本发明公开了一种轻质防火板芯，属于建筑材料
技术领域：
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背景技术：
：防火板又名耐火板，学名为热固性树脂浸渍纸高压层积板，是表面装饰用耐火建材，有丰富的表面色彩，纹路以及特殊的物理性能。防火板广泛用于室内装饰、家具、厨柜、实验室台面、外墙等领域。防火板是表面装饰用耐火建材，防火板是原纸（钛粉纸、牛皮纸）经过三聚氰胺与酚醛树脂的浸渍工艺，经过高温高压环境制成。外墙防火材料不但能起到保护墙主体结构的作用，同时减少了外界温度、湿度及各种射线对主体结构的影响。选择适合的防火隔热材料不仅能达到节能防火的目的，而且还能延长建筑物的寿命。外墙防火材料主要分无机防火材料和有机防火材料两种；无机防火材料具有良好的防火性能，但是其防火性能却不能满足人们的需求；有机防火材料具有良好的防火性能，但却达不到防火等级的要求标准。因此，外墙防火材料的选择是当前困扰建筑市场的一大难题。现有技术的隔热改进的防火板的加工工艺在加工烘干完毕以后，其外部的珍珠岩颗粒有的容易脱落，在脱落的过程中，形成粉尘，对环境造成一定程度的污染，而且存在安全隐患，另外像岩棉、石棉等下脚料不能有效得到处理，也会造成环境的污染。目前传统的轻质防火板芯还存在抗折强度不佳且耐火性能无法进一步提高的问题，因此还需对其进行研究。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统轻质防火板芯抗折强度不佳且耐火性能无法进一步提高的问题，提供了一种轻质防火板芯。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种轻质防火板芯，是由以下重量份数的原料组成：20～30份硅藻土，10～12份膨胀珍珠岩，20～30份铝矾土，8～12份木屑，8～12份碳酸氢钙，15～25份粘结材料和18～20份改性添加剂；所述改性添加剂的制备方法为：将聚烯丙胺与水按质量比1：100～1：110混合，搅拌混合后，调节ph至9.8～10.0，得聚烯丙胺溶液，于剧烈搅拌条件下，向聚烯丙胺溶液中加入聚烯丙胺溶液质量0.1～0.2倍的改性葡萄糖混合物，搅拌反应后，得聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液；将聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液与硼氢化钠按质量比200：1～250：1混合，搅拌反应后，得凝胶混合物，将凝胶混合物透析，得凝胶，将凝胶与水按质量比1：10～1：12混合，得凝胶分散液；将凝胶分散液与氧化石墨烯按质量比100：1～150：1混合，并加入凝胶分散液质量0.05～0.10倍的水溶性碳二亚胺，调节ph至9.0～10.0，搅拌反应后，过滤，得预改性凝胶；将预改性凝胶与水按质量比1：100～1：150混合，超声分散，得预改性凝胶分散液，将酸化碳纳米管分散液与预改性凝胶分散液按质量比1：3～1：4混合，调节ph至8.0～9.0，并加入酸化碳纳米管分散液质量0.1～0.2倍的多乙烯多胺，超声分散后，静置，过滤，干燥，粉碎，得改性石墨烯，即得改性添加剂。所述膨胀珍珠岩的粒径为20目。所述粘结材料为酚醛树脂或聚酰亚胺树脂中任意一种。所述改性葡萄糖混合液的制备方法为将葡萄糖与碘酸钾按质量比8：1～10：1混合，并加入葡萄糖质量15～20倍的水，搅拌混合后，得葡萄糖混合物，将葡萄糖混合物与氯化钡溶液按质量比10：1～15：1混合，过滤，得滤液，将滤液与硫酸钠溶液按质量比15：1～18：1混合，搅拌反应后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合物。所述酸化碳纳米管分散液的制备方法为将碳纳米管与硝酸按质量比1：5～1：8混合，并加入硝酸质量0.5～0.6倍的硫酸，搅拌混合后，过滤，水洗至洗涤液为中性，得酸化碳纳米管，将酸化碳纳米管与水按质量比1：100～1：200混合，超声分散后，得酸化碳纳米管分散液。所述多乙烯多胺为三乙烯四胺，乙二胺或二乙烯三胺中任意一种。所述透析所用透析袋的截留分子量为10000。本发明的有益效果是：本发明在制备轻质防火板芯时加入改性添加剂，首先，改性添加剂中含有微凝胶，并且微凝胶对ph敏感，从而在产品制备过程中，微凝胶可发生膨胀，进而使产品内部的孔隙率提高，使产品的质量减少，并且，由于凝胶外侧含有氨基和羟基，可在改性添加剂制备过程中与氧化石墨烯表面的含氧基团发生反应，从而在微凝胶外侧包覆一层氧化石墨烯层，在加入产品中后，可有效提高产品的耐热性，并且，在产品受热时，内侧凝胶可快速升温，并发生碳化，进而使产品的防火性能提高；其次，改性添加剂中凝胶外侧的氧化石墨烯可在改性过程中与碳纳米管和多乙烯多胺形成三维网络结构，从而使产品内部的内聚力提高，进而使产品的抗折强度提高，并且，形成的三维网络结构具有较好的二氧化碳吸附能力，在产品制备过程中可吸附制备过程中产生的二氧化碳气体，并在受热时释放，从而使产品的防火性能提高。