防火材料的制作方法

本发明涉及一种防火隔离材料，特别是涉及一种包含水玻璃的防火隔热材料。

背景技术

从当前技术已知大量面板形式的覆层材料。

通常使用用防火涂料处理的压制矿棉产品。它们显示出很高值的隔热、隔噪音和防火性能，但它们通常非常笨重，而且安装往往相当困难。

此外，已知范围广泛的防火面板，其包含球形式的膨胀蛭石或珍珠岩作为填料以及无机粘合剂。它们具有良好的隔热性能，但强度不够。

水泥纤维面板也是已知的，其使用波特兰水泥或水泥与石灰的复合物作为粘合剂，向其中添加水合添加剂，填料为木屑或矿棉。缺点是它们的重量很大，而且它们不能用作结构或设备中的填料。

此外，氧化镁面板也是已知的。除了镁盐之外，它们还包含玻璃纤维和木屑作为填料。它们的缺点是脆性大、重量大以及反射热和火的能力低。

从专利文献KR101644957已知一种水泥纤维面板，其包含玻璃或玄武岩纤维，粘合剂是水泥和酚醛树脂。缺点是面板不防火、不耐水，也不够柔韧。

从另一专利文献KR101791409已知一种纤维面板，其中粘合剂是有机聚合物。这种面板的缺点是它是易燃的。

从专利文献CZ PV 2015-37中已知一种耐火地质聚合物复合材料，其由形成基质的地质聚合物粘合剂的固体组分和液体组分组成，并且进一步包括具有填料功能的增强结构。地质聚合物粘合剂的固体组分由含量为35至60wt％的包含偏高岭土和/或磨碎的高炉粒化渣的原料组成，地质聚合物粘合剂的液体组分由含量为35至45wt％的硅酸钠水溶液组成。作为填料的固体组分由玄武岩纤维材料和/或再生碳纤维材料和/或短切玻璃纤维组成，量为1至20wt％，耐火地质聚合物复合材料的最后组分为纯铝粉或铝糊，量为1至2wt％。包含偏高岭土和/或磨碎的高炉粒化渣的原料可以与粉煤灰以最大可能的2:1比例混合。这种复合材料的缺点是生产复杂且热阻有限。因此，它不能用作具有防火性能的材料。

目前使用的防火材料主要满足不燃性条件。它们使用标准材料：石灰、水泥和传统填料，即矿物纤维、木材和纸张。其中大多数重量很大，并且这些混合物不适合作为建筑或工业设备的填料。通常，它们通常没有足够低的导热系数，这可以通过吸收性来增加，因此材料中存在水分。另一个弱点是它们的材料强度或柔韧性低。虽然它们是不可燃材料，但它们往往不能直接反射燃烧的火焰和热量。

从上述当前技术可以清楚地看出，当前技术的主要缺点是已知材料的耐火性有限。

本发明的目的是构建一种具有高耐火性、同时对环境友好且易于用于各种应用的材料。

技术实现要素：

通过一种防火材料，特别是一种包含水玻璃的防火隔热材料，在很大程度上消除了上述缺点并且实现了本发明的目的，根据本发明，其特征在于它由一种复合物组成，该复合物包含34至49.9wt％的无机不可燃纤维、50至65wt％的硅酸盐水溶液和0.1至1wt％的水玻璃稳定剂，同时它还包含水玻璃硬化剂，并且所述硅酸盐水溶液的密度在1370至1400kg/m³范围内并且SiO2与Na2O的摩尔比在3.2至3.4范围内。这种防火材料的优点是热稳定性高、耐火性高，而且还环境友好且对健康无害。进一步有利的是，所述防火材料包含水玻璃硬化剂，其可以是单乙酸甘油酯至三乙酸甘油酯或其复合物。优点是可以优化硬化速度。还有一个优点是得到的材料在凝固之后是部分柔韧的。

根据第一变型例，如果所述无机不可燃纤维是玻璃纤维，则是有利的。有利地，所述玻璃纤维是碱性硅酸锆纤维。这些纤维柔韧、坚固、可弯曲、导热性低、耐热、耐化学性、耐碱、耐酸和耐有机溶剂，并且具有高吸声系数。它们是不可燃的。它们是生态的，且对健康无害。

根据第二变型例，如果所述无机不可燃纤维是玄武岩纤维，则是有利的。这些纤维非常柔韧、高强度和可弯曲，具有低热导性、高耐热性，对水、碱、酸和有机溶剂具有化学耐受性，并且具有高吸声系数。它们是不可燃的。它们是生态的，且对健康无害。

