菱鎂發(fā)泡防火門芯板的研究

自2008年底以來，各地的防火門企業(yè)開始使用山西鎂泡沫防火門芯板作為填充材料，尤其是浙江永康防火門公司。到目前為止，它已經(jīng)使用了五年。國內(nèi)生產(chǎn)防火門公司,按防火門產(chǎn)量排序:第一梯隊(duì)公司是永康的步陽,群升,防火門芯板用量約4000張/天;第二梯隊(duì)公司是永康的王力、星月、富新,重慶的美心,營口的盼盼等等,防火門芯板用量約2500張/天;第三梯隊(duì)公司是永康的新多、金大、萬嘉等等,防火門芯板用量約1000-1200張/天。目前,江蘇,廣東,貴州,四川,重慶,東北等地的菱鎂防火門芯板逐漸取代了其他門芯填充材料成為主導(dǎo)材料。菱鎂發(fā)泡防火門芯板是以菱鎂水泥為基料,用濟(jì)南鎂嘉圖新型材料開發(fā)有限公司生產(chǎn)的菱鎂發(fā)泡劑進(jìn)行降容處理,再進(jìn)行必要的改性而制成的防火門填充材料。菱鎂發(fā)泡防火門芯板是一種無毒無害的防火隔熱材料,其燃燒性能達(dá)到GB8624-2006規(guī)定的A1級(jí)要求,產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)ZA2級(jí),符合GB/12955-2008《防火門》中關(guān)于填充材料要求,強(qiáng)度高可加工性能好,是巖棉,膨脹珍珠巖等理想的取代材料。一、抗癲癇門芯板的材料要求1、表1顯示了輕微燃燒粉的指標(biāo)2、表2顯示了氯化鎂化學(xué)的分類3、凝抗鹵劑、gx-4#抗鹵增強(qiáng)劑、gx-7#基礎(chǔ)設(shè)施選用GX-0#促凝增強(qiáng)劑、GX-1#緩凝抗鹵劑、GX-4#抗鹵增強(qiáng)劑、GX-7#菱鎂發(fā)泡劑,均由濟(jì)南鎂嘉圖新型材料開發(fā)有限公司提供,具體技術(shù)指標(biāo)見表3。二、抗癲癇泡沫預(yù)防板的制備1、表4顯示了以容重300kg/3m和生產(chǎn)溫度25為例的情況2、生產(chǎn)過程保證因素研究表明,活性氧化鎂與氯化鎂水溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),膠凝硬化后的主要水化產(chǎn)物是5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(簡稱5·1·8相)和3Mg(OH)2·MgCl2,8H2O(簡稱3·1.8相),其中5·1·8相是鎂水泥硬化體的主要強(qiáng)度貢獻(xiàn)相,3·1·8相是不穩(wěn)定相。因此,確保5·1·8相水化產(chǎn)物的生成和穩(wěn)定5·1·8相結(jié)構(gòu)物,同時(shí)避免3·1·8相的生成和抑制5·1·8相向3·1·8相轉(zhuǎn)化是保證菱鎂制品質(zhì)量的關(guān)鍵。根據(jù)5·1·8相的結(jié)構(gòu)組成,可以確定要生成5,1·8相需要5molMgO、1molMgCl2和13molH2O,而實(shí)際生產(chǎn)過程中,任何化學(xué)反應(yīng)都不可能百分之百地進(jìn)行,因此在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)保證MgO與MgCl2的摩爾比不低于5:1。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,摩爾比在6～9之間產(chǎn)品的綜合性能比較好,摩爾比過低,會(huì)導(dǎo)致硬化體內(nèi)游離氯化鎂的過量,產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)吸潮返鹵;摩爾比過高,會(huì)導(dǎo)致硬化體內(nèi)大量MgO的存在,對(duì)產(chǎn)品的體積安定性帶來負(fù)面影響,同時(shí)過量MgO會(huì)形成Mg(OH)2,導(dǎo)致產(chǎn)品泛霜。