专利名称：以固体废料为基材的抗火材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑施工材料，特别是涉及以固体废料为基材的抗火材料。
背景技术：
在现有条件下，人类的生产、生活会不可避免地制造废弃物。如果不能及时、科学地对废料进行处理、再加工、再利用，不断增多的各种废料就会污染环境，威胁居民健康。我国对生活垃圾已经采用分类方式，将能回收利用的垃圾循环使用，充分发挥它的功效。在所有的生产生活废料中，能回收利用的只是很小一部分，大部分的废料的处理方式是填埋或是焚烧后填埋。垃圾焚烧后可以减小体积，这样减少了填埋占用空间。但是有些垃圾填埋后很长时间不能得到降解，大大加剧了土地资源的匮乏，而且有些填埋后的固体垃圾经过风吹雨淋，裸露在外，给环境带来不良影响。
当今各国已经开始重视各种废料的回收利用。俄联邦政府于2001年12月通过了《2002年至2010年俄罗斯生产、生活废料处理规划》，欧盟几年前就作了规定自2000年3月起至2010年止，欧洲所有生产PVC(聚氯乙烯)的企业有义务每年回收30万吨PVC废料，将其处理成原材料或再次利用。比利时沙尔瓦伊集团发明了一种处理PVC废旧材料的新方法，即“乙烯循环”技术。该技术不仅可以处理复合的PVC废旧材料，还可以生产出高价值的再生PVC。但是这两种处理方法只能处理单个成份的废料，而多数废料都是多种成份杂合在一起，处理之前要进行挑捡，且工艺复杂，费用高。意大利唯高公司和美国沃特克公司经过多年的研究和实践，共同开发的再生技术可使各种工业及生活废渣废料，通过特殊设计的多种功能焚化炉转换成生产环保瓷砖的必要原料，从而使工业及生活废渣废料对环境的各种危害得到全面和彻底的消除，但是工业原料经过焚化炉燃烧后，废料废渣已所剩无几，焚化炉工艺既耗费能量，又产生大量废气，如二氧化碳，同时夹杂大量颗粒物，造成大气污染。我国人口众多，每天的生产、生活废料数量惊人，但是回收利用的部分却很少。本发明利用生产、生活废料制备成抗火材料，生产、生活废料不用分类，既为废料处理找到了出路，又为抗火材料提供了价廉物美的原料。
发明内容
本发明提供一种以固体废料为基材的抗火材料，变废为宝，为生产、生活废料找到了合理的处理方法。
本发明还提供该废料的制备方法，利用简单的现有设备，生产抗火材料。
以固体废料为基材的抗火材料，其组成及重量比为固体废料∶高效阻燃胶＝0.9-1.1∶0.9-1.1。
所述固体废料是有机废料或无机废料或其组合。
所述有机废料为橡胶类、塑料类、纤维类中的一种或多种，优选皮类、布类片材或玉米杆、麦杆。
所述无机废料为废渣。
所述高效阻燃胶的组成和重量比为(1)成胶酚醛树脂35％-60％，(2)高效阻燃剂20-30％(3)水20-40％。
所述高效阻燃剂由聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉组成，其中N、P、C在阻燃剂中的含量(重量百分比)分别为N5-10％，P5-15％，C3-10％。
以固体废料为基材的抗火材料的制备方法，将高效阻燃胶原料加工成粉末，加水调制成胶状，将切碎的固体废料加入混匀，然后按需成型，晾干即可。
所述按需成型是将抗火材料压入各种所需形状的模子里成型。
所述按需成型由挤压成型机完成。
本发明以固体废料为基材的抗火材料，主要起抗火作用的是高效阻燃剂。高效阻燃剂为含有N、P、C的阻燃剂，如聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉组成，其中N、P、C在阻燃剂中的含量(重量百分比)分别为N5-10％，P5-15％，C3-10％。该高效阻燃剂属膨胀型阻燃剂，遇火急速碳化，并加速基材成碳后自发膨胀，形成比原体积大十几倍到数十倍的多孔碳质层，这是因为N、P受热后相互作用产生气体的结果。本发明利用C元素的存在使燃烧形成炭化层后发泡，达到有效防火的功效。成胶酚醛树脂起粘结剂的作用，将固体废料和高效阻燃剂粘结为一体。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。固体废料是抗火材料的基材，有机废料可以是橡胶类、塑料类、纤维类中的一种或多种，如皮革、布料的边角料或农作物玉米杆、麦杆或稻草等。因其含有C元素正好符合阻燃剂中燃烧膨胀形成炭化层的要求。无机废料可以是玻璃碎片，矿棉，炭渣或煤灰，其本身就具有不燃性，是制备抗火材料的良好原料。
本发明以固体废料为基材的抗火材料可以根据需要制备成各种所需形状，用挤压成型机来实现。市售挤压成型机配有各种形状的模子，将配好的原料填入模子，挤压成型，如制成方形、梯形或三角形。该抗火材料可以用来封堵各种洞口，出口，在需要作防火处理的地方作为隔断等等。橡胶或发泡材废料制成的抗火材料，因原料的柔弹性，还可以做成耐高温垫子。
