一種用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑及其制備方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑及其制備方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料、化工領(lǐng)域，具體涉及一種用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑 及其制備方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 硅酸鹽纖維板以鈣質(zhì)材料、硅質(zhì)材料等膠凝材料以及增強(qiáng)纖維（多以纖維素纖 維、抗堿玻璃纖維等代替石棉纖維）等主要原料，經(jīng)成型、蒸汽或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的新型 輕質(zhì)板材。硅酸鹽纖維板與普通硅酸鈣板的區(qū)別在于板材中增強(qiáng)纖維的用量在10%以上， 因此具有表觀密度小、防潮、防蛀、防霉與可加工性能好（可釘、可鋸、可刨、可鉆、可黏結(jié) 等）等普通硅酸鈣板也具有的各種優(yōu)點(diǎn)外，硅酸鹽纖維板還具有強(qiáng)度高、干縮濕脹及撓曲 變形小等優(yōu)良性能。硅酸鹽纖維板具有優(yōu)良的防火性能，在明火中不會(huì)發(fā)生炸裂與燃燒，也 不產(chǎn)生煙氣與有毒氣體。廣泛應(yīng)用于復(fù)合墻體的墻面內(nèi)，公用建筑與民用建筑的隔墻板，還 可用作吊頂、天花板，是一種很有發(fā)展前途的建筑用薄板。
[0003] 文獻(xiàn)"一種硅鋁鎂防火板材的制備方法"（【申請(qǐng)?zhí)枴緾N200910180057. 3)公開(kāi) 了一種硅鋁鎂防火板材的制備方法。該硅鋁鎂防火復(fù)合板材的制備方法是將重量比 為10% -60 %鎂粉、20 % -60 %的高鋁礬土粉、0-50 %的硅粉，0-20 %的燒失物混合，加 2% -10 %的水和0-2 %的粘結(jié)劑攪拌均勻，成型后的坯體在100°C下干燥6-12h，然后在 1000 tC-900°C燒結(jié)而成，冷卻至室溫，制得的板材是一種氣孔分布均勻、強(qiáng)度高的堿性輕質(zhì) 防火板材。其特征在于：將鎂礦粉、高鋁礬土粉、硅粉、可燒失物粉混合，加水及粘結(jié)劑攪拌 均勻后，經(jīng)成型，干燥后燒結(jié)而成。然而研究表明，采用含鎂、鋁等無(wú)機(jī)材料作為阻燃劑添加 到防火板中，板材力學(xué)加工性能較差，在明火中容易發(fā)生裂痕。文獻(xiàn)"一種硅酸鈣隔熱防火 板的制法及裝置"（【申請(qǐng)?zhí)枴緾N02131017. 3)公開(kāi)了一種硅酸鈣隔熱防火板的制法及裝置， 其主要成分為石英粉、非晶硅微粉、鈣質(zhì)材料，各組分材料按要求在膠化罐中80°C- 140°C 保持3 - 30小時(shí)，進(jìn)行膠化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)要不斷攪拌，將反應(yīng)所得料漿輸入制板機(jī)，制成板 材，再將板材進(jìn)行蒸養(yǎng)、干燥、切磨加工為成品。然而研究表明，采用石英粉、非晶硅微粉混 制而成的板材，重量較大，使用范圍大大受到限制。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑及其 制備方法，在減少銻使用量的同時(shí)，改善防火板的耐火性及加工性能；同時(shí)，原料不含鹵素 以及鉛、汞重金屬元素，使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害氣體和廢棄物。
[0005] 為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑，原料組份及重量份數(shù)為：三氧化二銻 50-60份，硅酸鈣20-30份，硼酸鋅4-10份，水滑石3-10份，改性劑3-5份。
[0007] 優(yōu)選地，所述的用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑，三氧化二銻和硅酸鈣重量 比為2-3:1 ;三氧化二鋪和硼酸鋅重量比為5-10:1 ;三氧化二鋪和水滑石重量比為5-10:1。
[0008] 優(yōu)選地，所述的用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑，改性劑包括鈦酸酯、鋁酸 酯、硅烷偶聯(lián)劑。
[0009] 本發(fā)明還提供一種用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑的制備方法，包括以下步 驟：
[0010] S1、三氧化二銻改性：采用鈦酸酯或鋁酸酯對(duì)三氧化二銻表面進(jìn)行改性，改性溫度 100-140°C，攪拌速率 2000-4000rpm/min，攪拌時(shí)間 3. 5-4. 5h;
