[发明专利]防火胶凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶凝剂加工领域，具体涉及一种防火胶凝剂及其制备方法。

背景技术

硅酸钠原料易购，价格低廉，制备和使用方便，应用范围广，并且不燃烧、无污染，耐温性和耐久性好等特点，现广泛应用于防火保温材料中。但因其耐水差，往往需要改性才能使用，且添加量较少，影响其防火性能。

公开号为CN1269337A公开了一种改性危机玻璃钢防火装饰门，其中配方包括有氧化镁、脲醛树脂、硅酸钠这三种物质，但是其氧化镁的含量高达60％，而硅酸钠的含量却只有8.3％，此主要采用氧化镁的阻火效应来达到防火。而公开号为CN102167562A公开的无机玻璃钢增强复合材料，此材料中的氧化镁为45-65份、脲醛树脂1.3-3.1份、硅酸钠0.3-0.4份，由此可以看出，其中的硅酸钠也只是作为少量的添加使用，且制备方法也只是简单的混合，无法达到硅酸钠的改性。公开号为CN105399435A公开了一种匀质防火保温板及其制作方法，其中耐火阻燃无机材料(氧化镁、硅酸钠等)95-110份、耐火阻燃型粘结剂(脲醛树脂、酚醛树脂等)50-70份，此为无机材料的改进。但是其制备方法为简单的混合分散，无法达到对硅酸钠的改性，因此其耐水性仍然不高，影响使用。

综上所述，现有以硅酸钠无机材料作为防火材料的技术中，大部分存在硅酸钠量太少、且改性不充分、耐水性不好等问题，影响其在防火材料中的用途。因此，开发一种环保型防火耐水的胶凝剂已刻不容缓。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种防火耐水的胶凝剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种防火胶凝剂，包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠45-65％、氧化镁15-35％、磷酸硅1-3％,有机材料5-20％，填充剂0.5-5％。

优选的，防火胶凝剂，包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠50-65％、氧化镁20-30％、磷酸硅1-2％,有机材料5-15％，0.5-3％。

优选的，防火胶凝剂，包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠60-65％、氧化镁25-30％、磷酸硅1.5-2％,有机材料8-10％，填充剂0.5-2％。

优选的，防火胶凝剂，包括以下组分，按质量百分比为：硅酸钠62％、氧化镁26％、磷酸硅1.5％,有机材料8.5％，填充剂2％。

优选的，所述填充剂为硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐、铁铝酸盐、磷酸盐中的任意一种或几种。

优选的，所述有机材料为含有羧基、或羟基的有机高分子。如聚乙烯醇、乙二醇、甘油、聚丙烯醇、2,2-二羟甲基丙酸、羧甲基纤维素盐中的一种或几种。

一种防火胶凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅酸钠、磷酸硅加入至反应釜内，加入水充分混合后并逐渐升温至200-300℃，搅拌30-50min后，静置，得到混合物I；

(2)将步骤(1)得到的混合物I降温至100-120℃，再加入氧化镁混合搅拌，得到混合物II；

(3)将步骤(2)中的混合物II再次降温至30-40℃，并加入有机材料和填充剂，充分混合，即得。

优选的，步骤(1)中所述加入的水的含量以质量百分比计，为硅酸钠的10-15％。

优选的，步骤(1)中所述静置时间为10-20min。

优选的，步骤(2)中所述搅拌时间为30-40min。

本发明防火胶凝剂及其制备方法，其有益效果在于：

(1)磷酸硅在200-300℃的情况下充分水解出硅酸、磷酸根和氢离子，而在硅酸钠中的钠离子与阳离子结合，在氢离子的攻击下钠离子容易被氢离子取代，形成氢氧根；而氢氧根与硅酸根结合的物质进行自聚，形成硅酸网络结构。同时加入的脲醛树脂中包含有铵根和羟甲基，而铵根和羟甲基同时可以与硅酸基团中的氢氧根缩合，三种物质形成不同的互传网络结构，极有链状、也有梳状的结构，可增加粘结力，提高粘接效果。使用时涂抹于泡花板或秸秆板或普通木材上，能够使板质材料中内部的物质形成玻璃体，两者融为一体，大大提高硅酸钠使用的耐水效果。

(2)本发明由于使用了氧化镁、硅酸钠等具有防火的物质，防火性能好，在800-1000℃的条件持续给火4-6小时候仍然不燃烧，耐水性和强度也未发生改变；所用原材料为常规原料，并在高温条件下不会分解有毒有害气体，为高效防火无机材料，与现有的无机材料相比较，具有显著的效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。

实施例1