[发明专利]一种用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于材料、化工领域，具体涉及一种用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂及其制备方法。

【背景技术】

硅酸盐纤维板以钙质材料、硅质材料等胶凝材料以及增强纤维(多以纤维素纤维、抗碱玻璃纤维等代替石棉纤维)等主要原料，经成型、蒸汽或高压蒸汽养护制成的新型轻质板材。硅酸盐纤维板与普通硅酸钙板的区别在于板材中增强纤维的用量在10％以上，因此具有表观密度小、防潮、防蛀、防霉与可加工性能好(可钉、可锯、可刨、可钻、可黏结等)等普通硅酸钙板也具有的各种优点外，硅酸盐纤维板还具有强度高、干缩湿胀及挠曲变形小等优良性能。硅酸盐纤维板具有优良的防火性能，在明火中不会发生炸裂与燃烧，也不产生烟气与有毒气体。广泛应用于复合墙体的墙面内，公用建筑与民用建筑的隔墙板，还可用作吊顶、天花板，是一种很有发展前途的建筑用薄板。

文献“一种硅铝镁防火板材的制备方法”(申请号：CN200910180057.3)公开了一种硅铝镁防火板材的制备方法。该硅铝镁防火复合板材的制备方法是将重量比为10％-60％镁粉、20％-60％的高铝矾土粉、0-50％的硅粉，0-20％的烧失物混合，加2％-10％的水和0-2％的粘结剂搅拌均匀，成型后的坯体在100℃下干燥6-12h，然后在1000℃-900℃烧结而成，冷却至室温，制得的板材是一种气孔分布均匀、强度高的碱性轻质防火板材。其特征在于：将镁矿粉、高铝矾土粉、硅粉、可烧失物粉混合，加水及粘结剂搅拌均匀后，经成型，干燥后烧结而成。然而研究表明，采用含镁、铝等无机材料作为阻燃剂添加到防火板中，板材力学加工性能较差，在明火中容易发生裂痕。文献“一种硅酸钙隔热防火板的制法及装置”(申请号：CN02131017.3)公开了一种硅酸钙隔热防火板的制法及装置，其主要成分为石英粉、非晶硅微粉、钙质材料，各组分材料按要求在胶化罐中80℃－140℃保持3－30小时，进行胶化反应，反应时要不断搅拌，将反应所得料浆输入制板机，制成板材，再将板材进行蒸养、干燥、切磨加工为成品。然而研究表明，采用石英粉、非晶硅微粉混制而成的板材，重量较大，使用范围大大受到限制。

【发明内容】

本发明针对上述技术的不足，提供一种用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂及其制备方法，在减少锑使用量的同时，改善防火板的耐火性及加工性能；同时，原料不含卤素以及铅、汞重金属元素，使用时不会产生有害气体和废弃物。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂，原料组份及重量份数为：三氧化二锑50-60份，硅酸钙20-30份，硼酸锌4-10份，水滑石3-10份，改性剂3-5份。

优选地，所述的用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂，三氧化二锑和硅酸钙重量比为2-3:1；三氧化二锑和硼酸锌重量比为5-10:1；三氧化二锑和水滑石重量比为5-10:1。

优选地，所述的用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂，改性剂包括钛酸酯、铝酸酯、硅烷偶联剂。

本发明还提供一种用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、三氧化二锑改性：采用钛酸酯或铝酸酯对三氧化二锑表面进行改性，改性温度100-140℃，搅拌速率2000-4000rpm/min，搅拌时间3.5-4.5h；

S2、原料混合：将改性三氧化二锑、硅酸钙，水滑石，硼酸锌放置于变频搅拌机中进行低速和高速两级均匀混合。低速混合的搅拌速度为600-1200rpm/min，混合时间5-10min，不控温；高速混合的搅拌速度为2000-5000rpm/min，温度控制在70-100℃，混合时间20-40min；

S3、筛分：将混合均匀的物料输送至离心式振动筛分机进行筛分，将振动筛分和离心筛分相结合，即制得用于硅酸盐纤维板的锑系复合阻燃剂。

制备方法中所述的离心式振动筛分机为自制的圆形转动盘离心式振动筛分机。它主要由能自由转动的圆形布料盘和能自由转动的固定在环形筛框上的环形筛网所组成。环形筛框下安装有振动电机和减振弹簧。通过圆形布料盘和环形筛网的各自转动，使需要筛分分级的物料向圆形布料盘和环形筛网各自的周边均匀地移动。通过此方法摊薄物料层厚度，缩短了小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层而到达筛面的距离和时间，提高筛分效率。

本发明具有以下有益效果：

(1)采用了具有硅酸钙、硼酸锌、水滑石与三氧化二锑进行复配，综合各组分的优势，进行优势互补，提高复配产品的阻燃、抑烟性能，同时减少锑使用量的同时，改善防火板的耐火性及加工性能。