本發(fā)明屬于防火門芯材制備，具體涉及一種高強(qiáng)度防火門芯材及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程加速，高層建筑和大型公共設(shè)施的規(guī)?；l(fā)展，建筑消防安全已成為全球性的重大課題。作為建筑防火分隔系統(tǒng)的核心組件，防火門在火災(zāi)中承擔(dān)著阻隔火勢蔓延、延緩煙霧擴(kuò)散、為人員疏散和消防救援爭取寶貴時間的關(guān)鍵作用。近年來，全球范圍內(nèi)火災(zāi)事故頻發(fā)，尤其是高層建筑火災(zāi)因火勢蔓延速度快、人員逃生窗口短、財產(chǎn)損失嚴(yán)重等問題，對防火門的性能提出了更為嚴(yán)苛的要求。傳統(tǒng)的防火門芯材以膨脹珍珠巖、蛭石、硅酸鋁纖維等無機(jī)材料為主，雖能滿足基本的耐火完全性要求，但其力學(xué)性能不足、隔熱性能衰減快、抗爆沖擊能力弱等缺陷逐漸暴露，尤其在極端火災(zāi)條件下，傳統(tǒng)芯材易因高溫導(dǎo)致結(jié)構(gòu)崩解、隔熱失效、甚至引發(fā)門體變形脫落，嚴(yán)重威脅防火分區(qū)的可靠性。因此，亟需開發(fā)一種兼具高強(qiáng)度、高阻燃與長效隔熱性能的新型防火門芯材。

2、專利cn108275951a公開一種高強(qiáng)度綠色防火門芯及其制備方法，所述高強(qiáng)度綠色防火門芯包括以下質(zhì)量配比的組分：鋁酸鹽水泥400-800份、陶粒300-450份、纖維2-5份、聚丙烯酸鈉鹽顆粒1-2份、水64-160份。聚丙烯酸鈉鹽顆粒在與鋁酸鹽水泥、陶粒和纖維加水混合時，吸入大量的水，其體積膨脹至自身的幾十倍到幾百倍，待初級產(chǎn)品烘干后釋水縮小，形成大量封閉孔隙；陶粒內(nèi)部呈蜂窩狀，有密度小、熱導(dǎo)率低、強(qiáng)度高的特點，與鋁酸鹽水泥配合可以大幅度提升防火門芯的耐沖擊性能。但是，通過該方法制備得到的防火門芯的隔熱、阻燃以及強(qiáng)度仍有提高的空間。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度防火門芯材及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中防火門芯材的隔熱、阻燃以及強(qiáng)度不佳的技術(shù)問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度防火門芯材的制備方法，包括以下步驟：

4、步驟一：將復(fù)合隔熱材料進(jìn)行干燥，然后噴涂含有硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液，同時對膨脹珍珠巖進(jìn)行干燥，然后將預(yù)處理后的復(fù)合隔熱材料、膨脹珍珠巖和玻璃纖維加入至攪拌機(jī)中，混合，得到混合料；

5、步驟二：將阻燃膠粘劑加入至混合料中，攪拌，然后加入至模具中，振動排氣，固化，切割，得到高強(qiáng)度防火門芯材。

6、作為優(yōu)選，所述步驟一中，預(yù)處理后的復(fù)合隔熱材料、膨脹珍珠巖和玻璃纖維的用量比為(50-70)g：(15-23)g：(10-18)g；所述步驟二中，阻燃膠粘劑和混合料的用量比為(26-38)g：(78-92)g。

7、作為優(yōu)選，所述復(fù)合隔熱材料的制備方法，包括以下步驟：

8、q1：將1-溴代十二烷和二甲氨基乙醇加入至容器中，隨后加入丙酮，加熱攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，減壓過濾，重結(jié)晶，真空干燥，得到產(chǎn)物；將氧化鋁微粒加入至裝有去離子水的容器中，室溫攪拌，隨后加入產(chǎn)物、尿素和鹽酸，繼續(xù)攪拌，得到混合溶液1；

9、q2：將甲基三甲氧基硅烷和二甲氧基二甲基硅烷加入至混合溶液1中，攪拌混合后，密封，加入至烘箱中，隨后向容器中加入乙醇，繼續(xù)置于烘箱中，干燥，煅燒，得到復(fù)合隔熱材料。

10、以上過程中，1-溴代十二烷和二甲氨基乙醇發(fā)生取代反應(yīng)，得到產(chǎn)物，然后產(chǎn)物可以通過靜電作用吸附在氧化鋁微粒表面，得到混合溶液1，然后甲基三甲氧基硅烷和二甲氧基二甲基硅烷加入至混合溶液1中，發(fā)生水解反應(yīng)，進(jìn)而在氧化鋁表面發(fā)生縮合反應(yīng)，形成含有硅氧烷鍵物質(zhì)，最后經(jīng)過煅燒，得到具有三維結(jié)構(gòu)的復(fù)合隔熱材料。

