本發(fā)明涉及一種防火材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種防火材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
建筑板材的性能和功能各不相同，生產(chǎn)新型建筑板材的原料和工藝方法也各不相同。就其發(fā)展的情況而言，有的建筑板材重在花色，花色品種層出不窮，如裝飾材料；有的板材重在功能，如保溫材料；有的建筑板材則通過(guò)深加工衍生出多個(gè)品種，如新型建筑板材等。不同的板材采用的原料不同，生產(chǎn)工藝不同，其性能和功能和功用也不同。
鹵素材料常被作為阻燃添加劑，使制得的材料具有良好的阻燃性能，鹵素阻燃劑是熱塑性聚合物通用的防燃燒劑，常和三氧化二銻材料結(jié)合使用。但含鹵素的產(chǎn)品在燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高濃度毒性和腐蝕性氣體，危害人類身體健康，同時(shí)使最終成品回收利用率復(fù)雜化。
中國(guó)專利公開號(hào)cn103524074a公開了一種凈化車間防火板材，該種防火板材以石灰石粉為主料，以木質(zhì)纖維素、雙醛淀粉、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、鋁礬土、鉀長(zhǎng)石粉為輔料制備而成。該板材所使用的主料石灰石隨具有一定的抗火性能，但是板材不具有防水性能，對(duì)建材的應(yīng)用范圍造成一定的局限性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)防火板材不防水、強(qiáng)度低的問(wèn)題，提供一種防水效果好、強(qiáng)度高的板材材料。
本發(fā)明還提供了一種防水防火板材材料的制備方法。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種防水防火板材材料，包括以下重量份的組分制成：硅酸鋁65-70重量份，憎水劑5-8重量份，氫氧化鎂6-7重量份，碳化鈦2-3重量份。
硅酸鋁具有低導(dǎo)熱率優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，不含粘結(jié)劑和腐蝕性物質(zhì)。本發(fā)明使用硅酸鋁為該防火板材的填料，使用氫氧化鎂和碳化鈦為添加劑能大大提高該防火板材的防火性能。
作為優(yōu)選，所述憎水劑包括有機(jī)硅和硬脂酸鈣中的至少一種。
有機(jī)硅和硬脂酸鈣具有良好的抗水性，本發(fā)明使用有機(jī)硅和硬脂酸鈣為該防火板的
防水劑可以使板材具有優(yōu)良的防水性能。
作為優(yōu)選，所述有機(jī)硅與硬脂酸鈣混合的重量比為1：2-4。
使用有機(jī)硅和硬脂酸鈣混合的比重在1：2-4時(shí)，大大提高了該防火板的防水性能。
作為優(yōu)選，所述板材材料還包括12-15重量份的改性硅灰，改性硅灰的改性方法如下：
（1）將硅灰加入活化劑水溶中，加入攪拌，烘干后加入碳酸鉀和磷酸二氫鋁，經(jīng)過(guò)煅燒冷卻至常溫；
（2）將乙酸二乙醇酰胺、聚異戊二烯和檸檬酸鉀鈉分別加入去離子水中混合并攪拌分散，再加入n,n-二仲丁基對(duì)苯二胺、丁基硫醇錫，加熱直至水完全蒸干；
（3）將上述步驟（1）、步驟（2）得到的物料混合均勻，加入縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷，35-40℃下保溫?cái)嚢瑁玫酵榛炝希?/p>
（4）將聚乙烯醇加入到去離子水中，攪拌均勻后加入步驟（3）得到的烷基化混料，調(diào)節(jié)溫度為45-60℃，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，依次加入甲基丙烯酸乙酯、二乙烯苯、偶氮二異庚腈，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水洗滌，最后進(jìn)行真空干燥。
將聚異戊二烯與硅灰混合大大提高了混料的整體強(qiáng)度。利用硅灰和縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷混和使硅灰表面硅烷基化，然后將甲基丙烯酸乙酯接枝到硅烷基化表面，不但提高了體系的粘合性和穩(wěn)定性，還提高了體系的抗水性。將改性硅灰添加到板材材料中能有效提高板材的強(qiáng)度。
作為優(yōu)選，所述步驟（1）中煅燒使用的溫度為650-700℃。
作為優(yōu)選，所述步驟（1）中的硅灰、碳酸鉀和磷酸二氫鋁的重量比為85-90：12-15：
5-8。
作為優(yōu)選，所述步驟（1）得到的物料與步驟（2）得到的物料相混合的重量比為
80：7-9。
步驟（1）得到的物料與步驟（2）得到的物料相混合的重量比為80：7-9時(shí)，
縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷與硅灰混合的較為均勻，得到的烷基化混料的流動(dòng)性和分散性更好。
作為優(yōu)選，步驟4中聚乙烯醇、烷基化混料、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯苯、偶氮二
異庚腈的混合重量比為：2-3：21-23：16-19：1-2：0.8-1。
當(dāng)聚乙烯醇、烷基化混料、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯苯、偶氮二異庚腈的混合
重量比在2-3：21-23：16-19：1-2：0.8-1范圍時(shí)，得到的改性過(guò)的硅灰同時(shí)具有較優(yōu)的粘合性能、穩(wěn)定性能和防水性能。
作為優(yōu)選，所述一種防水防火板材材料的制備方法包括如下步驟：
（1）將硅酸鋁、改性粉煤灰、碳化鈦混合均勻；
（2）將混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)加料口加入研磨過(guò)的氫氧化鎂和憎水劑混料。
作為優(yōu)選，所述所螺桿擠出機(jī)各區(qū)段溫度分別為：一區(qū)溫度190-220℃，二區(qū)溫度
230-250℃，三區(qū)溫度260-290℃。
因此，本發(fā)明具有如下有益效果：（1）本發(fā)明采用有機(jī)硅和硬脂酸鈣混合料作
為防火板材的防水劑大大調(diào)高了板材的防水性能；（2）本發(fā)明利用硅灰和縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷混和使硅灰表面硅烷基化，然后將甲基丙烯酸乙酯接枝到硅烷基化表面，不但提高了體系的粘合性和穩(wěn)定性，還提高了體系的抗水性。將改性硅灰添加到板材中能有效提高板材的強(qiáng)度，另外改性硅灰添加到板材材料中還提高了防水性能。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的，實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
實(shí)施例1
一種防水防火板材材料，由以下重量份的原料組成：硅酸鋁65重量份，憎水劑5重量份，改性硅灰12重量份、氫氧化鎂6重量，碳化鈦2重量份。
其中憎水劑中有機(jī)硅3重量份，硬酯酸鈣4重量份。
改性硅灰通過(guò)以下方法制備而得：
（1）將5重量份的氟硅酸鉀、3重量份的氯化鈉和0.5重量份的肌醇六磷酸加入到100重量份的去離子水中攪拌配制成活化劑水溶液。將硅灰85重量份加入活化劑水溶中，在水浴鍋中加熱到60℃，攪拌1個(gè)小時(shí)，取出放入烘箱中烘干后加入12重量份碳酸鉀和5重量份磷酸二氫鋁，在650℃條件下煅燒3小時(shí)后冷卻至常溫；
（2）將2重量份乙酸二乙醇酰胺、3重量份聚異戊二烯和0.5重量份檸檬酸鉀鈉分別加入80重量份去離子水中混合并攪拌分散，再加入2重量份n,n-二仲丁基對(duì)苯二胺和0.3重量份丁基硫醇錫，加熱到90℃，直至水完全蒸干；
（3）將80重量份上述步驟（1）得到的煅燒料與7重量份步驟（2）得到的物料混合均勻，加入40重量份縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷，加熱到35℃，攪拌8小時(shí)后得到烷基化混料；
（4）將2重量份聚乙烯醇加入到90重量份去離子水中，攪拌均勻后加入步驟（3）得到的21重量份烷基化混料，加熱到50℃，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，依次加入16重量份甲基丙烯酸乙酯、1重量份二乙烯苯、0.8重量份偶氮二異庚腈，攪拌4個(gè)小時(shí)，使其充分反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水洗滌，最后進(jìn)行真空干燥。
其中本發(fā)明一種防水防火的板材材料的一種制備方法為：
（1）將硅酸鋁65重量份，改性硅灰12重量份，碳化鈦2重量份混合均勻；
（2）將混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口中，在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)加料口加入研磨過(guò)的氫氧化鎂6重量份、憎水劑5重量份的混料，熔融過(guò)程中調(diào)節(jié)螺桿擠出機(jī)各區(qū)段溫度分別為：一區(qū)溫度190℃，二區(qū)溫度230℃，三區(qū)溫度260℃，然后擠出的物料置于空氣中冷卻，最后進(jìn)行切粒得到防火材料。
實(shí)施例2
一種防水防火板材材料，由以下重量份的原料組成：硅酸鋁68重量份，憎水劑6重量份，改性硅灰14重量份，氫氧化鎂7重量，碳化鈦3重量份。
