高强度防火密封胶及其制备方法与流程

本发明涉及防火材料，具体而言，涉及高强度防火密封胶及其制备方法。

背景技术：

1、2015版的《建筑设计防火规范》中明确提出，在设计中应明确建筑物的耐火等级、构件材料的燃烧性能和耐火极限，并合理划分防火分区，采取适当的防火、防烟措施。自2020年7月1日起，gb514410-2020《建筑防火封堵应用技术标准》正式实施，防火密封材料的重要性进一步的增强。防火密封材料是指用于密封或填塞建筑物、管道等各类设施的贯穿孔洞、缝隙，具有防火、防烟，等相关性能的材料，能避免发生火灾时火灾从缝隙蔓延，达到保护人员和设备安全的目的。防火密封的基本原理是密封材料在受热或火势情况下产生膨胀起到吸热和隔热的作用，可以降低贯穿物背面的温度，防止背面着火，同时产生的膨胀物能填补燃烧产生的缝隙，降低火灾中产生的有毒烟雾蔓延。

2、有机防火密封胶是当前应用最为广泛的防火密封材料，由高分子树脂作为粘合剂，并掺入各类防火阻燃剂和填料混合而成，其触变性、可塑性和密封性很好，适合于各种场景和缝隙的密封，并且还能够防火、封堵水。但目前大多数有机防火密封胶的耐火强度不够，在高温火势情况下容易软化坍塌，燃烧后的物质为粉脆固体，失去强度和密封性，不能对密封处形成长时间的防火密封保护。

3、因此，开发一种绿色环保、耐候性佳、防火密封性能好、工艺实施简易的防火封堵胶及其制备方法十分必要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供高强度防火密封胶和高强度防火密封胶的制备方法，其具有极好的耐火性能，可承受1200～1500℃的高温长达3小时并形成坚硬的膨胀型陶瓷化物质。本方法的高强度防火密封胶内部呈现类似“钢筋混凝土”构造，具备极佳的结构强度，能有效保障陶瓷化过程的进行，阻隔火势的蔓延和烟雾的扩散，解决了传统防火密封胶易坍塌、软化、耐火能力不足等缺点。本方法制备的防火密封胶具备较好的可塑性和粘接性，施工简便，同时容易第二次施工，使用寿命长，前景良好。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种高强度防火密封胶，包括如下质量份的组分：

4、α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷：350～600份；

5、201硅油：50～200份；

6、复合阻燃剂：300～600份；

7、复合防火填料：300～600份；

8、复合无机填料：100～300份；

9、玻璃纤维：10～15份；

10、复合交联剂：10～40份；

11、第一偶联剂：10～20份；

12、第二偶联剂：10～20份；

13、第一产气剂：5～10份；

14、第二产气剂：5～10份；

15、催化剂：0.5～2份。

16、在可选的实施方式中，所述复合阻燃剂为聚磷酸铵、焦磷酸哌嗪、次磷酸铝、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、二氧化硅、二氧化钛、可膨胀石墨中的至少两种。

17、在可选的实施方式中，所述复合防火填料为玻纤粉、硅酸钠、硅酸铝、硅酸钙、碳化硅、硅灰石粉、高岭土、蒙脱土中的至少两种。

18、在可选的实施方式中，所述复合无机填料为碳酸钙、滑石粉、水滑石、白土、白炭黑、炭黑、铁红中的至少两种。

19、在可选的实施方式中，所述的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷粘度为1000～10000粘、10000～100000粘和100000～500000粘三种粘度范围中的至少一种。

20、在可选的实施方式中，所述201硅油的粘度为50-200粘。

21、在可选的实施方式中，所述玻璃纤维为3～6μm的短切玻纤或1～4μm的玻纤布。

22、在可选的实施方式中，所述复合交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙酰基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷或四丁酮肟基硅烷中的至少两种。

23、在可选的实施方式中，所述第一偶联剂为十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷等长链或环烷基硅烷；所述第二偶联剂为kh-540、kh-550或kh-570的至少一种。

24、在可选的实施方式中，所述第一产气剂和所述第二产气剂均为碳酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺、n,n"-二亚硝基五亚甲基四胺的至少一种。

25、在可选的实施方式中，所述催化剂为氯化亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二醋酸二丁基锡或辛酸亚锡中的至少一种。

26、第二方面，本发明提供一种高强度防火密封胶的制备方法，包括以下步骤：

27、将复合阻燃剂、复合防火填料、复合无机填料按一定的比例混合均匀得到混合物料，随后将所述混合物料和玻璃纤维分别放入真空烘箱中，在120～160℃的条件下进行真空除水；

28、将真空除水后的所述混合物料放入搅拌装置中，在80～90℃的条件下使用第一偶联剂干法改性；

29、将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、201硅油按投入所述混合物料中，充分搅拌均匀，随后升温并保持90～95℃充分搅拌，随后真空除水得到混合物；

30、将所述混合物降温至20～40℃，随后加入玻璃纤维，混合均匀；

31、分别向所述混合物中加入计量的复合交联剂、第二偶联剂、第一产气剂、第二产气剂和催化剂，混合均匀后出料即可得到高强度防火密封胶。

32、在可选的实施方式中，所述复合阻燃剂、所述复合防火填料、所述复合无机填料之间的比例为(1～2)：(1～2)：(0.5～1)，所述混合物料在120～160℃的条件下进行真空除水并保持4～6小时。

33、本发明具有以下有益效果：

34、根据本发明提供的一种高强度防火密封胶及其制备方法，具有以下有益效果：

35、(1)本发明所述的高强度防火密封胶与市面一般防火密封胶相比强度更高，玻璃纤维的加入使防火密封胶具备较高的强度和内部粘接性，使材料内部具有类似“钢筋混凝土”的结构，在使用过程中对较高的应力冲击依然保持密封完整性；

36、(2)本发明所述的高强度防火密封胶中创新使用推进剂中的高效产气剂作为气体来源，火势情况下可快速有效地形成多孔膨胀型发泡层，并产生大量不可燃氮气，阻隔可燃气体的接触和热量的传播；

37、(3)本发明所述的高强度防火密封胶防火性能好，在火势较小情况下能形成自熄，并释放阻火因子，将火灾扼制在起始阶段；在火势较大情况下能产生大量气体，形成膨胀型类陶瓷结构，对密封处形成持久保护，抑制火焰和烟气的传播。特有的高强度结构能防止密封材料软化坍塌，保障陶瓷化过程顺利进行，进而保障防火效率；

38、(4)本发明所述的高强度防火密封胶中，固体粉料经过干法改性后，其疏水性得到大幅提升，而改性剂又能与胶体产生分子间作用力，降低了固体弱酸性粉料与有机硅之间的拮抗作用，使得防火密封胶的耐候性，耐水、耐油、耐酸碱、耐融冻、抗紫外、抗老化等性能明显改善。