11、作為優(yōu)選，所述q1中，1-溴代十二烷、二甲氨基乙醇和丙酮的用量比為(20-31.2)g：(11.21-15.42)g：(60-80)ml，加熱攪拌反應(yīng)溫度為60-64℃，反應(yīng)時間為6-8h；氧化鋁微粒、去離子水、產(chǎn)物、尿素和鹽酸的用量比為(0.08-0.32)g：(17-20)ml：(0.3-0.5)g：(10-15)g：(7-9)μl，室溫攪拌時間為5-8h，繼續(xù)攪拌時間為30-45min。

12、作為優(yōu)選，所述q2中，甲基三甲氧基硅烷、二甲氧基二甲基硅烷和混合溶液1的用量比為(6-8)ml：(1.91-2.03)ml：(24-29)ml，攪拌混合時間為2-4h，烘箱溫度為80-85℃，加入乙醇后，烘箱溫度在80-83℃保持48-52h，隨后在60-65℃保持70-75h，乙醇每隔8-10h更換一次，煅燒溫度分別為200℃、400℃、600℃，升溫速率為5℃/min。

13、作為優(yōu)選，所述阻燃膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

14、s1：低溫環(huán)境下，將嗎啉水溶液緩慢加入至三聚氯氰和丙酮的混合物中，低溫攪拌反應(yīng)，然后滴加碳酸鈉水溶液，繼續(xù)低溫攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，洗滌，干燥，得到中間物1；

15、s2：向中間物1中加入80％水合肼，加熱攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，過濾，洗滌，干燥，得到中間物2；

16、s3：將中間物2加入至裝有二甲基乙酰胺的容器中，然后加入二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫，氬氣氛圍下，加熱反應(yīng)，得到預(yù)聚體，將端羥基聚二甲基硅氧烷加入至二甲基乙酰胺中，然后滴加至預(yù)聚體中，加熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，干燥，得到阻燃膠粘劑。

17、以上過程中，阻燃膠粘劑的合成反應(yīng)式如下：

18、

19、中間物1經(jīng)質(zhì)譜分析結(jié)果為：m/z:234.01(100.0％),236.00(63.9％),238.00(10.3％),235.01(7.7％),237.01(4.9％),235.00(1.5％)；中間物2經(jīng)質(zhì)譜分析結(jié)果為：m/z:226.13(100.0％),227.13(10.6％)。

20、作為優(yōu)選，所述s1中，嗎啉水溶液、三聚氯氰、丙酮和碳酸鈉水溶液的用量比為(25-32)ml：(6.12-6.93)g：(140-160)ml：(35-40)ml，嗎啉水溶液的濃度為0.23g/ml，低溫環(huán)境溫度為-18～-20℃，低溫攪拌反應(yīng)溫度為-18～-20℃，時間為1-2h，碳酸鈉水溶液的濃度為0.13g/ml，繼續(xù)低溫攪拌反應(yīng)溫度為-18～-20℃，時間為1-2h。

21、作為優(yōu)選，所述s2中，中間物1和80％水合肼的用量比為(1.5-2.3)g：(90-110)ml，加熱攪拌反應(yīng)溫度為70-73℃，反應(yīng)時間為10-14h。

22、作為優(yōu)選，所述s3中，中間物2和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的摩爾比為(0.8-1.2)：(0.82-1.21)，加熱反應(yīng)溫度為60-80℃，反應(yīng)時間為1-2h，端羥基聚二甲基硅氧烷、二甲基乙酰胺和預(yù)聚體的用量比為(0.43-0.52)g：(10-12)ml：(8.01-10.23)g，加熱反應(yīng)溫度為50-60℃，反應(yīng)時間為1-4h。

23、采用所述的高強(qiáng)度防火門芯材的制備方法制備得到高強(qiáng)度防火門芯材。

24、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

25、1.本發(fā)明在制備防火門芯材的過程中，添加復(fù)合隔熱材料和阻燃膠粘劑，可以有效提高防火門芯材的阻燃性能、防火性能、隔熱性能和強(qiáng)度。

26、2.本發(fā)明將制備得到的復(fù)合隔熱材料添加至防火門芯材中，可有效提高其隔熱性能、防火性能和強(qiáng)度，氧化鋁和有機(jī)硅結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用可以有效阻止熱量的傳遞，具有的納米級多孔結(jié)構(gòu)可以減少熱輻射的傳遞，提高其隔熱性能，同時有機(jī)硅和氧化鋁的協(xié)同作用可以增強(qiáng)防火性能，有機(jī)硅結(jié)構(gòu)還可以增強(qiáng)氧化鋁微粒間的結(jié)合力，提高強(qiáng)度。

27、3.本發(fā)明將制備得到的阻燃膠粘劑添加至防火門芯材中，可以有效提高其阻燃性能和強(qiáng)度，阻燃膠粘劑中含有的三嗪結(jié)構(gòu)可以在火災(zāi)發(fā)生時，釋放不燃性氣體，稀釋可燃性氣體濃度，還可以在材料表面形成炭化層，阻止火勢蔓延，提高防火門芯材的阻燃性能，含有的活性基團(tuán)可以與防火門芯材中的成分通過化學(xué)鍵結(jié)合，提高粘結(jié)強(qiáng)度，使芯材各部分之間結(jié)合更加緊密，提高其整體強(qiáng)度。