[发明专利]阻火圈芯材及其制备方法

说明书

本发明涉及消防设备技术领域，具体涉及阻火圈芯材及其制备方法。所述阻火圈芯材含有酸源、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、阻燃强化剂、陶瓷纤维和表面活性剂。制备方法包括：将酸源、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、阻燃强化剂、陶瓷纤维和表面活性剂混合并升温至40‑60℃，然后在40‑60℃下维持3‑5h，得到所述阻火圈芯材，本发明的阻火圈芯材制备方法工艺简单，可实现规模化工业生产，选取的组分和添加剂等皆为无毒、环保的产品，对环境友好，且原料组分成本较低，具有较好的经济效益和环境效益，同时阻火圈芯材强度和阻火隔热效果较现有产品都有一定的提高。

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，具体涉及一种阻火圈芯材及其制备方法。

背景技术

随着中国的经济高速发展以及建设热、房地产热过后，暴露的安全、环保、能源等问题日益突出。塑料管道在各类公共和民用建筑中得到广泛应用，但塑料管道往往容易成为火灾传播的通道，塑料管道遇热火烧毁后形成的孔洞像一个烟囱，使火焰和烟气从一层沿管道蔓延和扩散至另一层，或从一个房间蔓延和扩散到另一个房间，失火灾损失扩大。世界各国消防组织得出一致的结论，塑料管道是火灾道蔓延和扩散的罪魁祸首。

为了解决上述问题，人们研制了阻火圈消防器材，阻火圈是由金属材料制作外壳，内填充阻燃膨胀芯材，套在硬聚氯乙烯管道外壁，固定在楼板或墙体部位，火灾发生时芯材受热迅速膨胀，挤压UPVC管道，在较短时间内封堵管道穿洞口，阻止火势沿洞口蔓延。阻火圈所用的膨胀型阻燃体系一般由酸源、炭源和气源三个部分组成，当受热时酸源分解产生脱水剂，它能与成炭剂形成酯，酯然后脱水交联形成炭，同时发泡剂释放大量的气体帮助膨胀炭层。厚的炭层提高了聚合物表面与炭层表面的温度梯度，使聚合物表面温度较火焰温度低得多，减少了聚合物进一步降解释放可燃性气体的可能性，同时隔绝了外界氧的进入，因而在相当长的时间内可以对聚合物起阻燃作用。

目前市场上出售的阻火圈种类多种多样，质量参差不齐，有的阻火圈芯材还存在一些有毒物质，对生产和使用的的人具有一定的危害，同时有些阻火圈芯材的制备工艺复杂，成型后的阻火圈芯材固化时间长，固化后芯材的强度小，在外力的作用下容易破碎，阻火隔热效果差等缺点，所以继续开发一种制备工艺简单、绿色环保、强度较高和阻火隔热效果好的阻火圈芯材。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的阻火圈芯材强度低，隔热效果差、含有有毒物质和制备工艺复杂等问题，提供一种阻火圈芯材及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种阻火圈芯材，所述阻火圈芯材含有酸源、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、阻燃强化剂、陶瓷纤维和表面活性剂。

优选地，基于100重量份的所述酸源，所述成炭剂的含量为30-60重量份，所述成炭催化剂的含量为6-16重量份，所述发泡剂的含量为6-20重量份，所述阻燃强化剂的含量为4-10重量份，所述陶瓷纤维的含量为2-8重量份，所述表面活性剂的含量为1-4重量份。

优选地，所述酸源为磷酸、三氯氧磷和聚磷酸铵中的至少一种。

优选地，所述成炭剂为丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、尼龙6、尼龙66、不饱和树脂中的至少一种。

优选地，所述成炭催化剂为聚磷酸铵、磷酸氢铵和磷酸二氢铵中的至少一种。

优选地，所述发泡剂为三聚氰胺和/或双氰胺。

优选地，所述阻燃强化剂为硫酸锂、鳞云母、硼酸锂和硼酸中的至少一种。

优选地，所述陶瓷纤维的直径为2-4μm，所述陶瓷纤维中Al₂O₃含量＞48重量％。

优选地，所述表面活性剂为羧酸和/或聚硅氧烷。