一種防火泡沫復(fù)合板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及建筑、包裝材料，一種防火泡沫復(fù)合板，包括EPS泡沫顆粒，其特征在于復(fù)合板中的EPS泡沫顆粒外面包覆兩層材料：第一層為防火、防水材料，其組分和重量百分比是：氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料60％～80％，甲基硅酸粉體20％～40％；第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是：礦渣棉微粉末50％～85％，有機(jī)樹(shù)脂10％～30％，涂料助劑2％～20％。制備時(shí)將EPS泡沫顆粒用上述配方進(jìn)行兩次覆膜和熟化，然后用制板機(jī)熱壓成型，優(yōu)點(diǎn)是采用層層外包覆防火涂層技術(shù)，利用無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的完美結(jié)合，大大提高了EPS泡沫復(fù)合板的防火等級(jí)，燃燒性能達(dá)到A1級(jí)的性能。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，適合各類大、中、小微型企業(yè)生產(chǎn)，可作為保溫、防火材料廣泛應(yīng)用于建筑外墻等。
【專利說(shuō)明】一種防火泡沬復(fù)合板及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑、包裝行業(yè)使用的防火、防潮、保溫材料，具體涉及一種泡沫顆粒復(fù)合板材及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]2？8泡沫顆粒是聚苯乙烯泡沫顆粒的英文縮寫(xiě)，也叫膨脹聚苯乙烯泡沫塑料，2？8因其具有導(dǎo)熱系數(shù)極低、吸水性低、保溫、隔熱、介電性能優(yōu)良、力學(xué)性能好等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于包裝和建筑等行業(yè)。但它是一種有機(jī)碳?xì)浠衔铮踔笖?shù)僅有18.0%。是一種極其易燃燒的材料，即使移走火源仍然能持續(xù)燃燒，燃燒過(guò)程中伴隨著濃煙并出現(xiàn)明顯的收縮現(xiàn)象，因此泡沫塑料的嚴(yán)重不足之處在于其極易燃燒。按國(guó)家建筑、消防驗(yàn)收規(guī)定，是禁止在建筑外墻保溫使用不防火的材料。有人將泡沫顆粒的外面涂上一層阻燃劑，根據(jù)國(guó)家公安部消防局、城鄉(xiāng)建設(shè)部節(jié)能司等各相關(guān)部委出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn):《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》(68-8624-2012)，覆膜阻燃劑的泡沫顆粒最多只能達(dá)到八2級(jí)的防火性能，效果并不理想。
[0003]《材料產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)》￠8/120285-2006)的規(guī)定，禁止在建筑外墻保溫使用不防火的材料，普通的泡沫塑料被禁止在需要防火的墻體使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是將現(xiàn)有的泡沫顆粒進(jìn)形改進(jìn)，使泡沫顆粒板增加防火的性能。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種防火泡沫復(fù)合板，包括即3泡沫顆粒，其特征在于復(fù)合板中的泡沫顆粒外面包覆兩層材料:第一層為防火、防水材料，其組分和重量百分比是:氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料60%?80%，甲基硅酸粉體20%?40% ；第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是:礦渣棉微粉末50 %?85 %，有機(jī)樹(shù)脂10 %?30 %涂料助劑2%?20%。
[0006]所述氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料是硅酸鹽、硫酸鎂、高鋁水泥、石膏粉、石灰中的任意一種、兩種或多種的混合物。
[0007]所述甲基硅酸是甲基硅酸鉀粉體、甲基硅酸鈉粉體、有機(jī)硅微粉中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為800-1500 VIII。
[0008]所述礦渣棉微粉末是銦礦渣微粉末、錫礦渣微粉末、玻璃礦渣粉末中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為800-2000 V 0。