具体实施方式将葡萄糖与碘酸钾按质量比8：1～10：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量15～20倍的水，于温度为30～40℃，转速为250～350r/min的条件下，搅拌混合10～12h后，得葡萄糖混合物，将葡萄糖混合物与质量分数为8～15%的氯化钡溶液按质量比10：1～10：4混合，于温度为30～50℃，转速为250～400r/min的条件下，搅拌混合60～90min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为10～15%的硫酸钠溶液按质量比10：1～10：4混合，于温度为30～40℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合40～80min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合物；将碳纳米管与质量分数为60～65%的硝酸按质量比1：5～1：8混合，并向碳纳米管与硝酸的混合物中加入硝酸质量0.5～0.6倍的质量分数为70～80%的硫酸，于温度为55～70℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合1～2h后，过滤，得酸化碳纳米管坯料，将酸化碳纳米管坯料水洗至洗涤液为中性，得酸化碳纳米管，将酸化碳纳米管与水按质量比1：100～1：200混合，于频率为45～55khz的条件下超声分散30～40min后，得酸化碳纳米管分散液；将聚烯丙胺与水按质量比1：100～1：110混合，于温度为30～35℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～60min后，用质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液调节聚烯丙胺与水混合物的ph至9.8～10.0，得聚烯丙胺溶液，于转速为800～1000r/min的条件下，以5～10ml/min的速率向聚烯丙胺溶液中加入聚烯丙胺溶液质量0.1～0.2倍的改性葡萄糖混合物，并于温度为25～38℃，转速为300～500r/min的条件下，搅拌反应2～3h后，得聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液；将聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液与硼氢化钠按质量比200：1～250：1混合，于温度为30～45℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌反应10～12h后，得凝胶混合物，将凝胶混合物透析5～8h后，得凝胶，将凝胶与水按质量比1：10～1：12混合，于温度为28～38℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合1～2h后，得凝胶分散液；将凝胶分散液与氧化石墨烯按质量比100：1～150：1混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入凝胶分散液质量0.05～0.10倍的水溶性碳二亚胺，用质量分数为8～10%的氢氧化钠溶液调节三口烧瓶内物料的ph至9.0～10.0，于温度为55～65℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌反应3～5h后，过滤，得预改性凝胶；将预改性凝胶与水按质量比1：100～1：150混合，于频率为45～55khz的条件下，超声分散20～30min后，得预改性凝胶分散液，将酸化碳纳米管分散液与预改性凝胶分散液按质量比1：3～1：4混合于反应釜中，并用质量分数为12～20%的氨水调节反应釜内物料的ph至8.0～9.0，并向反应釜内加入酸化碳纳米管分散液质量0.1～0.2倍的多乙烯多胺，于频率为45～55khz的条件下超声分散20～50min后，于温度为45～65℃的条件下静置20～25h，过滤，得改性添加剂坯料，将改性添加剂坯料冷冻干燥，粉碎，得改性石墨烯，即得改性添加剂；按重量份数计，依次称取：20～30份硅藻土，10～12份膨胀珍珠岩，20～30份铝矾土，8～12份木屑，8～12份碳酸氢钙，15～25份粘结材料和18～20份改性添加剂，将粘结材料与改性添加剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入硅藻土，膨胀珍珠岩，铝矾土，木屑和碳酸氢钙，于温度为70～80℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合60～100min后，得坯料，将坯料注模，并于温度为180～200℃的条件下加热固化20～40min后，脱模，得轻质防火板芯。所述膨胀珍珠岩的粒径为20目。所述粘结材料为酚醛树脂或聚酰亚胺树脂中任意一种。所述多乙烯多胺为三乙烯四胺，乙二胺或二乙烯三胺中任意一种。所述透析所用透析袋的截留分子量为10000。