一种防爆门的轻质防辐射夹层的制备方法及所用浆料液与流程

1.本发明属于人防工程安全技术领域，具体涉及一种用于防爆门的防辐射夹层的制备方法。


背景技术：

2.防爆门是具有抵抗一定条件下的爆炸冲击、能够耗散爆炸产生的冲击波压力、吸收破片冲击动能，阻止穿透，有效阻止爆炸危害延续免受爆炸波影响的一种抗爆防护设备。防爆门广泛应用于指挥室、人防工程、炸药库、易燃品仓库、车间、矿井等场所。特别是在人防工程中使用的防爆门，可以有效抗击和阻止爆炸所产生的冲击波和破片，保护人们的生命财产安全。
3.目前防爆门通常是采用钢筋混凝土或者钢结构制成，这种材质比较坚固耐用。专利cn209384979u公开了一种可解体防爆门，该防爆门包括：钢筋混凝土主门，与钢筋混凝土主门拼接的钢筋混凝土辅助门，用于固定钢筋混凝土主门和钢筋混凝土辅助门并起到加固作用的固定钢板和用于将固定钢板固定至钢筋混凝土主门和钢筋混凝土辅助门的螺栓。在门体结构形式方面，此类钢筋混凝土类防爆门采用较多的结构形式主要为平板式，内部形式采用型钢骨架拼焊(钢梁板)或型钢包边、钢筋绑扎浇注的形式。但是，由钢材和混凝土共同组成的门的面密度大于450kg/m3，十分沉重，使得在安装、使用、维护、保养过程中操作非常困难，钢材锈蚀更是增加了防爆门开闭的难度。此外，目前防爆门的防辐射功能主要是通过向门中添加铅板来实现，专利cn111005662a公开了一种可快速转换成防辐射门的人防门，该人防门在需要进行防辐射状态，移动铅板从卷扬机上向下移动到旋转门内；在不需要进行防辐射工作时，移动铅板向上移动到卷扬机上，再由卷扬机进行收卷在一起，此发明所述的人防门虽然实现了防辐射门与人防门的切换功能，在平时使用时门的质量较轻，但是需要进行防辐射时的操作较为复杂。专利cn206785239u公开了一种新型人防门，包括门体，所述门体由外至内依次为涂层、外铅板、发泡塑料层、第一铜丝网层、钢筋混凝土层、第二铜丝网层以及内铅板。此类放入铅板的防辐射门一般都是比较笨重，增加了打开或者关闭时的难度。因此，在防爆门领域亟需一种轻质防辐射夹层，且该夹层具有一定的抗爆能力，满足防爆门的安全指标。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种用于防爆门的轻质防辐射夹层的制备方法，以解决现有以钢筋混凝土外加铅板为结构的防辐射型防爆门门体笨重，开关困难的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液，由改性无机膨胀材料粉、铅化合物、溶剂a、磷酸氢二钙和羟丙基二淀粉磷酸酯混合制成，改性无机膨胀材料粉与铅化合物与溶剂a的质量比为(10～20):1:(5～10)；铅化合物与磷酸氢二钙与羟丙基二淀粉磷酸酯的质量比为(40～80):(20～40):1。
6.前述的这种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液中，所述铅化合物为醋酸
铅、硝酸铅、氢氧化铅、氯化铅中的一种或几种的组合。
7.前述的这种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液中，所述溶剂a为水、乙醇、甲醇、二氯甲烷、丙酮中的一种或几种的组合。
8.前述的这种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液中，所述改性无机膨胀材料粉是由镁盐、溶剂b、膨胀蛭石粉、硬脂酰乳酸钠、酚醛环氧树脂、四羟丙基乙二胺制成的，镁盐与溶剂b的质量比为1:(10～20)，镁盐与膨胀蛭石粉与硬脂酰乳酸钠的质量比为1:(5～10):(1～2)，所述酚醛环氧树脂与镁盐的质量比(1～2):1，所述酚醛环氧树脂与四羟丙基乙二胺的质量比为(20～25):1。
