CN109867948A - 一种弹性高效防火封堵板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹性高效防火封堵板材，按重量份计包括以下组分：聚醚100~180份，液态阻燃剂10~60份，催化剂0~5份，可膨胀石墨5~30份，复合阻燃剂10~50份，匀泡剂0~2份，颜料3~8份，固化剂20~60份。本发明的弹性高效防火封堵板材产品不含卤素、石棉等对人体有害的物质，燃烧过程中产烟量极低，无有害气体生成，其氧指数高于35，标准火焰以及喷枪火焰点燃后均可达到离火自熄；本发明的防火封堵板材产品施工过程中无粉尘、挥发物溢出，不会污染施工环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹性高效防火封堵板材及其制备方法。
背景技术
目前国内防火封堵产品配方技术仍处于实验阶段，产品大多仍使用氯化石蜡等含有卤素作为阻燃剂，在使用过程中卤素还会腐蚀电缆外皮，在燃烧过程中会产生大量有害气体。现阶段国内的防火模块均为无机硬质材料，遇火不具备膨胀性能，不能完全起到防火封堵密封的作用，对基材保护差，并且对于工程项目后期的维护具有不方便性。
现有技术的防火封堵板材隔热性能差，用于封堵孔洞时，需要较高的封堵厚度，才能有较好的隔热防火效果，且燃烧过程不仅会产生大量有害气体，还会产生大量的烟雾，其次板材的弹性等机械性能较差。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种弹性高效防火封堵板材及其制备方法，本发明的防火封堵板材遇热膨胀性能好、环保无有害气体挥发、隔热防火性能好，且其制备方法简单。
一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于按重量份计包括以下组分：聚醚100～180份，液态阻燃剂10～60份，催化剂0～5份，可膨胀石墨5～30份，复合阻燃剂10～50份，匀泡剂0～2份，颜料3～8份，固化剂20～60份。
所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述液态阻燃剂为有机磷阻燃剂，优选为HF-4阻燃剂，其能够与聚氨酯基材充分的混合，大大增强聚氨酯的防火阻燃性能。
所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于催化剂由叔胺催化剂和有机锡催化剂构成，所述叔胺催化剂和有机锡催化剂的重量比为1：0.5～1.2。
所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述叔胺催化剂为A33、TEDA-33或NIAXA33，有机锡催化剂为T12、T9、DY12或C102。
所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述复合阻燃剂由聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝和硼酸锌组成。
所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝和硼酸锌的重量比为1:0.15～0.4:0.05～0.35:1.5～3:0.2～1.5。
所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述颜料为铬绿或者铁红。
所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于聚醚为聚醚POP3628、聚醚320、聚醚POP2045和聚醚330N中的至少一种。
所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述固化剂为异氰酸酯、氢氧化镁、碳酸钙或高岭土。
制备所述的一种弹性高效防火封堵板材的方法，其特征在于包括以下步骤：
将所述重量份的聚醚加入分散机拉缸，再依次加入所述重量份的液态阻燃剂、催化剂、可膨胀石墨、复合阻燃剂、匀泡剂和颜料，搅拌混合均匀，再加入所述重量份的固化剂，搅拌混匀后，倒入模具熟化，即得弹性高效防火封堵板材产品。
本发明的防火封堵板材成型后，其基材为聚氨酯材料，由聚醚与固化剂经反应得到，这里以聚醚为原料加入制备防火封堵板材，聚醚与各组分相容性较好，使得产品各组分的均匀性较好。
相对于现有技术，本发明取得的有益效果是：