[0009]所述有機(jī)樹(shù)脂是丙烯酸樹(shù)脂、苯丙樹(shù)脂、丁晴橡膠樹(shù)脂中的任意一種、兩種或多種的混合物，其固含量在40%?55%。
[0010]所述涂料助劑包括濕潤(rùn)劑、增稠劑、流平劑、分散劑、成膜助劑中的任意一種、兩種或多種的混合物。
[0011]所述一種防火泡沫復(fù)合板的制備方法，其特征在于包含以下步驟:
[0012](1)將氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料和甲基硅酸粉體按權(quán)利要求1所述比例混合加水?dāng)嚢杈鶆?，制成液態(tài)的防水、防火材料，再將其加入盛有泡沫顆粒的攪拌容器中，充分?jǐn)嚢?，混合均勻?br> [0013](2)將上述攪拌后的表面包覆有放水、防火材料的即3泡沫顆粒打入熟化倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行熟化，在熟化倉(cāng)內(nèi)與空氣接觸，使泡沫顆粒表面覆膜材料氣凝硬化，結(jié)一層不易脫落的防水、防火涂層殼膜，完成第一次覆膜；
[0014](3)將礦渣棉微粉末和液態(tài)的有機(jī)樹(shù)脂按權(quán)利要求1所述的比例混合，制成保溫、粘接材料，將保溫、粘接材料與上述完成第一次覆膜的泡沫顆粒在容器中進(jìn)行充分的攪拌混合，加入權(quán)利要求1所述比例的涂料助劑，充分?jǐn)嚢瑁古菽w粒表面均勻包覆一層保溫、粘接材料。
[0015](4)將上述攪拌后的表面包覆有保溫、粘接材料的即3泡沫顆粒打入熟化倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行熟化，完成二次覆膜。
[0016](5)將上述進(jìn)行過(guò)兩次覆膜的泡沫顆粒打入制板機(jī)內(nèi)，采用蒸汽熱壓成型制板工藝，使泡沫顆粒在高溫蒸汽熱壓的作用下定型，壓制5-8分鐘后快速風(fēng)冷后擠出，進(jìn)入烘干室，烘干后按尺寸切割，制成板材成品。
[0017]本發(fā)明完全不同于原有通過(guò)添加阻燃劑改變類材料性能的技術(shù)路徑，導(dǎo)入了大分子結(jié)構(gòu)的高分子材料，采用了有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料層層包覆泡沫顆粒的全新技術(shù)方案:先將易燃的泡沫顆粒外表包覆一層氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料，然后再用有機(jī)高分子樹(shù)脂和無(wú)機(jī)礦渣棉微粉進(jìn)行二次包覆，當(dāng)有機(jī)高分子樹(shù)脂在受熱膨脹過(guò)程中，帶動(dòng)了無(wú)機(jī)礦渣棉微粉中微粒子的游離，這樣使有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料相互運(yùn)動(dòng)，有力結(jié)合在一起，附著在泡沫顆粒外表，類似滾雪球的方式，最終使礦渣棉微粉末在泡沫顆粒外表包覆形成了致密的防火涂層，每一個(gè)有機(jī)大分子的基團(tuán)形成相對(duì)獨(dú)立的防火個(gè)體，從而有效阻斷了熱量的傳導(dǎo)和火焰的侵蝕，達(dá)到了 “含有機(jī)材料不燃燒”的最佳防火效果。
[0018]本發(fā)明的防火泡沫復(fù)合板可以采用原有傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備制備，省去了花重金購(gòu)買(mǎi)國(guó)外即3的生產(chǎn)設(shè)備的費(fèi)用，引進(jìn)費(fèi)用高達(dá)數(shù)百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)的設(shè)備，所生產(chǎn)出的泡沫顆粒最高可達(dá)到耐火極限為81級(jí)。本發(fā)明可是使用普通小企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，易于普及應(yīng)用。
[0019]本發(fā)明的防火泡沫復(fù)合板與傳統(tǒng)保溫板的性能和技術(shù)方法是完全不同，其優(yōu)點(diǎn)是:采用層層外包覆防火涂層技術(shù)，尤其是采用了導(dǎo)熱系數(shù)極低的幾種礦渣棉微粉末，利用獨(dú)特的無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的完美結(jié)合，大大提高了泡沫復(fù)合板防火等級(jí)，同時(shí)也保留了材料原有的保溫、隔熱等各項(xiàng)優(yōu)良性能。經(jīng)國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心依據(jù)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》￠88624-2012)和《材料產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)》(⑶/丁20285-2006)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品進(jìn)行的檢驗(yàn)，燃燒性能符合八1級(jí)的規(guī)定要求。這完全可以杜絕因