9.前述的这种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液中，所述镁盐为氯化镁、硫酸镁、硝酸镁中的一种；所述溶剂b为水、乙醇、甲醇、丙酮、二氯甲烷中的一种或几种的组合。
10.前述的这种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液中，所述改性无机膨胀材料粉是按下述方法制成的：称取一定质量的镁盐，在200rpm搅拌速率下将镁盐加入到溶剂b中，得到第一溶液；当镁盐完全溶解后，向第一溶液中依次加入膨胀蛭石粉和硬脂酰乳酸钠，搅拌20～30min，得到第二溶液；向第二溶液中一次性快速加入酚醛环氧树脂，搅拌1～2h，加入四羟丙基乙二胺，再搅拌15～30min，得到改性无机膨胀材料前体，将所述改性无机膨胀材料前体置于60～90℃的干燥箱中恒温干燥24小时，随后破碎即得到改性无机膨胀材料粉，改性无机膨胀材料粉的粒径为50-100μm。
11.如前所述浆料液的制备方法，包括以下步骤：
12.步骤s01：将铅化合物加入到溶剂a中，其中铅化合物与溶剂a的质量比为1:(5～10)，以60～100rpm的速率搅拌混合液，并升温至40～80℃，得到波美度在25～40之间的溶液c。
13.步骤s02：将改性无机膨胀材料粉加入到溶液c中，其中改性无机膨胀材料粉与铅化合物的质量比为(10～20):1，以40～60rpm速率搅拌2～3h，得到均匀浆料d，
14.步骤s03：以60～100rpm的速率搅拌浆料d，并向浆料d中同时加入磷酸氢二钙和羟丙基二淀粉磷酸酯，搅拌20～40min，得到浆料液。
15.如前所述浆料液的制备方法，所述步骤s01中溶液c的波美度通过波美计测得。
16.采用上述浆料液制备用于防爆门的轻质防辐射夹层的方法，包括如下步骤：
17.步骤s1：在模具底部铺设1层黄铜丝网布，所述黄铜丝网布的网孔目数为100～200目；
18.步骤s2：将经步骤s1处理后的模具平行放置于双驱动两辊压延机的传送带上，开启双驱动两辊压延机，通过双驱动两辊压延机的辊轮将浆料液均匀的平铺在模具底部的黄铜丝网布上；
19.步骤s3：当模具内浆料液的水平面位于模具的中间位置时，再向模具上铺设1～3层黄铜丝网布，并进行二次辊压填料；
20.步骤s4：当浆料液填满模具后，在模具顶部铺设1层黄铜丝网布，随后进行第三次辊压；
21.步骤s5：辊压完毕后割除模具边角上多余的黄铜丝网布；
22.步骤s6：将填满浆料液的模具置于15～30℃的条件下固化12～24h，脱除模具，得
到固化样板，固化过程中保证模具上的浆料液的温度不超过75℃；
23.步骤s7：切割固化样板，将切割好的板材放在晒板架上，自然晾干，得到用于防爆门的轻质防辐射夹层成品。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果：通过本发明所研制浆料液制作的轻质防辐射夹层的密度远小于传统防辐射门所用的铅板夹层，降低了防爆门整体重量；而且采用本发明轻质防辐射夹层制备方法所制作的轻质防辐射夹层具有优异的防辐射能力，且使用方便，可根据防辐射等级要求叠加使用；轻质防辐射夹层内部包裹的黄铜丝网布不仅可以增加防辐射能力，还增加了轻质防辐射夹层的强度，使其能够有效抵挡爆炸产生的冲击波压力；此外，轻质防辐射夹层内部存在许多微孔，在使用过程中能吸收一部分冲击波的能量，降低防爆门整体所受冲击，提高了防爆门抗爆能力。
附图说明
