[发明专利]一种耐磨防老化防火板材材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防火材料领域，尤其是涉及一种防火材料及其制备方法。

背景技术

建筑板材的性能和功能各不相同，生产新型建筑板材的原料和工艺方法也各不相同。就其发展的情况而言，有的建筑板材重在花色，花色品种层出不穷，如装饰材料；有的板材重在功能，如保温材料；有的建筑板材则通过深加工衍生出多个品种，如新型建筑板材等。不同的板材采用的原料不同，生产工艺不同，其性能和功能和功用也不同。

卤素材料常被作为阻燃添加剂，使制得的材料具有良好的阻燃性能，卤素阻燃剂是热塑性聚合物通用的防燃烧剂，常和三氧化二锑材料结合使用。但含卤素的产品在燃烧时，会产生高浓度毒性和腐蚀性气体，危害人类身体健康，同时使最终成品回收利用率复杂化。

中国专利公开号CN103524074A公开了一种净化车间防火板材，该种防火板材以石灰石粉为主料，以木质纤维素、双醛淀粉、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、铝矾土、钾长石粉为辅料制备而成。该板材所使用的主料石灰石随具有一定的抗火性能，但是板材不具有一定的耐磨和防老化性能，对建材的应用范围造成一定的局限性。

发明内容

本发明是为了克服现有技术防火板材抗紫外、耐磨能力差的问题，提供一种防老化、耐磨效果好的板材材料。

本发明还提供了一种耐磨防老化防火板材材料的制备方法。

本发明采用以下技术方案：一种耐磨防老化防火板材材料，包括以下重量份的组分制成：木质纤维50-70重量份、醋酸乙烯3-5重量份、乙烯基三乙氧基硅烷1-3重量份、聚氨酯15-18重量份、氢氧化镁5-8重量份、碳化钛2-4重量份。

氢氧化镁和碳化钛具有优良的阻燃性能，加入氢氧化镁和碳化钛大大提高了板材材料的阻燃性能。聚氨酯具有极强的弹性，通过聚氨酯预聚体来改性木质纤维，使聚氨酯的弹性基团分散在木质纤维的框架中，可以改善板材材料的韧性，从而改善其耐磨性能。

作为优选，所述还包括改性的纳米氧化锌，改性氧化锌的改性方法如下：

（1）15-18重量份的纳米氧化锌粉体加入到100重量份的去离子水中，搅拌配置成悬浮液，向悬浮液中加入3-5重量份的六偏磷酸钠，放到乳化机中乳化30-50分钟；

（2）将乳化过的悬浮液放入超声波清洗器中，超声分散20-30分钟，然后升温至60℃-70℃，然后滴加10-13重量份的硅酸钠水溶液，滴加稀硫酸，控制pH=9-10，熟化后用稀硫酸调节溶液pH=7，超声；

（3）经过滤超声后的溶液，用蒸馏水洗涤，然后放入90℃的烘箱中干燥7-9小时，干燥后得到表面经过氧化硅处理的纳米氧化锌粉末。

纳米氧化锌是一种重要的紫外线屏蔽剂，由于颗粒表面能较高，处于热力学非常稳定状态，容易聚积成团，使用氧化硅对氧化锌进行表面包裹处理，增加了纳米氧化锌的分散性能。

作为优选，所述一种耐磨防老化防火板材材料的制备方法包括如下步骤：

（1）将木质纤维与醋酸乙烯混合加热到50-60℃预热，然后升温至70-80℃，加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌分散后冷却至常温；

（2）将步骤1中得到的物质与改性纳米氧化锌、聚氨酯、氢氧化镁、碳化钛混合后得到混合料，然后将混合料加入双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出、干燥、切粒得到防火材料。

作为优选，所述所螺杆挤出机各区段温度分别为：一区温度190-210℃，二区温度220-240℃，三区温度250-270℃。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）本发明采用改性纳米氧化锌作为抗老化剂，大大提高了板材材料抗紫外能力。另外对纳米氧化锌表面进行改性，在纳米氧化锌表面包裹一层氧化硅，增强了纳米氧化硅的分散性；（2）聚氨酯具有极强的弹性，通过聚氨酯预聚体来改性木质纤维，使聚氨酯的弹性基团分散在木质纤维的框架中，可以改善板材材料的韧性，从而改善其耐磨性能。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1

一种耐磨防老化防火板材材料，由以下重量份的原料组成：木质纤维50重量份、醋酸乙烯3重量份、乙烯基三乙氧基硅烷1重量份、聚氨酯15重量份、氢氧化镁5重量份、碳化钛2重量份、纳米氧化锌4重量份。

其中纳米氧化锌的改性方法为：