材料易造成火災(zāi)的隱患。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，適合各類大、中、小微型企業(yè)生產(chǎn)，可作為保溫、防火材料廣泛應(yīng)用于建筑外墻等。

【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
[0021]一種防火泡沫復(fù)合板，主材為泡沫顆粒，對(duì)泡沫顆粒外面包覆兩層材料:第一層為防火、防水材料，其組分和重量百分比是:氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料60%，甲基硅酸粉體40% ；第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是:礦渣棉微粉末65%，有機(jī)樹(shù)脂30%，涂料助劑5%。本實(shí)施例中，氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料取硅酸鹽、硫酸鎂的混合物，甲基硅酸是甲基硅酸鉀粉體、甲基硅酸鈉粉體的混合物，其粒徑目數(shù)為1000 4 0 ；礦渣棉微粉末取銦礦渣微粉末、錫礦渣微粉末、玻璃礦渣粉末中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為1000 V！:！；有機(jī)樹(shù)脂是丙烯酸樹(shù)脂、苯丙樹(shù)脂、丁晴橡膠樹(shù)脂中的任意一種、兩種或多種)的混合物，其固含量為45%。所述涂料助劑包括濕潤(rùn)劑、增稠劑、流平劑、分散劑、成膜助劑中的任意一種、兩種或多種的混合物。
[0022]利用上述物質(zhì)制備防火泡沫復(fù)合板的方法，包含以下步驟:
[0023](1)將氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料和甲基硅酸粉體按權(quán)利要求1所述比例混合加水?dāng)嚢杈鶆?，制成液態(tài)的防水、防火材料，再將其加入盛有泡沫顆粒的攪拌容器中，充分?jǐn)嚢?，混合均勻?br> [0024](2)將上述攪拌后的表面包覆有放水、防火材料的即3泡沫顆粒打入熟化倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行熟化，熟化過(guò)程控制在40分鐘，在熟化倉(cāng)內(nèi)與空氣接觸，使泡沫顆粒表面覆膜材料氣凝硬化，結(jié)一層不易脫落的防水、防火涂層殼膜，完成第一次覆膜；
[0025](3)將礦渣棉微粉末和液態(tài)的有機(jī)樹(shù)脂按權(quán)利要求1所述的比例混合，制成保溫、粘接材料，將保溫、粘接材料與上述完成第一次覆膜的泡沫顆粒在容器中進(jìn)行充分的攪拌混合，加入權(quán)利要求1所述比例的涂料助劑，充分?jǐn)嚢瑁古菽w粒表面均勻包覆一層保溫、粘接材料。
[0026](4)將上述攪拌后的表面包覆有保溫、粘接材料的即3泡沫顆粒打入熟化倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行熟化，熟化過(guò)程控制在35分鐘，完成二次覆膜。
[0027](5)將上述進(jìn)行過(guò)兩次覆膜的泡沫顆粒打入制板機(jī)內(nèi)，制板機(jī)內(nèi)蒸汽的溫度為1101，采用蒸汽熱壓成型制板工藝，使泡沫顆粒在高溫蒸汽熱壓的作用下定型，壓制5-8分鐘后快速風(fēng)冷后擠出，進(jìn)入烘干室，烘干后按尺寸切割，制成板材成品。
[0028]實(shí)施例2:
[0029]防火泡沫復(fù)合板，主材為泡沫顆粒，對(duì)泡沫顆粒外面包覆兩層材料:第一層的組分重量百分比是:氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料75%，甲基硅酸粉體25% ；第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是:礦渣棉微粉末80%，有機(jī)樹(shù)脂18%，涂料助劑2%。本實(shí)施例中，氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料取高鋁水泥、石膏粉、石灰混合物，甲基硅酸取甲基硅酸鈉粉體、有機(jī)硅微粉的混合物，其粒徑目數(shù)為1300 VIII ；礦渣棉微粉末取錫礦渣微粉末、玻璃礦渣粉末的混合物，其粒徑目數(shù)為1200 VIII ；有機(jī)樹(shù)脂取丁晴橡膠樹(shù)脂，其固含量為50%，所述涂料助劑是流平劑、分散劑、成膜助劑混合物。
