一种高强防火砂浆及其制备工艺的制作方法

    专利查询2025-10-07  7


    本发明涉及砂浆领域,具体是一种高强防火砂浆及其制备工艺。


    背景技术:

    1、多样的建筑材料为社会发展添砖加瓦,随之而来的即安全问题,尤其是在电力社会的今天,火灾是安全问题的重点关注。

    2、现有建筑多采用导热快的钢结构,其存在机械性能、承载能力等随着温度的升高而急剧降低等问题,若未加保护的钢结构在遭遇明火时,高温条件下会扭曲变形,甚至导致建筑物坍塌毁坏。因此,防火保护措施是钢结构建筑的必要手段,比如采用隔热防火的砂浆材料来提高建筑的防火性,而传统水泥砂浆自身密度较高、强度低,存在遇火时容易空鼓脱落等缺点,无法满足油站、码头等特殊场所建筑对防火隔热的要求。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种高强防火砂浆及其制备工艺,以解决现有技术中的问题。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

    3、一种高强防火砂浆,以质量份数计,砂浆的原料组分为:硅酸盐水泥100-150份、硫铝酸盐耐火水泥115-150份、硅粉15-30份、可再分散乳胶粉8-20份、助剂2.5-4.8份、蛭石砂100-150份、火山岩460-580份、阻燃剂40-80份。

    4、进一步的,火山岩粒径为30-100目,堆积密度在500-550kg/m3。

    5、进一步的,阻燃剂为氢氧化铝。

    6、进一步的,助剂为增稠剂、引气剂、缓凝剂、减水剂以质量比(1.8-3):(0.1-0.4):(0.1-0.4):(0.5-1)复配得到。

    7、进一步的,增稠剂为羟丙基纤维素醚;引气剂为α-烯基磺酸钠;缓凝剂为葡萄糖酸钠。

    8、进一步的,减水剂为聚羧酸减水剂。

    9、进一步的,减水剂为有机硅改性聚羧酸减水剂,制备包括以下步骤:

    10、将烯丙基聚氧乙烯醚、乙烯基支化聚硅氧烷混合,加入去离子水、丙烯酸、过硫酸钾的混合液,升温至78-82℃保温4-5h,降温,用去离子水透析2d,干燥,得到有机硅改性聚羧酸减水剂。

    11、进一步的,阻燃剂为复合氢氧化铝,制备包括以下步骤:

    12、(1)将氢氧化铝、乙醇混合,加入(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷,在48-52℃保温10-12h,过滤、洗涤、烘干、研磨,得到巯基化氢氧化铝;

    13、(2)将一磷酸腺苷、二甲基亚砜混合,加入盐酸,加入甲基丙烯酸缩水甘油酯,升温至90-95℃保温6-7h,加入乙酸乙酯,抽滤、洗涤、干燥,得到含有双键的阻燃单体;

    14、(3)将乙烯基支化聚硅氧烷、含有双键的阻燃单体、巯基化氢氧化铝混合,加入安息香二甲醚、四氢呋喃的混合液,在波长为325nm的紫外灯下照射20-30min,旋蒸,加入石油醚,过滤、旋蒸,干燥,得到复合氢氧化铝。

    15、进一步的,乙烯基支化聚硅氧烷的制备包括以下步骤:在氮气气氛下,将一缩二丙二醇、乙烯基三乙氧基硅烷混合,加入氢氧化钡,升温至78-82℃至体系澄清,升温至118-122℃保温8-12min,继续保温3-4h,降温、过滤,得到乙烯基支化聚硅氧烷。

    16、进一步的,一种高强防火砂浆的制备工艺,包括以下步骤:将硅酸盐水泥、硫铝酸盐耐火水泥、硅粉、蛭石砂混合,加入可再分散乳胶粉、助剂、阻燃剂,混合搅拌,加入火山岩,继续搅拌,得到一种高强防火砂浆。

    17、本发明的有益效果:

    18、本发明提供一种高强防火砂浆及其制备工艺,通过成分及配比设计,使其强度高,同时具有优异的粘结性、防火隔热性、耐腐蚀性。

    19、在砂浆中加入防火材料蛭石砂,使得砂浆具有高强度、低密度、低导热性等优点,以火山岩作为填料,通过控制其粒径大小,使其多孔体系产生缝隙起到隔热作用,加入硅粉作为掺和料,降低水料比,从而增强强度;选用可再分散乳胶粉作为胶黏材料,使制备的砂浆具有难燃、低烟无毒、弹性好、耐腐蚀等特点。