[0011] S2、原料混合：將改性三氧化二銻、硅酸鈣，水滑石，硼酸鋅放置于變頻攪拌機(jī) 中進(jìn)行低速和高速兩級(jí)均勾混合。低速混合的攪拌速度為600-1200rpm/min，混合時(shí)間 5-10min，不控溫；高速混合的攪拌速度為2000-5000rpm/min，溫度控制在70-100°C，混合 時(shí)間 20-40min;
[0012] S3、篩分：將混合均勻的物料輸送至離心式振動(dòng)篩分機(jī)進(jìn)行篩分，將振動(dòng)篩分和離 心篩分相結(jié)合，即制得用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑。
[0013] 制備方法中所述的離心式振動(dòng)篩分機(jī)為自制的圓形轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)離心式振動(dòng)篩分機(jī)。它 主要由能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形布料盤(pán)和能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在環(huán)形篩框上的環(huán)形篩網(wǎng)所組成。環(huán) 形篩框下安裝有振動(dòng)電機(jī)和減振彈簧。通過(guò)圓形布料盤(pán)和環(huán)形篩網(wǎng)的各自轉(zhuǎn)動(dòng)，使需要篩 分分級(jí)的物料向圓形布料盤(pán)和環(huán)形篩網(wǎng)各自的周邊均勻地移動(dòng)。通過(guò)此方法攤薄物料層厚 度，縮短了小于篩孔尺寸的細(xì)顆粒通過(guò)粗顆粒所組成的物料層而到達(dá)篩面的距離和時(shí)間， 提尚篩分效率。
[0014] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0015] (1)采用了具有硅酸鈣、硼酸鋅、水滑石與三氧化二銻進(jìn)行復(fù)配，綜合各組分的優(yōu) 勢(shì)，進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高復(fù)配產(chǎn)品的阻燃、抑煙性能，同時(shí)減少銻使用量的同時(shí)，改善防火板 的耐火性及加工性能。
[0016] (2)復(fù)配原料選取方面，選用硅酸鈣、硼酸鋅、水滑石與三氧化二銻無(wú)鹵、無(wú)毒或低 毒的環(huán)保友好型阻燃材料，避免或減少燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒有害氣體和廢棄物。
[0017] (3)采用振動(dòng)離心式篩分機(jī)將振動(dòng)篩分與離心篩分同步進(jìn)行，簡(jiǎn)化篩分工藝，提高 生產(chǎn)效率。 【【具體實(shí)施方式】】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 以總重量計(jì)，稱(chēng)取三氧化二銻50份，硅酸鈣30份，硼酸鋅10份，水滑石10份，改 性劑5份。
[0021] 本發(fā)明的銻系復(fù)合阻燃劑的制備方法包括以下步驟：
[0022] S1、三氧化二銻改性：采用鈦酸酯或鋁酸酯對(duì)三氧化二銻表面進(jìn)行改性，改性溫度 140°C，攪拌速率4000rpm/min，攪拌時(shí)間3. 5h;
[0023] S2、原料混合：將改性三氧化二銻、硅酸鈣，水滑石，硼酸鋅放置于變頻攪拌機(jī)中進(jìn) 行低速和高速兩級(jí)均勾混合。低速混合的攪拌速度為1200rpm/min，混合時(shí)間5min，不控 溫；高速混合的攪拌速度為5000rpm/min，溫度控制在100°C，混合時(shí)間20min;
[0024] S3、篩分：將混合均勻的物料輸送至離心式振動(dòng)篩分機(jī)進(jìn)行篩分，將振動(dòng)篩分和離 心篩分相結(jié)合，即制得用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] 以總重量計(jì)，三氧化二銻60份，硅酸鈣30份，硼酸鋅4份，水滑石3份，改性劑3 份。
[0027] 本發(fā)明的銻系復(fù)合阻燃劑的制備方法包括以下步驟：
[0028] S1、三氧化二銻改性：采用鈦酸酯或鋁酸酯對(duì)三氧化二銻表面進(jìn)行改性，改性溫度 100°C，攪拌速率2000rpm/min，攪拌時(shí)間4. 5h;
[0029] S2、原料混合：將改性三氧化二銻、硅酸鈣，水滑石，硼酸鋅放置于變頻攪拌機(jī)中進(jìn) 行低速和高速兩級(jí)均勾混合。低速混合的攪拌速度為600rpm/min，混合時(shí)間lOmin，不控 溫；高速混合的攪拌速度為2000rpm/min，溫度控制在70°C，混合時(shí)間40min;