[0030]制備包覆防火涂層的泡沫復(fù)合板的方法同實(shí)施例1。
[0031]用以上這種配方按上述制備方法制備的包覆防火涂層的泡沫復(fù)合板均具備八1級(jí)的防火等級(jí)，屬于優(yōu)質(zhì)的外墻保溫隔熱防火材料。
【權(quán)利要求】
1.一種防火泡沫復(fù)合板，包括EPS泡沫顆粒，其特征在于復(fù)合板中的EPS泡沫顆粒外面包覆兩層材料:第一層為防火、防水材料，其組分和重量百分比是:氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料60%?80%，甲基硅酸粉體20%?40% ;第二層為保溫、粘接材料，其組分和重量百分比是:礦渣棉微粉末50 %?85 %，有機(jī)樹(shù)脂10 %?30 %涂料助劑2 %?20 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復(fù)合板，其特征在于:所述氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料是硅酸鹽、硫酸鎂、高鋁水泥、石膏粉、石灰中的任意一種、兩種或多種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復(fù)合板，其特征在于:所述甲基硅酸是甲基硅酸鉀粉體、甲基硅酸鈉粉體、有機(jī)硅微粉中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為 800-1500 μπι。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復(fù)合板，其特征在于:所述礦渣棉微粉末是銦礦渣微粉末、錫礦渣微粉末、玻璃礦渣粉末中的任意一種、兩種或多種的混合物，其粒徑目數(shù)為 800-2000 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復(fù)合板，其特征在于:所述有機(jī)樹(shù)脂是丙烯酸樹(shù)脂、苯丙樹(shù)脂、丁晴橡膠樹(shù)脂中的任意一種、兩種或多種的混合物，其固含量在40%?55%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復(fù)合板，其特征在于:所述涂料助劑包括濕潤(rùn)劑、增稠劑、流平劑、分散劑、成膜助劑中的任意一種、兩種或多種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火泡沫復(fù)合板的制備方法，其特征在于包含以下步驟: (1)將氣凝性無(wú)機(jī)膠凝材料和甲基硅酸粉體按權(quán)利要求1所述比例混合加水?dāng)嚢杈鶆?，制成液態(tài)的防水、防火材料，再將其加入盛有EPS泡沫顆粒的攪拌容器中，充分?jǐn)嚢?，混合均勻? (2)將上述攪拌后的表面包覆有放水、防火材料的EPS泡沫顆粒打入熟化倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行熟化，在熟化倉(cāng)內(nèi)與空氣接觸，使泡沫顆粒表面覆膜材料氣凝硬化，結(jié)一層不易脫落的防水、防火涂層殼膜，完成第一次覆膜； (3)將礦渣棉微粉末和液態(tài)的有機(jī)樹(shù)脂按權(quán)利要求1所述的比例混合，制成保溫、粘接材料，將保溫、粘接材料與上述完成第一次覆膜的EPS泡沫顆粒在容器中進(jìn)行充分的攪拌混合，加入權(quán)利要求1所述比例的涂料助劑，充分?jǐn)嚢?，使EPS泡沫顆粒表面均勻包覆一層保溫、粘接材料。 (4)將上述攪拌后的表面包覆有保溫、粘接材料的EPS泡沫顆粒打入熟化倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行熟化，完成二次覆膜。 (5)將上述進(jìn)行過(guò)兩次覆膜的EPS泡沫顆粒打入制板機(jī)內(nèi)，采用蒸汽熱壓成型制板工藝，使泡沫顆粒在高溫蒸汽熱壓的作用下定型，壓制5-8分鐘后快速風(fēng)冷后擠出，進(jìn)入烘干室，烘干后按尺寸切割，制成板材成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種防火泡沫復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述熟化過(guò)程控制在30-50分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種防火泡沫復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述制板機(jī)內(nèi)蒸汽的溫度為80-120°C。
【文檔編號(hào)】B32B33/00GK104476892SQ201410663246
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】錢(qián)和革, 曹大慶 申請(qǐng)人:錢(qián)和革