将葡萄糖与碘酸钾按质量比10：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量20倍的水，于温度为40℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合12h后，得葡萄糖混合物，将葡萄糖混合物与质量分数为15%的氯化钡溶液按质量比10：4混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合90min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为15%的硫酸钠溶液按质量比10：4混合，于温度为40℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合80min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合物；将碳纳米管与质量分数为65%的硝酸按质量比1：8混合，并向碳纳米管与硝酸的混合物中加入硝酸质量0.6倍的质量分数为80%的硫酸，于温度为70℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合2h后，过滤，得酸化碳纳米管坯料，将酸化碳纳米管坯料水洗至洗涤液为中性，得酸化碳纳米管，将酸化碳纳米管与水按质量比1：200混合，于频率为55khz的条件下超声分散40min后，得酸化碳纳米管分散液；将聚烯丙胺与水按质量比1：110混合，于温度为35℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节聚烯丙胺与水混合物的ph至10.0，得聚烯丙胺溶液，于转速为1000r/min的条件下，以10ml/min的速率向聚烯丙胺溶液中加入聚烯丙胺溶液质量0.2倍的改性葡萄糖混合物，并于温度为38℃，转速为500r/min的条件下，搅拌反应3h后，得聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液；将聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液与硼氢化钠按质量比250：1混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应12h后，得凝胶混合物，将凝胶混合物透析8h后，得凝胶，将凝胶与水按质量比1：12混合，于温度为38℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合2h后，得凝胶分散液；将凝胶分散液与氧化石墨烯按质量比150：1混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入凝胶分散液质量0.10倍的水溶性碳二亚胺，用质量分数为10%的氢氧化钠溶液调节三口烧瓶内物料的ph至10.0，于温度为65℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应5h后，过滤，得预改性凝胶；将预改性凝胶与水按质量比1：150混合，于频率为55khz的条件下，超声分散30min后，得预改性凝胶分散液，将酸化碳纳米管分散液与预改性凝胶分散液按质量比1：4混合于反应釜中，并用质量分数为20%的氨水调节反应釜内物料的ph至9.0，并向反应釜内加入酸化碳纳米管分散液质量0.2倍的多乙烯多胺，于频率为55khz的条件下超声分散50min后，于温度为65℃的条件下静置25h，过滤，得改性添加剂坯料，将改性添加剂坯料冷冻干燥，粉碎，得改性石墨烯，即得改性添加剂；按重量份数计，依次称取：30份硅藻土，12份膨胀珍珠岩，30份铝矾土，12份木屑，12份碳酸氢钙，25份粘结材料和20份改性添加剂，将粘结材料与改性添加剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入硅藻土，膨胀珍珠岩，铝矾土，木屑和碳酸氢钙，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合100min后，得坯料，将坯料注模，并于温度为200℃的条件下加热固化40min后，脱模，得轻质防火板芯。所述膨胀珍珠岩的粒径为20目。所述粘结材料为酚醛树脂。所述多乙烯多胺为三乙烯四胺。所述透析所用透析袋的截留分子量为10000。将葡萄糖与碘酸钾按质量比10：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量20倍的水，于温度为40℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合12h后，得葡萄糖混合物，将葡萄糖混合物与质量分数为15%的氯化钡溶液按质量比10：4混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合90min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为15%的硫酸钠溶液按质量比10：4混合，于温度为40℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