(1)本发明的防火封堵板材产品在遇火过程中能够膨胀出大量碳纤维结构，隔热效果优异，防火时效久(即在燃烧的过程中，能够产生致密的炭泡沫层，保护板材，阻止火焰蔓延)；该产品通过国家公安部消防产品评定中心(CCCF)认证，相关性能参数满足GB-23864相关要求，满足国内消防产品销售要求，防火时效、氧指数、物理机械等综合性能良好；
(2)本发明的防火封堵板材产品不含卤素、石棉等对人体有害的物质，燃烧过程中产烟量极低，无有害气体生成，其氧指数高于35，标准火焰以及喷枪火焰点燃后均可达到离火自熄；
(3)本发明的防火封堵板材产品施工过程中无粉尘、挥发物溢出，不会污染施工环境。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
一种弹性高效防火封堵板材，按重量份计各组分含量如表1所示：
表1
上述防火封堵板材的制备方法为，包括以下步骤：
将所述重量份的聚醚330N和聚醚POP3628加入分散机拉缸，再依次加入所述重量份的液态阻燃剂HF-4、催化剂T12、催化剂A33、可膨胀石墨、聚磷酸铵、硼酸锌、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝和铬绿，搅拌混合均匀，再加入所述重量份的氢氧化镁，搅拌混匀后，倒入模具熟化，即得弹性高效防火封堵板材产品。
实施例2：
一种弹性高效防火封堵板材，按重量份计各组分含量如表2所示：
表2
上述防火封堵板材的制备方法为，包括以下步骤：
将所述重量份的聚醚330N和聚醚POP3628加入分散机拉缸，再依次加入所述重量份的液态阻燃剂HF-4、催化剂T12、催化剂A33、可膨胀石墨、聚磷酸铵、硼酸锌、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝和铬绿，搅拌混合均匀，再加入所述重量份的氢氧化镁，搅拌混匀后，倒入模具熟化，即得弹性高效防火封堵板材产品。
实施例3：
一种弹性高效防火封堵板材，按重量份计各组分含量如表3所示：
表3
上述防火封堵板材的制备方法为，包括以下步骤：
将所述重量份的聚醚330N和聚醚POP3628加入分散机拉缸，再依次加入所述重量份的液态阻燃剂HF-4、催化剂T12、催化剂A33、可膨胀石墨、聚磷酸铵、硼酸锌、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝和铁红，搅拌混合均匀，再加入所述重量份的氢氧化镁，搅拌混匀后，倒入模具熟化，即得弹性高效防火封堵板材产品。
实施例4：
一种弹性高效防火封堵板材，按重量份计各组分含量如表4所示：
表4
上述防火封堵板材的制备方法为，包括以下步骤：
将所述重量份的聚醚320和聚醚POP3628加入分散机拉缸，再依次加入所述重量份的液态阻燃剂HF-4、催化剂T12、催化剂A33、可膨胀石墨、聚磷酸铵、硼酸锌、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝和铁红，搅拌混合均匀，再加入所述重量份的氢氧化镁，搅拌混匀后，倒入模具熟化，即得弹性高效防火封堵板材产品。
实施例5：
一种弹性高效防火封堵板材，按重量份计各组分含量如表5所示：
表5
上述防火封堵板材的制备方法为，包括以下步骤：
将所述重量份的聚醚330N和聚醚POP2045加入分散机拉缸，再依次加入所述重量份的液态阻燃剂HF-4、催化剂T12、催化剂A33、聚磷酸铵、三聚氰胺和铁红，搅拌混合均匀，再加入所述重量份的煅烧高岭土、轻质碳酸钙和MDI，搅拌混匀后，倒入模具熟化，即得弹性高效防火封堵板材产品。
实施例6：
一种弹性高效防火封堵板材，按重量份计各组分含量如表6所示：
表6
上述防火封堵板材的制备方法为，包括以下步骤：
将所述重量份的聚醚320和聚醚POP3628加入分散机拉缸，再依次加入所述重量份的液态阻燃剂HF-4、催化剂T12、催化剂A33、可膨胀石墨、红磷、三聚氰胺和铁红，搅拌混合均匀，再加入所述重量份的煅烧高岭土、蛭石粉和MDI，搅拌混匀后，倒入模具熟化，即得弹性高效防火封堵板材产品。
应用实施例1：
将实施例1～6的防火封堵板材进行性能测试，按照GB23864-2009《防火封堵材料》测试其耐火性能、耐水性、耐油性、耐冻融循环性，测试结果如表7所示；
氧指数的检测标准为GB/T 2406.12008；
塑料弯曲性能的测定标准为GB/T 9341～2008；
表7防火封堵板材的性能测试
| 实施例 | 防火性能 | 抗弯强度 | 耐水性 | 耐油性 | 耐湿热性 | 耐冻融循环 | 氧指数 |