    20、为了提高砂浆的防火阻燃性,以氢氧化铝作为环保阻燃剂,为了解决氢氧化铝表面含有较高亲水性和极性,在砂浆中的分散度和相容性不佳,易产生聚集等问题,本发明对氢氧化铝进行改性处理,先用(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷使其表面巯基化,然后利用巯基-双键的光点击,在其表面引入含有双键的阻燃单体、乙烯基支化聚硅氧烷,使其在含有双键的阻燃单体、乙烯基支化聚硅氧烷的作用下起到协效阻燃防火的效用,其中含有双键的阻燃单体为采用甲基丙烯酸缩水甘油酯对小分子阻燃剂一磷酸腺苷进行改性制备的阻燃单体;而乙烯基支化聚硅氧烷为一缩二丙二醇、乙烯基三乙氧基硅烷合成含有大量si-o键、双键的超支化聚硅氧烷,在起到阻燃防火的作用同时,大幅提高砂浆的抗氯离子渗透性能、减小干燥收缩、提高砂浆的抗折强度。

    21、本发明中以高效聚羧酸减水剂原料烯丙基聚氧乙烯醚为主链,接枝反应活性强的乙烯基支化聚硅氧烷和亲水性强的丙烯酸,制备强亲水性、高反应活性和高减水效果的有机硅改性聚羧酸减水剂,从而改善砂浆的粘结强度与耐腐蚀性,从而延长砂浆的使用寿命。



    技术特征:

    1.一种高强防火砂浆,其特征在于,以质量份数计,砂浆的原料组分为:硅酸盐水泥100-150份、硫铝酸盐耐火水泥115-150份、硅粉15-30份、可再分散乳胶粉8-20份、助剂2.5-4.8份、蛭石砂100-150份、火山岩460-580份、阻燃剂40-80份。

    2.根据权利要求1所述的一种高强防火砂浆,其特征在于,所述火山岩粒径为30-100目,堆积密度在500-550kg/m3。

    3.根据权利要求1所述的一种高强防火砂浆,其特征在于,所述阻燃剂为氢氧化铝。

    4.根据权利要求1所述的一种高强防火砂浆,其特征在于,所述助剂为增稠剂、引气剂、缓凝剂、减水剂以质量比(1.8-3):(0.1-0.4):(0.1-0.4):(0.5-1)复配得到。

    5.根据权利要求4所述的一种高强防火砂浆,其特征在于,所述增稠剂为羟丙基纤维素醚;所述引气剂为α-烯基磺酸钠;所述缓凝剂为葡萄糖酸钠。

    6.根据权利要求4所述的一种高强防火砂浆,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸减水剂。

    7.根据权利要求4所述的一种高强防火砂浆,其特征在于,所述减水剂为有机硅改性聚羧酸减水剂,制备包括以下步骤:

    8.根据权利要求1所述的一种高强防火砂浆,其特征在于,所述阻燃剂为复合氢氧化铝,制备包括以下步骤:

    9.根据权利要求7或8所述的一种高强防火砂浆,其特征在于,所述乙烯基支化聚硅氧烷的制备包括以下步骤:在氮气气氛下,将一缩二丙二醇、乙烯基三乙氧基硅烷混合,加入氢氧化钡,升温至78-82℃至体系澄清,升温至118-122℃保温8-12min,继续保温3-4h,降温、过滤,得到乙烯基支化聚硅氧烷。

    10.根据权利要求1-8中任一项所述的一种高强防火砂浆的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:将硅酸盐水泥、硫铝酸盐耐火水泥、硅粉、蛭石砂混合,加入可再分散乳胶粉、助剂、阻燃剂,混合搅拌,加入火山岩,继续搅拌,得到一种高强防火砂浆。


    技术总结
    本发明涉及砂浆领域,具体是一种高强防火砂浆及其制备工艺,以氢氧化铝作为阻燃剂,对氢氧化铝进行改性处理,先用(3‑巯基丙基)三甲氧基硅烷使其表面巯基化,然后利用巯基‑双键的光点击,在其表面引入含有双键的阻燃单体、乙烯基支化聚硅氧烷;含有双键的阻燃单体为采用甲基丙烯酸缩水甘油酯对小分子阻燃剂一磷酸腺苷进行改性制备的阻燃单体;而乙烯基支化聚硅氧烷为一缩二丙二醇、乙烯基三乙氧基硅烷合成含有大量Si‑O键、双键的超支化聚硅氧烷;以高效聚羧酸减水剂原料烯丙基聚氧乙烯醚为主链,接枝反应活性强的乙烯基支化聚硅氧烷和亲水性强的丙烯酸,制备强亲水性、高反应活性和高减水效果的有机硅改性聚羧酸减水剂。

    技术研发人员:龙专
    受保护的技术使用者:海南瑞宸新型建材有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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