[0030] S3、篩分：將混合均勻的物料輸送至離心式振動(dòng)篩分機(jī)進(jìn)行篩分，將振動(dòng)篩分和離 心篩分相結(jié)合，即制得用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] 以總重量計(jì)，三氧化二銻60份，硅酸鈣20份，硼酸鋅10份，水滑石5份，改性劑5 份。
[0033] 本發(fā)明的銻系復(fù)合阻燃劑的制備方法包括以下步驟：
[0034] S1、三氧化二銻改性：采用鈦酸酯或鋁酸酯對(duì)三氧化二銻表面進(jìn)行改性，改性溫度 120°C，攪拌速率3000rpm/min，攪拌時(shí)間4h;
[0035] S2、原料混合：將改性三氧化二銻、硅酸鈣，水滑石，硼酸鋅放置于變頻攪拌機(jī)中進(jìn) 行低速和高速兩級(jí)均勾混合。低速混合的攪拌速度為900rpm/min，混合時(shí)間8min，不控溫； 高速混合的攪拌速度為3500rpm/min，溫度控制在85°C，混合時(shí)間30min;
[0036] S3、篩分：將混合均勻的物料輸送至離心式振動(dòng)篩分機(jī)進(jìn)行篩分，將振動(dòng)篩分和離 心篩分相結(jié)合，即制得用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑。
[0037] 將以上實(shí)施例1-3所制得的產(chǎn)品分別應(yīng)用于PVC材料中，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試材料 的性能，性能測(cè)試結(jié)果如下：
[0038] 表1應(yīng)用了實(shí)施例所得性能測(cè)試結(jié)果
[0039]
[0040] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由 所提交的權(quán)利要求書(shū)確定的專(zhuān)利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑，其特征在于，包括以下重量份的原料： 三氧化二銻50-60份，硅酸鈣20-30份，硼酸鋅4-10份，水滑石3-10份，改性劑3-5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑，其特征在于：三氧化二 鋪和娃酸鈣重量比為2-3:1 ;三氧化二鋪和硼酸鋅重量比為5-10:1 ;三氧化二鋪和水滑石 重量比為5-10:1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑，其特征在于：改性劑包 括鈦酸酯、鋁酸酯、硅烷偶聯(lián)劑。4. 一種如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑的制備方法， 其特征在于，包含以下步驟： 51、 三氧化二銻改性：采用鈦酸酯或鋁酸酯對(duì)三氧化二銻表面進(jìn)行改性，改性溫度 100-140°C，攪拌速率 2000-4000rpm/min，攪拌時(shí)間 3. 5-4. 5h ; 52、 原料混合：將改性三氧化二銻、硅酸鈣，水滑石，硼酸鋅放置于變頻攪拌機(jī)中進(jìn)行 低速和高速兩級(jí)均勾混合，低速混合的攪拌速度為600-1200rpm/min，混合時(shí)間5-10min， 不控溫，高速混合的攪拌速度為2000-5000rpm/min，溫度控制在70-100 °C，混合時(shí)間 2〇-40min ； 53、 篩分：將混合均勻的物料輸送至離心式振動(dòng)篩分機(jī)進(jìn)行篩分，將振動(dòng)篩分和離心篩 分相結(jié)合，即制得用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于硅酸鹽纖維板的銻系復(fù)合阻燃劑及其制備方法，屬于材料、化工領(lǐng)域，所述銻系復(fù)合阻燃劑原料組份及重量份數(shù)為：三氧化二銻50-60份，硅酸鈣20-30份，硼酸鋅4-10份，水滑石3-10份，改性劑3-5份，所述的銻系復(fù)合阻燃劑是由三氧化二銻改性、原料混合、篩分等步驟制成的。本發(fā)明將三氧化二銻與硅酸鈣、硼酸鋅、水滑石、改性劑制備復(fù)合阻燃劑，在減少銻使用量的同時(shí)，改善防火板的耐火性及加工性能；同時(shí)，原料不含鹵素以及鉛、汞等重金屬元素，使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害氣體和廢棄物。
【IPC分類(lèi)】C04B103/63, C04B22/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105084797
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510198674
【發(fā)明人】韋華, 馬柳軍, 梁小良, 潘善初
【申請(qǐng)人】廣西華銻科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年4月23日