合80min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合物；将碳纳米管与质量分数为65%的硝酸按质量比1：8混合，并向碳纳米管与硝酸的混合物中加入硝酸质量0.6倍的质量分数为80%的硫酸，于温度为70℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合2h后，过滤，得酸化碳纳米管坯料，将酸化碳纳米管坯料水洗至洗涤液为中性，得酸化碳纳米管，将酸化碳纳米管与水按质量比1：200混合，于频率为55khz的条件下超声分散40min后，得酸化碳纳米管分散液；将聚烯丙胺与水按质量比1：110混合，于温度为35℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节聚烯丙胺与水混合物的ph至10.0，得聚烯丙胺溶液，于转速为1000r/min的条件下，以10ml/min的速率向聚烯丙胺溶液中加入聚烯丙胺溶液质量0.2倍的改性葡萄糖混合物，并于温度为38℃，转速为500r/min的条件下，搅拌反应3h后，得聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液；将聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液与硼氢化钠按质量比250：1混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应12h后，得凝胶混合物，将凝胶混合物透析8h后，得凝胶，将凝胶与水按质量比1：12混合，于温度为38℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合2h后，得凝胶分散液；将凝胶分散液与氧化石墨烯按质量比150：1混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入凝胶分散液质量0.10倍的水溶性碳二亚胺，用质量分数为10%的氢氧化钠溶液调节三口烧瓶内物料的ph至10.0，于温度为65℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应5h后，过滤，得预改性凝胶；将预改性凝胶与水按质量比1：150混合，于频率为55khz的条件下，超声分散30min后，得预改性凝胶分散液，将酸化碳纳米管分散液与预改性凝胶分散液按质量比1：4混合于反应釜中，并用质量分数为20%的氨水调节反应釜内物料的ph至9.0，并向反应釜内加入酸化碳纳米管分散液质量0.2倍的多乙烯多胺，于频率为55khz的条件下超声分散50min后，于温度为65℃的条件下静置25h，过滤，得改性添加剂坯料，将改性添加剂坯料冷冻干燥，粉碎，得改性石墨烯，即得改性添加剂；按重量份数计，依次称取：30份硅藻土，12份膨胀珍珠岩，30份铝矾土，12份木屑，25份粘结材料和20份改性添加剂，将粘结材料与改性添加剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入硅藻土，膨胀珍珠岩，铝矾土，木屑，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合100min后，得坯料，将坯料注模，并于温度为200℃的条件下加热固化40min后，脱模，得轻质防火板芯。所述膨胀珍珠岩的粒径为20目。所述粘结材料为酚醛树脂。所述多乙烯多胺为三乙烯四胺。所述透析所用透析袋的截留分子量为10000。将葡萄糖与碘酸钾按质量比10：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量20倍的水，于温度为40℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合12h后，得葡萄糖混合物，将葡萄糖混合物与质量分数为15%的氯化钡溶液按质量比10：4混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合90min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为15%的硫酸钠溶液按质量比10：4混合，于温度为40℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合80min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合物；将碳纳米管与质量分数为65%的硝酸按质量比1：8混合，并向碳纳米管与硝酸的混合物中加入硝酸质量0.6倍的质量分数为80%的硫酸，于温度为70℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合2h后，过滤，得酸化碳纳米管坯料，将酸化碳纳米管坯料水洗至洗涤液为中性，得酸化碳纳米管，将酸化碳纳米管与水按质量比1：200混合，于频率为55khz的条件下超声分散40min后，得酸化碳纳米管分散液；将酸化碳纳米管分散