[发明专利]一种轻质高强防火板材及其制备方法

说明书

本发明属于防火板材技术领域，具体提供了一种轻质高强防火板材及其制备方法，所述防火板材以水热合成的活性浆料作为板材内部晶核，促进与固体原料粉之间的反应，提高了防火板材强度；所述活性料浆经过烘干后堆积密度为0.08‑0.10g/cm³，能够显著降低防火板材的密度；此外本发明提供的这种轻质高强防火板材的制备方法采用少量的铝矾土和云母作为原料，能够有效提高板材的防火阻燃能力，使板材在高温下能够保持完整性，抵抗火焰和高温进一步侵蚀。通过本发明提供的这种轻质高强防火板材的制备方法制得的防火板材密度＜1.0g/cm³，抗折强度≥8MPa，防火性能优良。

技术领域

本发明属于防火板材领域，具体涉及一种轻质高强防火板材及其制备方法。

背景技术

随着高层建筑的增多，钢结构装配式建筑的发展，以及隧道地铁等地下区域防火标准的提高，防火板将得到大量应用。近几年公共消防事故频发，促使建筑消防安全要求不断地提高，防火类材料日益受到市场的关注。

目前市面上主要采用的防火材料有金属板材、玻镁板、纤维水泥板和硅酸钙板等。金属板材密度大，会提高建筑物的自重，不利于在高层建筑中使用；玻镁板防火性能优良，但是有吸潮返卤、易变形、易粉化、对钢材有腐蚀性等缺点；常用的纤维水泥板和硅酸钙板具有强度高、易加工、防火阻燃效果好、价格低廉的有点，而硅酸钙板相比纤维水泥板能够采用更多的工业废料作为原料，应用范围较广，且耐火阻燃性能较好。

现有的硅酸钙板主要为密度在1.2g/cm³以上的中高密度板，密度在1.0g/cm³以下的低密度防火板较少，且一般强度不高，在加工和使用过程中容易断裂，适用范围较窄。目前市面上硅酸钙板的质量参差不齐，真正满足防火阻燃效果的硅酸钙防火板材比较少见。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中低密度硅酸钙板的质量参差不齐，在满足防火阻燃效果的同时难以保持高强度的问题。

为此，本发明提供了一种轻质高强防火板材，其包括活性浆料和固体原料粉；所述活性浆料由石灰乳和硅微粉加水混合后经水热合成处理得到，其中所述石灰乳由石灰加水消化制成，石灰和硅微粉的摩尔比为1:1，石灰和硅微粉的总质量与水的质量比为1:15-1:25；所述固体原料粉包括硅灰、石英砂、石灰、木浆纤维、硅灰石、云母、铝矾土。

具体的，上述防火板材包括以下重量份原料：硅微粉6-10份，石灰30-40份，硅灰15-30份，石英砂10-30份，木浆纤维5-8份，硅灰石1-6份，云母2-5份和铝矾土2-5份。

具体的，上述硅灰石中二氧化硅含量≥90％，所述石英砂经过200目筛后余量≤10％，所述石灰中氧化钙含量≥80％，所述硅微粉粒径＜0.01mm，所述木浆纤维长度为0.9mm-1.3mm。

具体的，上述活性浆料烘干后堆积密度为0.08g/cm³-0.10g/cm³。

本发明还提供了一种上述轻质高强防火板材的制备方法，其包括以下步骤：

S1：按照摩尔比1:1的比例称取石灰和硅微粉，将石灰加水消化制成石灰乳，将石灰乳和硅微粉加水混合，石灰和硅微粉的总质量与水的质量比为1:15-1:25，然后将混合物加入带有搅拌器的高压釜中水热处理得到活性浆料；

S2：称取硅灰、石英砂、石灰、木浆纤维、硅灰石、云母、铝矾土，混合均匀得到固体原料粉；

S3：将固体原料粉和活性浆料混合，加水配置成原料浆，搅拌均匀后经过抽滤、压制成型制得板材湿坯；

S4：对板材湿坯进行预养护后，将成型的板材脱模，送入蒸汽釜中进行蒸汽养护，得到防火板材。

具体的，上述步骤S1中水热处理时间为6-10h，反应温度为180℃-220℃。