[发明专利]利用废硅胶裂解残渣制备的防火复合门芯板材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种防火材料，具体涉及一种利用工业废弃物制备的防火等级高、强度高的防火门芯板材料。

背景技术

随着我国提出的建设资源节约型社会的要求和国家节能降耗政策的相继出台，节能防火型无机门芯板材料势必将成为今后新型门芯材料的发展方向。目前市场上制作无机防火门芯板的主要材质有菱镁材质的玻化微珠、岩棉板、陶粒保温板、珍珠岩保温板。菱镁发泡门芯板虽然成本低、易生产成形、防火、防水，经国家防火建筑材料质量检测中心检测，性能指标却优于传统的防火材料(硅酸铝、岩棉)，但菱镁制品本身存在着变形、返卤、硬度下降等弊病，并且对铁皮有严重腐蚀性，减少门的使用寿命，无法根除。目前大多数生产商采用硅酸盐水泥、铁铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥等制备发泡低密度和高强度的防火发泡材料，这类材料成型速度快，成型强度高，不易变形，但后期强度差，稳定性能差，安全系数不高。

裂解残渣是一种二甲基硅油系列产品生产过程中产生的废弃料，具体来说，其是以废弃硅胶为原料加入磺酸、硫酸等催化剂后经热裂解产生毛油后剩余的废弃物。裂解残渣的主要成分主要是SiO₂、半焦、CaO、Fe₂O₃等，无机物成分占绝大多数。目前，裂解残渣被当作一般废弃物采用填埋的方式进行处理，其处理费用较高，市场上没有针对该裂解残渣进行充分地深度综合利用，造成大量可利用资源浪费，不利于环境保护和节约生产成本。

因此，如何充分利用目前有机硅生产过程中产生的大量裂解残渣进行深加工处理，制备得到一种防火性能好，力学性能突出，成本低廉绿色环保的建材产品，是广大工业企业面临的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现在技术的不足，借鉴已有技术、提供一种制备充分利用裂解残渣，工艺简单、生产环境绿色环保、产品成本低的防火复合门芯板材料及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用废硅胶裂解残渣制备的防火复合门芯板材料，由以下原料组成(按重量份计)：

进一步地，所述废硅胶裂解残渣包括以下组分(按重量百分比计)：

SiO₂53.1-70.62％惰性焦炭16.87-34％

CaCO₃7.03-10.2％Fe₂O₃2.32-4.54％

Al₂O₃1.5-3.55％。

进一步地，防火复合门芯板材料各组分含量优选(以重量份计)：

进一步地，所述减水剂由聚羧酸减水剂、三聚氰胺盐甲醛缩合物、萘磺酸盐减水剂组成，上述各组分重量配比为60：3：23.8。

进一步地，所述早强剂由CaSO₄和三乙醇胺按1.5:2.5的重量配比组成。

进一步地，所述发泡剂由磺酸、双氧水和十二烷基硫酸钠组成，上述各组分配比为5：1.5：15。

为了实现本发明的发明目的，本发明还公开了上述防火复合门芯板材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在搅拌容器中按重量配比加入20％MgSO₄溶液后，依次加入抗裂纤维、有机硅、脲醛胶、硫酸铝钾、硬脂酸钙、早强剂、减水剂，然后再加入70％的水，进行搅拌，搅拌时间为1-2分钟；

(2)按重量配比加入氧化镁、氧化铝、废硅胶裂解残渣、高岭土、膨胀珍珠岩、硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥，搅拌均匀成料浆；

(3)按重量配比将发泡剂入剩余30％的水中搅拌成发泡剂溶液；

(4)由空气发泡机将步骤(3)的发泡剂溶液注入步骤(2)的料浆中发泡，发泡后搅拌均匀注入模具，12-14小时后成型脱模；

(5)成型脱模后，在常温常压下自然养护成为成品。

本发明提供的利用废硅胶裂解残渣制备的防火复合门芯板材料，具有以下有益效果：

1、充分利用了制备二甲基硅油过程中产生的裂解残渣，研究裂解残渣中的成分含量，通过大量试验确定适合裂解残渣的无机胶凝材料体系，并确定了特定的配比关系，所制备出的防火复合门芯板材料具有优异的防火性能，耐火极限高于90min，耐火等级达到A1级。