25.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限制。在附图中：
26.图1是防爆门的轻质防辐射夹层的示意图。
27.附图标记：1-黄铜丝网布。
28.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.实施例1：一种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液，由200kg改性无机膨胀材料粉、20kg醋酸铅、200kg水、10kg磷酸氢二钙和0.5kg羟丙基二淀粉磷酸酯混合制成。
31.上述浆料液的制备方法：将20kg醋酸铅加入到200kg水中，以60rpm的速率搅拌混合液，并升温至50℃，直至醋酸铅完全溶解得到溶液c；随后将200kg改性无机膨胀材料粉加入到溶液c中，以40rpm速率搅拌3h后得到均匀浆料d，随后提高搅拌速率至60rpm，并向浆料d中一次性倒入10kg磷酸氢二钙和0.5kg羟丙基二淀粉磷酸酯，搅拌20min后得到均匀浆料液。
32.所述的改性无机膨胀材料粉是按下述方法制成的：
33.称取20kg的氯化镁，在200rpm搅拌速率下将其加入到200kg水中，得到第一溶液；
34.当氯化镁完全溶解后，向第一溶液中依次加入150kg膨胀蛭石粉和20kg硬脂酰乳酸钠，搅拌20min后得到第二溶液，向第二溶液中一次性快速加入20kg酚醛环氧树脂，继续搅拌1h后向其中加入1kg四羟丙基乙二胺，最后再搅拌15min后得到改性无机膨胀材料前体，将改性无机膨胀材料前体置于90℃的干燥箱中恒温干燥24小时，随后粉碎即得到粒径为50μm的干燥的改性无机膨胀材料粉。
35.采用上述浆料液制备用于防爆门的轻质防辐射夹层的方法：将模具平行放置于双驱动两辊压延机的传送带上，在模具底部事先铺设1层200目的黄铜丝网布1，开启压延机，通过辊轮将浆料液均匀的平铺在黄铜丝网布1上，当模具内浆料液的水平面位于模具的中间位置时，再向模具上铺设2层150目的黄铜丝网布1，并进行二次辊压填料；当浆料液填满
模具后，在模具顶部再铺设1层200目的黄铜丝网布1，随后进行第三次辊压，辊压完毕后割除模具边角上多余的黄铜丝网布1；
36.将填满浆料的模具置于30℃的条件下固化12h，固化过程中保证模具上的浆料液温度不超过75℃，脱模后将固化样板按所需规格进行切割，将切割好的板材放在晒板架上，自然晾干，得到用于防爆门的轻质防辐射夹层成品。
37.实施例2
38.一种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液，由50kg硝酸铅、400kg水、700kg改性无机膨胀材料粉、30kg磷酸氢二钙和1kg羟丙基二淀粉磷酸酯混合制成。
39.上述浆料液的制备方法：将50kg硝酸铅加入到400kg水中，以80rpm的速率搅拌混合液，并升温至55℃，直至硝酸铅完全溶解得到溶液c；随后将700kg改性无机膨胀材料粉加入到溶液c中，以40rpm速率搅拌3h后得到均匀浆料d，随后提高搅拌速率至80rpm，并向浆料d中一次性倒入30kg磷酸氢二钙和1kg羟丙基二淀粉磷酸酯，搅拌20min后得到均匀浆料液；
40.所述的改性无机膨胀材料粉是按下述方法制成的：
41.称取50kg的硫酸镁，在200rpm搅拌速率下将其加入到600kg水中；当硫酸镁完全溶解后向上述溶液中依次加入500kg膨胀蛭石粉和50kg硬脂酰乳酸钠，搅拌25min后向其中一次性快速加入60kg酚醛环氧树脂，继续搅拌1h后向其中加入2kg四羟丙基乙二胺，最后再搅拌20min后得到改性无机膨胀材料前体，将该前体置于90℃的干燥箱中恒温干燥24小时，随后粉碎即得到干燥的粒径为65μm的改性无机膨胀材料粉。