液与氧化石墨烯按质量比1：4混合于反应釜中，并用质量分数为20%的氨水调节反应釜内物料的ph至9.0，并向反应釜内加入酸化碳纳米管分散液质量0.2倍的多乙烯多胺，于频率为55khz的条件下超声分散50min后，于温度为65℃的条件下静置25h，过滤，得改性添加剂坯料，将改性添加剂坯料冷冻干燥，粉碎，得改性石墨烯，即得改性添加剂；按重量份数计，依次称取：30份硅藻土，12份膨胀珍珠岩，30份铝矾土，12份木屑，12份碳酸氢钙，25份粘结材料和20份改性添加剂，将粘结材料与改性添加剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入硅藻土，膨胀珍珠岩，铝矾土，木屑和碳酸氢钙，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合100min后，得坯料，将坯料注模，并于温度为200℃的条件下加热固化40min后，脱模，得轻质防火板芯。所述膨胀珍珠岩的粒径为20目。所述粘结材料为酚醛树脂。所述多乙烯多胺为三乙烯四胺。所述透析所用透析袋的截留分子量为10000。将葡萄糖与碘酸钾按质量比10：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量20倍的水，于温度为40℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合12h后，得葡萄糖混合物，将葡萄糖混合物与质量分数为15%的氯化钡溶液按质量比10：4混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合90min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为15%的硫酸钠溶液按质量比10：4混合，于温度为40℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合80min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合物；将碳纳米管与质量分数为65%的硝酸按质量比1：8混合，并向碳纳米管与硝酸的混合物中加入硝酸质量0.6倍的质量分数为80%的硫酸，于温度为70℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合2h后，过滤，得酸化碳纳米管坯料，将酸化碳纳米管坯料水洗至洗涤液为中性，得酸化碳纳米管，将酸化碳纳米管与水按质量比1：200混合，于频率为55khz的条件下超声分散40min后，得酸化碳纳米管分散液；将聚烯丙胺与水按质量比1：110混合，于温度为35℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节聚烯丙胺与水混合物的ph至10.0，得聚烯丙胺溶液，于转速为1000r/min的条件下，以10ml/min的速率向聚烯丙胺溶液中加入聚烯丙胺溶液质量0.2倍的改性葡萄糖混合物，并于温度为38℃，转速为500r/min的条件下，搅拌反应3h后，得聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液；将聚烯丙胺-改性葡萄糖混合液与硼氢化钠按质量比250：1混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应12h后，得凝胶混合物，将凝胶混合物透析8h后，得凝胶，将凝胶与水按质量比1：12混合，于温度为38℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合2h后，得凝胶分散液，即得改性添加剂；按重量份数计，依次称取：30份硅藻土，12份膨胀珍珠岩，30份铝矾土，12份木屑，12份碳酸氢钙，25份粘结材料和20份改性添加剂，将粘结材料与改性添加剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入硅藻土，膨胀珍珠岩，铝矾土，木屑和碳酸氢钙，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合100min后，得坯料，将坯料注模，并于温度为200℃的条件下加热固化40min后，脱模，得轻质防火板芯。所述膨胀珍珠岩的粒径为20目。所述粘结材料为酚醛树脂。所述多乙烯多胺为三乙烯四胺。所述透析所用透析袋的截留分子量为10000。对比例：常州某工程有限公司生产的轻质防火板芯。将实例1至4所得防火板芯和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：采用utm-5000微机控制电子万能力学试验机，参照gb/t8812测定力学性能；参照gb/t2406测定极限氧指数。具体检测结果如表1所示：表：性能检测表检测内容实例1实例2实例3实例4对比例弯曲强度/mpa14.39.88.27.66.4极限氧指数/%43.537.235.136.426.8由表1检测结果可知，本发明所得轻质防火板芯具有优异的耐火性能和抗折性能。当前第1页12