本发明利用固体废料制备成抗火材料，既为固体废料找到了出路，而且固体废料不用进行分类，又给抗火材料的生产提供了廉价的原料。酚醛树脂由酚类和醛类的缩聚反应而得，它是最早合成的一类热固性树脂，原料易得，合成方便，是市场上廉价的成熟产品。挤压成型机已有较大的市场，比如制砖机，操作简便，价格偏宜。制备该抗火材料不需要大厂房，也不需要添制大型设备，投资小，见效快。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1以废布料制备抗火砖1.1配胶市售的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉，按比例混合配制成高效阻燃剂，使其N、P、C的含量(重量百分比)为N7％，P8％，C8％。配制高效阻燃剂2Kg。市售成胶酚醛树脂6Kg与高效阻燃剂混合，加工成粉末后，加入2Kg水，搅拌均匀成胶状。
1.2制备抗火砖将服装厂收来的边角料10Kg切碎，与上述配好的胶按重量比为1∶1的量混合均匀后，放入制砖机内，制成抗火砖，晾干即可。可砌墙作隔断用。
实施例2以废布料制备梯形抗火块2.1配胶市售的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉，按比例混合配制成高效阻燃剂，使其N、P、C的含量(重量百分比)为N8％，P5％，C8％。配制高效阻燃剂3Kg。市售成胶酚醛树脂3.5Kg与高效阻燃剂混合，加工成粉末，加入3.5Kg水，搅拌均匀成胶状。
2.2制备抗火砖将服装厂收来的边角料10Kg切碎，与上述配好的胶按重量比为1∶1的量混合均匀后，放入梯形模具内，制成梯形抗火块，晾干即可。可用于堵住梯形开口，或是墙转角。
实施例3以稻草制备抗火砖3.1配胶市售聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉，按比例混合配制成高效阻燃剂，使其N、P、C的含量(重量百分比)为N7％，P10％，C5％。配制高效阻燃剂2Kg。市售成胶酚醛树脂4Kg与高效阻燃剂混合，加工成粉末，加入4Kg的水，搅拌均匀成胶状。
3.2制备抗火砖将稻草9Kg切碎，与上述配好的胶按重量比为0.9∶1的量混合均匀后，放入制砖机内，制成抗火砖，晾干即可。
实施例4以煤灰制备三角形抗火块4.1配胶市售的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉，按比例混合配制成高效阻燃剂，使其N、P、C的含量(重量百分比)为N8％，P10％，C7％。配制高效阻燃剂2.5Kg。市售成胶酚醛树脂5.5Kg与高效阻燃剂混合，加工成粉末，加入2.5Kg的水，搅拌均匀成胶状。
4.2制备抗火砖将煤灰11Kg与上述配好的胶按重量比为1.1∶1的量混合均匀后，放入三角形模具内，制成三角形抗火块，晾干即可。可用于填补三角开口，或是转角等。
权利要求
1.以固体废料为基材的抗火材料，其组成与重量比为固体废料∶高效阻燃胶＝0.9-1.1∶0.9-1.1。
2.根据权利要求1所述以固体废料为基材的抗火材料，其中固体废料是有机废料或无机废料或其组合。
3.根据权利要求2所述以固体废料为基材的抗火材料，其中有机废料为橡胶、塑料、皮革、纤维中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述以固体废料为基材的抗火材料，其中有机废料是皮革、布料、玉米杆或麦杆。
5.根据权利要求2所述以固体废料为基材的抗火材料，其中无机废料为废渣。
6.根据权利要求1所述以固体废料为基材的抗火材料，其中高效阻燃胶的组成和重量比为(1)成胶酚醛树脂35％-60％，(2)高效阻燃剂20-30％，(3)水20-40％。
7.根据权利要求6所述以固体废料为基材的抗火材料，所述高效阻燃剂由聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉组成，其中N、P、C占高效阻燃剂总重量的百分比为N5-10％，P5-15％，C3-10％。
8.权利要求1-7所述任一以固体废料为基材的抗火材料的制备方法，将高效阻燃胶原料加工成粉末，加水调制成胶状，将切碎的固体废料加入混匀，然后按需成型，晾干即可。
9.根据权利要求8所述以固体废料为基材的抗火材料制备方法，所述按需成型是将抗火材料压入各种所需形状的模子里成型。
10.根据权利要求8所述以固体废料为基材的抗火材料制备方法，所述按需成型由挤压成型机完成。
全文摘要
本发明提供一种“以固体废料为基材的抗火材料及制备方法”。以固体废料为基材的抗火材料，其组成与重量比为固体废料高效阻燃胶＝0.9－1.1∶0.9－1.1。将固体废料变废为宝，为生产、生活废料找到了合理的处理方法。利用简单的现有设备挤压成型机生产抗火材料，操作简便，价格偏宜，投资小，见效快。
文档编号C04B35/66GK1709830SQ200510012020
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月27日 优先权日2005年6月27日
发明者贾纬民 申请人:北京中卫邦华技术开发有限责任公司