42.采用上述浆料液制备用于防爆门的轻质防辐射夹层的方法：将模具平行放置于双驱动两辊压延机的传送带上，在模具底部事先铺设1层200目的黄铜丝网布1，开启压延机，通过辊轮将浆料液均匀的平铺在黄铜丝网布1上，当模具内浆料液的水平面位于模具的中间位置时，再向模具上铺设1层200目的黄铜丝网布1，并进行二次辊压填料；当浆料液填满模具后，在模具顶部最后铺设1层200目的黄铜丝网布1，随后进行第三次辊压，辊压完毕后割除模具边角多余的黄铜丝网布1；
43.将填满浆料的模具置于30℃的条件下固化12h，固化过程中保证模具上的浆料液温度不超过75℃，脱模后将固化样板按所需规格进行切割，将切割好的板材放在晒板架上，自然晾干，得到用于防爆门的轻质防辐射夹层成品。
44.实施例3
45.一种用于制作防爆门轻质防辐射夹层的浆料液，由100kg氯化铅、800kg水、1500kg改性无机膨胀材料粉、60kg磷酸氢二钙和2kg羟丙基二淀粉磷酸酯混合制成。
46.上述浆料液的制备方法：将100kg氯化铅加入到800kg的水中，以100rpm的速率搅拌混合液，并升温至80℃，直至氯化铅完全溶解得到混合溶液c；随后将1500kg改性无机膨胀材料粉加入到溶液c中，以60rpm速率搅拌3h后得到均匀浆料d，随后提高搅拌速率至100rpm，并向浆料d中一次性倒入60kg磷酸氢二钙和2kg羟丙基二淀粉磷酸酯，搅拌40min后得到均匀浆料液；
47.所述的改性无机膨胀材料粉是按下述方法制成的：
48.称取100kg的硫酸镁，在200rpm搅拌速率下将其加入到1500kg水中；当硫酸镁完全溶解后向上述溶液中依次加入1000kg膨胀蛭石粉和200kg硬脂酰乳酸钠，搅拌25min后向其中一次性快速加入120kg酚醛环氧树脂，继续搅拌2h后向其中加入5kg四羟丙基乙二胺，最
后再搅拌30min后得到改性无机膨胀材料前体，将该前体置于80℃的干燥箱中恒温干燥24小时，随后粉碎即得到干燥的粒径为100μm的改性无机膨胀材料。
49.采用上述浆料液制备用于防爆门的轻质防辐射夹层的方法：将模具平行放置于双驱动两辊压延机的传送带上，在模具底部事先铺设1层200目的黄铜丝网布1，开启压延机，通过辊轮将浆料液均匀的平铺在黄铜丝网布1上，当模具内浆料液的水平面位于模具的中间位置时，再向模具上铺设3层200目的黄铜丝网布1，并进行二次辊压填料；当浆料液填满模具后，在模具顶部最后铺设1层200目的黄铜丝网布1，随后进行第三次辊压，辊压完毕后割除模具边角多余的黄铜丝网布1；
50.将填满浆料的模具置于30℃的条件下固化24h，固化过程中保证模具上的浆料液温度不超过75℃，脱模后将固化样板按所需规格进行切割，将切割好的板材放在晒板架上，自然晾干，得到用于防爆门的轻质防辐射夹层成品。
51.对上述实施例1～3所得产品的性能进行测试，测试内容包括：密度、防辐射性能、冲击强度、巴氏硬度。测得结果见下表。其中防辐射性能用se(单位：db)表示，测试频率为10mhz，v0：无防辐射夹层的接收电压，v1：有防辐射夹层的接收电压；冲击强度的测试标准为iso179、巴氏硬度的测试标准为gb/t3854-2005。
52.性能实施例1实施例2实施例3单位密度1.761.731.74g/cm3防辐射-18-17-18db冲击强度626063kj/m2巴氏硬度565455bar
53.由上表结果可见，采用本发明所研制浆料液制作的轻质防辐射夹层，其密度、防辐射性能、冲击强度、巴氏硬度等指标显著改善，完全符合相应的性能标准要求，使得轻质防辐射夹层在达到轻量化的要求的同时亦能满足防辐射和高强度的要求。