻苯二甲酸酯类和对苯二甲酸酯类混合物按重量计占3%?4%，相容剂-马来酸酐EAA占按重量计2.0-2.5%。与建筑垃圾粉碎物一并高速混合，升温在IlOtC ± 10°C的温度、10分钟后再继续冷混到40°C，得到其混合物M2。对所述混合物M2进行造粒处理，即得到本建筑垃圾复合材料M2。
[0026]实施例3:
将废木料和装饰废料混合物烘干至含水率14%_18%，采用乳辊的方式乳磨粉碎，粉碎成细粉至140目-180目，按重量计占40%?50%。加入珍珠岩和海泡石混合的防火材料，按重量计占20%?30% ；再加入PE聚苯硫醚和聚砜PSF混合的耐温塑性材料，按重量计占30%?45%;再加入加工助剂，包括高聚物润滑剂-硅油占按重量计4.5%?5.5%，钛酸酯偶联剂-NDZlOl按重量计占1.5%?2.5%，阻燃剂-三氧二锑阻燃剂按重量计占2.5%?3.5%，增塑剂-苯多酸酯类和苯甲酸酯类混合物按重量计占1%?3%，相容剂-EVA占按重量计1.5~2%。与建筑垃圾粉碎物一并高速混合，升温在IlOtC ± 10°C的温度、10分钟后再继续冷混到40°C，得到其混合物M3。对所述混合物M3进行造粒处理，即得到本建筑垃圾复合材料M3。
[0027]实施例4:
将建筑废弃砖瓦粉碎物烘干至含水率16%_20%，采用乳辊的方式乳磨粉碎，粉碎成细粉至160目-200目，按重量计占50%?60%。加入碳酸钙和硅酸钙混合的防火材料，按重量计占15%?25%;再加入氯化聚丙烯的耐温塑性材料，按重量计占15%?25%;再加入加工助剂，包括高聚物润滑剂-聚乙烯蜡占按重量计5%?6%，钛酸酯偶联剂-磷酸酯和钛酯酸混合物按重量计占2%?3%，阻燃剂-硅系阻燃剂按重量计占3%?4%，增塑剂-多元醇酯类、柠檬酸酯类和聚酯类混合物按重量计占1%?3%，相容剂-EVA占按重量计1.5~2%。与建筑垃圾粉碎物一并高速混合，升温在110°C ± 10°C的温度、10分钟后再继续冷混到40°C，得到其混合物M4。对所述混合物M4进行造粒处理，即得到本建筑垃圾复合材料M4。
[0028]本发明还公开一种利用前述的建筑垃圾复合材料加工制成的防火门。请参照图1所示，本发明防火门的较佳实施例，包括门框(图中未示出)和门扇I，门扇I通过活页与门框联接。
[0029]门扇I包括门体2和封孔板3，在门体2内设有多个孔槽4，在孔槽4内设有塞满填充挡料5，封孔板3安装在孔槽4的端面。门框、门体2和封孔板3均由建筑垃圾复合材料制成。在门框、门体2、封孔板3和填充挡料5的外表面分别设置有由防火封面包皮材料制成的防火封面层(图中未示出)。防火封面包皮材料为改性酚醛树脂、防火剂FR-300C1U耐火阻燃剂、PP、PE阻燃母粒的混合防火材料中的任意一种。
[0030]孔槽4贯穿门体2的上下两侧，封孔板3分别设置在门体2的上下两端面上。
[0031]作为本发明的另一个实施例，孔槽4贯穿门体2的左右两侧，封孔板3分别设置在门体2的左右两侧面上。该实施例未有附图示出。
[0032]孔槽4的形状为圆形、方形、梯形或三角形中的一种，填充挡料5的形状与孔槽4的形状相对应。在本实施例中，孔槽4的形状为圆形，填充挡料5的形状也对应为圆形。
[0033]填充挡料5与孔槽4结合处涂有粘接剂。封孔板3通过粘接剂与门体2粘接。粘接方式可以使得门部件的组装简单方便，极大地提高装配效率。
[0034]作为本发明的另一个实施例，封孔板3通过螺栓固定在门体2上，提高门扇2的整体强度。
[0035]本发明还公开了一种制作前述的防火门的方法，包括如下步骤:
第一步，分别成形出各防火门组件型材:将所述建筑垃圾复合材料分别直接进入双螺杆挤出机的各防火门组件的成型模具中成形出相应的防火门组件型材，成型温度在150t>200°C;防火门组件包括门框1、门体3、封孔板4和填充挡料6;门框由挤出门框形状的挡料用木工机械切断、斜裁和木制品木框加工方法相同组装。防火门组件型材挤出时，在双螺杆挤出模块侧面由另一台单或双螺杆辅机，同时挤入防火封面包皮材料，在各防火门组件的外表面加工出防火封面层，防火封面包皮材料为改性酚醛树脂、防火剂FR-300C、PU耐火阻燃剂、PP、PE阻燃母粒的混合防火材料中的任意一种。
[0036]第二步，根据所需尺寸裁断加工出各防火门组件。
[0037]第三步，组装成防火门:把第二步制成的各防火门组件组装成防火门。
[0038]在第一步中，成型温度还可视其中耐温塑性材料熔融温度不同而上下浮动。
[0039]组装成防火门具体的加工方式是:
本实施例的门扇I和门框全部采用不同挤出模具成型，按规格要求锯断组合而成。门体2为一体挤出，孔槽4可以防止门体2挤出成型时的变形。在门扇I装活页和锁匙部位的孔槽4用相同形状尺寸的填充挡料5压入，将孔槽4封堵成实心状。门体2两端用封孔板3固定封孔。防火门的门扇I组装后再通过热压定型和表面花形塑型处理。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种建筑垃圾复合材料，其特征在于，包括建筑垃圾、防火材料、耐温塑性材料及加工助剂，所述建筑垃圾是指:建筑基础钻孔泥浆、挖掘基础产生的沙泥、隧道钻孔产生的泥浆、废木料、装饰废料、建筑废弃砖瓦粉碎物的其中至少一种，按重量计占30%?60%，所述防火材料有云母、氢氧化镁、滑石粉、硫酸钡、絹云母、珍珠岩、海泡石、伊利石、叶腊粉、泡沫玻璃、碳酸钙、钛白粉、氢氧化铝、石棉粉、硅酸钙、硅酸镁、蛭石、硅酸盐、玻纤的其中至少一种，按重量计占15%?50%，所述耐温塑性材料有改性酚醛树脂、改性阻燃PP、PE聚苯硫醚、聚砜、氯化聚丙烯的其中至少一种，按重量计占15%?50%，所述加工助剂有润滑剂、偶联剂、阻燃剂、增塑剂和相容剂，按重量计占6%?20%;在所述加工助剂中，按重量计，所述润滑剂占2%-6%，所述偶联剂占0.5%-3%，所述阻燃剂占1%?4%，所述增塑剂占1%?4%，所述相容剂占1.5%?3% ο2.如权利要求1所述的建筑垃圾复合材料，其特征在于，所述润滑剂为有机物润滑剂和高聚物润滑剂中的一种，所述有机物润滑剂是脂肪酸皂、脂肪酸、石蜡、甘油、凡士林中的任意一种或几种，所述高聚物润滑剂是硅油、白油、聚乙烯蜡中的至少一种;所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种或几种，所述钛酸酯偶联剂为NDZ101、NDZ201、NDZ105、磷酸酯、钛酯酸中的任意一种或几种;所述增塑剂是脂肪族二元酸酯类、邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的至少一种;所述阻燃剂是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物的有机类阻燃剂，以及三氧二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅系阻燃剂中的一种或几种;所述相容剂为环状酸酐、马来酸酐和EVA中的一种。3.制作如权利要求1所述的建筑垃圾复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步，将所述建筑垃圾粉碎乳磨成细粉至80目-200目； 第二步，加入所述防火材料、耐温塑性材料、加工助剂与建筑垃圾粉碎物一并高速混合，到110°C ±10°C的温度后冷混至40°C，得到混合物； 第三步，对所述混合物造粒处理，得到本建筑垃圾复合材料。4.如权利要求3所述的制作建筑垃圾复合材料的方法，其特征在于，在第一步中，采用乳辊或研磨机或粉碎机将建筑垃圾乳磨粉碎，烘干至含水率8%-20%。5.—种防火门，其特征在于，所述防火门包括门框和门扇(I)，所述门扇(I)包括门体(2)和封孔板(3)，在所述门体(2)内设有孔槽(4)，在所述孔槽(4)内设有塞满孔槽(4)的填充挡料(5)，所述封孔板(3)安装在孔槽⑷的端面，所述门框、门体(2)、封孔板(3)和填充挡料(5)均是利用如权利要求1或2的建筑垃圾复合材料加工制成的，且在其外表面分别设置有由防火封面包皮材料制成的防火封面层。6.如权利要求5所述的防火门，其特征在于，所述孔槽(4)贯穿门体(2)的上下两侧，所述封孔板(3)分别设置在门体(2)的上下两端面上。7.如权利要求5所述的防火门，其特征在于，所述孔槽(4)贯穿门体(2)的左右两侧，所述封孔板(3)分别设置在门体(2)的左右两侧面上。8.如权利要求5所述的防火门，其特征在于，所述孔槽(4)的形状为圆形、方形或三角形中的一种。9.如权利要求5所述的防火门，其特征在于，所述填充挡料(5)与孔槽(4)结合处涂有粘接剂，所述封孔板(3 )通过粘接剂与门体(2 )粘接。10.加工如权利要求5的防火门的方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步，分别成形出各防火门组件型材:将所述建筑垃圾复合材料分别直接进入双螺杆挤出机的各防火门组件的成型模具中成形出相应的防火门组件型材，成型温度在150t>200°C;所述防火门组件包括门框、门体(2)、封孔板(3)和填充挡料(5);防火门组件型材挤出时，在双螺杆挤出模块侧面由另一台单或双螺杆辅机，同时挤入防火封面包皮材料，在所述各防火门组件的外表面加工出防火封面层，所述防火封面包皮材料为改性酚醛树脂、防火剂FR-300C、PU耐火阻燃剂、PP、PE阻燃母粒的混合防火材料中的任意一种； 第二步，根据所需尺寸裁断加工出各防火门组件； 第三步，组装成防火门:把第二步制成的各防火门组件组装成防火门。
【文档编号】C08K3/22GK106046672SQ201610535294
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】朱秀刚
【申请人】朱秀刚