[发明专利]一种瓷化粉及其应用

说明书

一种瓷化粉，包括以下质量份的各组分：30～60份偏高岭土、10～30份钾/钠长石、10～30份低熔点玻璃粉、30～50份硼酸锌5～15份气相白炭黑、0.5～2份表面改性剂。本发明根据陶瓷烧结的粒径效应，细化填料粒度的同时，将各组分之间的粒度也均匀化，使得烧结成瓷的效果有了明显的提升。而且通过添加自制低熔点玻璃粉，提高了陶瓷化聚烯烃在中温和高温下的成瓷性能，使得瓷化粉以及PVC板成瓷后的强度更高，烧结形成的陶瓷体裂纹更少，变形小。

技术领域

本发明属于无机复合粉体的加工与应用领域，涉及一种用于聚合物基耐火材料的研发，具体涉及一种瓷化粉及其与PVC树脂共混后，在制备的耐火PVC板材中应用。

背景技术

瓷化粉是一种能在宽温域下(400～1000℃)实现快速成瓷的无机复合粉体，它与传统的陶瓷粉体有着很大的差别，传统的陶瓷粉的烧结特点是温度高(≥1200℃)、保温时间长，并且对升温速率以及烧结气氛有着相对严格的要求，不适宜在极端的环境中(比如火灾中)进行应用。根据液相烧结原理，对原有的陶瓷粉体进行改进，提高低温成瓷的性能，以满足实际应用的需要，得到一种能应用于聚合物基体的性能优异的瓷化粉。

传统硬制PVC板材具备一定的阻燃性能，但遇到火灾等特殊情况发生，无法经受住长时间的高温，在火焰下会生成的粉末状残炭，产生裂纹或坍塌，没有防火的作用，将自制的瓷化粉填充到PVC板中，可以很大程度上改善PVC板材的耐火性能，在火焰下形成具有自支撑的多孔陶瓷结构，从而保证板材不被烧透，形成的残留物可以阻隔火焰的继续蔓延，耐受1000℃以上的持续高温，并且具有一定的机械强度，能承受人的压力和重物掉落，提高PVC板材的使用安全性，可用于防火地板、防火墙等的铺设。

发明内容

为了解决传统硬制PVC板材阻燃耐受温度低的问题，本发明提供一种性能稳定，能在低温下陶瓷化的瓷化粉。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种瓷化粉，所述瓷化粉包括以下质量份的各组分：

所述的表面改性剂为木质素偶联剂、硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、硬脂酸、烷基季铵盐、烷基苯磺酸钠的一种或任意几种按一定比例的混合物；

所述低熔点玻璃粉为自制低熔点玻璃粉,所述自制低熔点玻璃粉按如下方法制备：按质量百分比称取各组分：8～14％Na₂O，18～22％K₂O，23～28％Al₂O₃，35～42％P₂O₅以及4～6％CaO与SiO₂的混合物；充分混合，放入坩埚中，300℃电炉中保温1h，随后升温至1200℃并保温2h，得到熔化后的玻璃液，淬冷，得到颗粒状的玻璃，250～400r/min进行球磨处理8～12h，过800目筛，得到所述的自制的低熔点玻璃粉。

优选地，所述的偏高岭土的粒度大小为1250～1500目，D₅₀在5～10μm之间；所述的钾/钠长石的粒度大小为325～800目，D₅₀在18～45μm之间；所述的硼酸锌的粒度大小为1500～2500目，D₅₀在1～6μm之间；所述的自制低熔点玻璃粉的粒度大小为200～800目，D₅₀在18～60μm之间。

进一步，所述的表面改性剂为硅烷偶联剂。

优选地，所述CaO与SiO₂的混合物按CaO与SiO₂的质量比1:1混合。

优选地，所述瓷化粉由以下质量份的各组分组成：