[发明专利]一种防火型海泡石纤维浆料及其制备方法

说明书

本发提供一种防火型海泡石纤维浆料及其制备方法，属于蛭石制备领域。该防火型海泡石纤维浆料包含如下重量份数的组分：改性海泡石绒20‑50，滑石粉5‑10、植物胶粉10‑15、聚丙烯纤维10‑20、纤维素醚1‑5、表面活性剂1‑3、去离子水40‑150，所述浆料的制备方法为：(1)改性海泡石绒的制备：将海泡石与盐酸与磷酸的混合酸液1进行混合；(2)碱中和：将酸活化后的海泡石浆料与氨水混合；(3)在海泡石浆料中边搅拌边依次加入滑石粉、植物胶粉、聚丙烯纤维、纤维素醚、表面活性剂，即得防火型海泡石纤维浆料。

技术领域

本发明涉及一种防火型海泡石纤维浆料及其制备方法，可用于制备防火涂料、防火板，属于蛭石制备领域。

背景技术

海泡石，其理论结构式为Mg₈Si₁₂O₃0(OH)₄(OH₂)₄·8H₂O，在其结构单元中，硅氧四面体和镁氧八面体相互交替，具有层状和链状的过渡型特征。正是由于这种独特的结构，海泡石具有良好的吸附性、流变性和催化性，海泡石矿物纤维在水和其他高中等极性溶液中,纤维束易解散形成不规则的纤维网络,可在低浓度下形成高黏度的稳定悬浮液。在海泡石表面存在大量的Si-OH基,有很强的亲和力。海泡石可以分出3种类型吸附活性中心：①硅氧四面体中的氧原子；②在八面体侧面与镁离子配位的水分子；③在四面体外的表面由Si-O-Si键破裂而产生的Si-OH离子团。这些Si-OH离子团，能与海泡石外表吸附的分子相互作用，并具有与某些有机试剂形成共价键的能力。

海泡石的比表面积高，孔隙率大；且其熔点为1500℃～1700℃，具有良好的热稳定性。海泡石中丰富的镁、硅等元素本身就是极好的卤阻燃元素，使其在阻燃研究中成为一种潜在的环境友好型阻燃剂或阻燃协效剂，且其来源广泛，无毒无害，将其应用于阻燃中有可能会达到很好的阻燃抑烟效果。海泡石具有良好的热稳定性，在燃烧过程中能保持骨架稳定，起到保护炭层的作用，而海泡石抑烟作用的原因是其多孔的结构使得其具有很大的比表面积，也就决定了其良好的吸附功能。同时，由于孔道空气导热系数远小于固体导热系数,即海泡石具有良好的阻热效果。因此将海泡石用作防火涂料或防火板的填料应当有助于提高防火涂料或防火板的耐火性能，目前涂料和防火板行业中将海泡石作为防火填料具有广泛的应用，

但是，目前在在防火涂料或防火板材领域，其都是作为涂料或防火板领域常规的防火填料，与其他填料一同加入涂料或防火板浆料中进行分散，但是申请人发现添加了大量海泡石纤维的涂料或防火板浆料存在多个问题：(1)相对于膨胀蛭石、氢氧化镁、三氧化二锑等阻燃剂，其阻燃性能有待进一步提高；(2)涂料或防火板在干燥固化的过程中，干燥时间过长，大幅度降低生产效率，这是因为海泡石具有良好的吸水性和保水性，吸水之后的海泡石形成阻水屏障，阻挡水由内向外表面的扩散，导致涂料漆膜、防火板出现表干，但实际内部不干的情况，也就是表干虽快，但实干时间较长；(3)在实际生产工艺中，加入量较大的海泡石的瞬间，体系粘度急剧提升，这样会破坏分散体系稳定性，使得分散时间延长、生产效率降低、分散效果不好的问题。以防火涂料为例，这是因为海泡石本身还具有增稠剂的作用，其入水时会快速吸水絮凝状，不仅吸水量大，而且会迅速提高水性涂料分散体系的粘度，这样会导致已经分散好的颜填料重新团聚，而且使得高分子胶束稳定性降低，严重的话会发生沉降。

发明内容

本发明提供了一种防火型海泡石纤维浆料以及制备方法，该防火型海泡石纤维浆料包含如下重量份数的组分：改性海泡石绒20-50份，滑石粉5-10份、植物胶粉10-15份、聚丙烯纤维10-20份、纤维素醚1-5份、表面活性剂1-3份、去离子水40-150份，所述浆料的制备方法为：

(1)改性海泡石绒的制备：酸活化：将海泡石与酸液按照固液重量比1:(1-1.5)的比例进行混合，搅拌，时间为10-12h，其中酸液含有体积分数为1-3％的混合酸，得到第一海泡石浆料；其中，混合酸为盐酸与磷酸的混合，其摩尔比为1：(0.8-1.2)；