其中憎水劑中有機(jī)硅3重量份，硬酯酸鈣5重量份。
其中改性硅灰通過(guò)以下方法制備而得：
（1）將5重量份的氟硅酸鉀、3重量份的氯化鈉和0.5重量份的肌醇六磷酸加入到100重量份的去離子水中攪拌配制成活化劑水溶液。將硅灰87重量份加入活化劑水溶中，在水浴鍋中加熱到60℃，攪拌1個(gè)小時(shí)，取出放入烘箱中烘干后加入14重量份碳酸鉀和6重量份磷酸二氫鋁，在670℃條件下煅燒3小時(shí)后冷卻至常溫；
（2）將2重量份乙酸二乙醇酰胺、3重量份聚異戊二烯和0.5重量份檸檬酸鉀鈉分別加入80重量份去離子水中混合并攪拌分散，再加入2重量份n,n-二仲丁基對(duì)苯二胺和0.3重量份丁基硫醇錫，加熱到90℃，直至水完全蒸干；
（3）將80重量份上述步驟（1）得到的煅燒料與8重量份步驟（2）得到的物料混合均勻，加入42重量份縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷，加熱到35℃，攪拌8小時(shí)后得到烷基化混料；
（4）將3重量份聚乙烯醇加入到90重量份去離子水中，攪拌均勻后加入22重量份步驟（3）得到的烷基化混料，加熱到50℃，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，依次加入17重量份甲基丙烯酸乙酯、1重量份二乙烯苯、0.9重量份偶氮二異庚腈，攪拌5個(gè)小時(shí)，使其充分反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水洗滌，最后進(jìn)行真空干燥。
其中本發(fā)明一種防水防火板材材料的一種制備方法為：
（1）將硅酸鋁68重量份，改性硅灰14重量份，碳化鈦3重量份混合均勻；
（2）將混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口中，在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)加料口加入研磨過(guò)的氫氧化鎂7重量份、憎水劑6重量份的混料，熔融過(guò)程中調(diào)節(jié)螺桿擠出機(jī)各區(qū)段溫度分別為：一區(qū)溫度200℃，二區(qū)溫度240℃，三區(qū)溫度270℃，然后擠出的物料置于空氣中冷卻，最后進(jìn)行切粒得到防火材料。
實(shí)施例3
一種防水防火板材材料，由以下重量份的原料組成：硅酸鋁70重量份，憎水劑8重量份，改性硅灰15重量份，氫氧化鎂7重量份，碳化鈦3重量份。
其中憎水劑中有機(jī)硅3重量份，硬酯酸鈣6重量份。
其中改性硅灰通過(guò)以下方法制備而得：
（1）將5重量份的氟硅酸鉀、3重量份的氯化鈉和0.5重量份的肌醇六磷酸加入到100重量份的去離子水中攪拌配制成活化劑水溶液。將硅灰90重量份加入活化劑水溶中，在水浴鍋中加熱到60℃，攪拌1個(gè)小時(shí)，取出放入烘箱中烘干后加入15重量份碳酸鉀和8重量份磷酸二氫鋁，在670℃條件下煅燒3小時(shí)后冷卻至常溫；
（2）將2重量份乙酸二乙醇酰胺、3重量份聚異戊二烯和0.5重量份檸檬酸鉀鈉分別加入80重量份去離子水中混合并攪拌分散，再加入2重量份n,n-二仲丁基對(duì)苯二胺和0.3重量份丁基硫醇錫，加熱到90℃，直至水完全蒸干；
（3）將80重量份上述步驟（1）得到的煅燒料與9重量份步驟（2）得到的物料混合均勻，加入43重量份縮水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷，加熱到35℃，攪拌8小時(shí)后得到烷基化混料；
（4）將3重量份聚乙烯醇加入到90重量份去離子水中，攪拌均勻后加入23重量份步驟（3）得到的烷基化混料，加熱到50℃，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，依次加入19重量份甲基丙烯酸乙酯、2重量份二乙烯苯、1重量份偶氮二異庚腈，攪拌5個(gè)小時(shí)，使其充分反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水洗滌，最后進(jìn)行真空干燥。
其中本發(fā)明一種防水防火板材材料的一種制備方法為：
（1）將硅酸鋁70重量份，改性硅灰15重量份，碳化鈦3重量份混合均勻；
（2）將混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口中，在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)加料口加入研磨過(guò)的氫氧化鎂7重量份、憎水劑8重量份的混料，熔融過(guò)程中調(diào)節(jié)螺桿擠出機(jī)各區(qū)段溫度分別為：一區(qū)溫度220℃，二區(qū)溫度250℃，三區(qū)溫度290℃，然后擠出的物料置于空氣中冷卻，最后進(jìn)行切粒得到防火材料。