有利的是，所述无机不可燃纤维具有6至12mm的长度。

在最有利的变型例中，所述硅酸盐水溶液是硅酸钠水溶液。

进一步有利的是，所述水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐。

根据本发明的防火材料的主要优点是高度不可燃、具有超过1000℃的高耐热性并且是耐火的。硬化后呈玻璃状，因此其足够竖硬、坚固和耐水，同时可渗透蒸汽。同时，它可以抵抗冲击和压力。所述防火材料可轻松地用于各种类型的应用，可自由成型，重量轻且尺寸稳定。它也可以用于保险箱和其它安全系统，例如安全门。另一个优点是还可以用它生产固体产品，例如隔离面板和配件，并且该防火材料也可以以液态应用。

具体实施方式

实施例1

防火隔离材料由包含41wt％的无机不可燃纤维、58.5wt％的硅酸钠水溶液和0.5wt％的水玻璃稳定剂的复合物组成。

所述无机不可燃纤维为碱性硅酸锆玻璃纤维，其长度为6至12mm。

所述防火材料进一步包含水玻璃硬化剂，其为纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积份7:3比例的复合物，其相对于纯水玻璃的浓度为0.5至5wt％。

所述水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。

所述硅酸钠水溶液的密度为1390kg/m³且SiO2与Na2O的摩尔比为3.3。

将所得化合物倒入到面板形式的硅酮模具中，并且静置以硬化，产品是防火隔离面板。

实施例2

防火隔离材料由包含41wt％的无机不可燃纤维、58.5wt％的硅酸钠水溶液和0.5wt％的水玻璃稳定剂的复合物组成。

所述无机不可燃纤维是玄武岩纤维，长度为6至12mm。

所述防火材料还包含水玻璃硬化剂，其为纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积份7:3比例的复合物，其相对于纯水玻璃的浓度为0.5至5wt％。

所述水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。

所述硅酸钠水溶液的密度为1370kg/m³且SiO2与Na2O的摩尔比为3.2。

将所得复合物倒入金库门的空腔中并且静置以硬化，产品是防火金库门。

实施例3

防火隔离材料由包含34wt％的无机不可燃纤维、65wt％的硅酸钠水溶液和1wt％的水玻璃稳定剂的复合物组成。

所述无机不可燃纤维为碱性硅酸锆玻璃纤维，长度为6至12mm。

防火材料还包含水玻璃硬化剂，其为纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积份7:3比例的复合物，其相对于纯水玻璃的浓度为0.5至5wt％。

所述水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。

所述硅酸钠水溶液的密度为1,400kg/m³且SiO2与Na2O的摩尔比为3.4。

将所得复合物倒入面板形式的硅酮模具中并且静置硬化，产品是防火隔离面板。

实施例4

防火隔离材料由包含34wt％的无机不可燃纤维、65wt％的硅酸钠水溶液和1wt％的水玻璃稳定剂的复合物组成。

所述无机不可燃纤维是玄武岩纤维，其长度为6至12mm。

所述防火材料还包含水玻璃硬化剂，其为纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积份7:3比例的复合物，其相对于纯水玻璃的浓度为0.5至5wt％。

所述水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。

所述硅酸钠水溶液的密度为1390kg/m³且SiO2与Na2O的摩尔比为3.3。

将所得复合物倒入拱顶覆盖墙的空腔中，并静置以硬化，产品是拱顶笼(金库笼，vault cage)。

实施例5

防火隔离材料由包含49.9wt％的无机不可燃纤维、50wt％的硅酸钠水溶液和0.1wt％的水玻璃稳定剂的复合物组成。

所述无机不可燃纤维为碱性硅酸锆玻璃纤维，长度为6至12mm。

所述防火材料还包含水玻璃硬化剂，其为纯二乙酸甘油酯/三乙酸甘油酯按体积份7:3比例的复合物，其相对于纯水玻璃的浓度为0.5至5wt％。

所述水玻璃稳定剂是亲水性烷氧基烷基铵盐，为98％的N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺水溶液的形式。

所述硅酸钠水溶液的密度为1390kg/m³且SiO2与Na2O的摩尔比为3.3。

将所得复合物倒入面板形式的硅酮模具中，并且静置以硬化，产品是防火隔离面板。

工业应用

根据本发明的防火材料在建筑和工业领域具有广泛的用途，它不仅可以用于制作单独的隔离产品，还可以用于填充具有复杂形状的各种空间。例如，有利地是将其用于墙壁与热源的隔热，拱腹下天花板的隔离，烘烤表面和烤箱的隔离层，壁炉和炉子的隔离，隔热，作为门、闸门的防火嵌件，电缆、管道和电缆桥架周围的耐密封，承重结构的耐火保护。它们还可以用作化学保护，例如用于生产耐化学品垫。它也可有利地用于安全系统，例如拱顶墙填充物。