| 1 | ≥1h | 0.3Mpa | ≥3d | ≥3d | ≥120h | ≥15次 | 37 |
| 2 | ≥2h | 0.3Mpa | ≥3d | ≥3d | ≥120h | ≥15次 | 37 |
| 3 | ≥2h | 0.35Mpa | ≥3d | ≥3d | ≥120h | ≥15次 | 39 |
| 4 | ≥1h | 0.3Mpa | ≥3d | ≥3d | ≥120h | ≥15次 | 35 |
| 5 | ≤1h不合格 | 0.3Mpa | ≥3d | ≥3d | ≥120h | ≥15次 | 22 |
| 6 | ≤1h不合格 | 0.3Mpa | ≥3d | ≥3d | ≥120h | ≥15次 | 20 |
从表7可以看出，相对于实施例1～4制得的弹性高效防火封堵板材产品，实施例5和实施例6制备的弹性高效防火封堵板材的防火性能较差，这可能是因为实施例5在制备防火封堵板材的过程中，没有添加可膨胀石墨，导致材料受热时的膨胀性能较差，不能遇火时膨胀出大量碳纤维结构进行隔热；实施例6在制备防火封堵板材的过程中，没有添加复合阻燃剂，导致阻燃效果较差。其次，实施例5和实施例6在制备防火封堵板材的过程中，直接添加的MDI较实施例1～4通过聚醚与固化剂反应生成聚氨酯材料时，与各组分的结合相容性较差，耐热性差。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也不仅仅于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (10)
1.一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于按重量份计包括以下组分：聚醚100~180份，液态阻燃剂10~60份，催化剂0~5份，可膨胀石墨5~30份，复合阻燃剂10~50份，匀泡剂0~2份，颜料3~8份，固化剂20~60份。
2.根据权利要求1所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述液态阻燃剂为有机磷阻燃剂，优选为HF-4阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于催化剂由叔胺催化剂和有机锡催化剂构成，所述叔胺催化剂和有机锡催化剂的重量比为1：0.5~1.2。
4. 根据权利要求3所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述叔胺催化剂为A33、TEDA-33或NIAX A33，有机锡催化剂为T12、T9、DY12或C102。
5.根据权利要求1所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述复合阻燃剂由聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝和硼酸锌组成。
6. 根据权利要求5所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述复合阻燃剂中，聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝和硼酸锌的重量比为1 : 0.15~0.4 : 0.05~0.35 : 1.5~3 : 0.2~1.5。
7.根据权利要求1所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述颜料为铬绿或者铁红。
8.根据权利要求1所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于聚醚为聚醚POP3628、聚醚320、聚醚POP2045和聚醚330N中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种弹性高效防火封堵板材，其特征在于所述固化剂为异氰酸酯、氢氧化镁、碳酸钙或高岭土。
10.制备如权利要求1~9任一所述的一种弹性高效防火封堵板材的方法，其特征在于包括以下步骤：
将所述重量份的聚醚加入分散机拉缸，再依次加入所述重量份的液态阻燃剂、催化剂、可膨胀石墨、复合阻燃剂、匀泡剂和颜料，搅拌混合均匀，再加入所述重量份的固化剂，搅拌混匀后，倒入模具熟化，即得所述弹性高效防火封堵板材产品。
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