配比(摩爾比)是一個(gè)微觀上的概念,實(shí)際生產(chǎn)中,需要將微觀的配比轉(zhuǎn)化成宏觀的配方(質(zhì)量比)。假設(shè)活性氧化鎂的實(shí)際用量為X,氯化鎂的實(shí)際用量為Y,而MgO的相對(duì)分子量是40.3,MgCl2的相對(duì)分子量是95.2,則摩爾比K=(X/40.3)/(Y/95.2)。根據(jù)摩爾比的數(shù)值,就能計(jì)算出X、Y的比例關(guān)系,需要注意的是,公式中X為參與反應(yīng)的氧化鎂的重量,而非輕燒粉的總重量;Y為參與反應(yīng)的氯化鎂的重量,而非鹵片或鹵水的重量。3、水、灰比對(duì)免燒磚性能的影響根據(jù)5·1·8相的結(jié)構(gòu)組成,可以確定要生成5·1·8相需要5molMgO、1molMgCl2和13molH2O,因此,配制鹵水時(shí),應(yīng)滿足形成5·1·8相所需的基本水灰比值0.37的要求。但在生產(chǎn)中菱鎂發(fā)泡防火門芯板采用了物理發(fā)泡工藝,即向鎂水泥料漿中復(fù)合了大量泡沫以降低密度,因此鹵水濃度的高低不僅取決于生產(chǎn)溫度,還要考慮發(fā)泡液影響。由于泡沫是用發(fā)泡液多次加壓而成,而發(fā)泡液的主要成分是水,泡沫破裂泌出的水會(huì)降低鹵水的度數(shù),所以生產(chǎn)過程中應(yīng)適當(dāng)提高鹵水的濃度,避免鹵水濃度過低用水量太大,導(dǎo)致產(chǎn)品塌陷。4、強(qiáng)劑用量的確定GX-0#促凝增強(qiáng)劑、GX-1#緩凝抗鹵劑、GX-4#抗鹵增強(qiáng)劑的用量均參照輕燒粉的用量,具體用量要根據(jù)原材料質(zhì)量、配比、生產(chǎn)環(huán)境及實(shí)際生產(chǎn)工藝確定;GX-7#菱鎂發(fā)泡劑的用量主要取決于對(duì)產(chǎn)品容重的要求,要求容重越低,發(fā)泡劑用量越大,反之亦然。三、凌鎂泡沫預(yù)防板的制造設(shè)備菱鎂發(fā)泡防火門芯板生產(chǎn)線(見圖1):由濟(jì)南鎂辰建材機(jī)械有限公司提供。包括:1、自動(dòng)維護(hù)可封閉斗式提升機(jī),具體規(guī)格可根據(jù)需要訂購。2、攪拌機(jī)臥式攪拌機(jī),每臺(tái)可攪拌發(fā)泡漿料1m3,具體規(guī)格可根據(jù)需要訂購。3、齒輪間傳動(dòng)優(yōu)化包括自動(dòng)吸附模板裝置、一次成型自動(dòng)輥壓復(fù)合裝置、自動(dòng)清洗模板裝置、自動(dòng)切割分離裝置、自動(dòng)裝架裝置等。自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的齒輪咬合傳動(dòng)系統(tǒng),徹底解決了傳統(tǒng)鏈條傳動(dòng)過程中因速率不一致,而引發(fā)的模板重疊、板面凹凸不平等現(xiàn)象。具體規(guī)格可根據(jù)需要訂購。4、機(jī)械零件5、見圖2發(fā)泡機(jī)見圖26、運(yùn)板車7、規(guī)格PVC、電工絕緣板、ABS或鋁合金材質(zhì)均可,具體規(guī)格根據(jù)實(shí)際需要訂購。8、輔助設(shè)備四、發(fā)泡劑的制備方法1、根據(jù)生產(chǎn)溫度提前12h配制鹵水陳化備用。2、將模具清理干凈,均勻涂抹一層脫模劑。3、稱量GX-7#發(fā)泡劑,然后加入100倍清水稀釋,配成發(fā)泡液,氣溫較低時(shí)適當(dāng)降低稀釋倍數(shù);4、將計(jì)量好的鹵水用防腐泵輸送至攪拌機(jī)內(nèi),加入GX-1#緩凝抗鹵劑,啟動(dòng)攪拌機(jī),攪拌1min,用自動(dòng)上料機(jī)將輕燒粉加入到攪拌機(jī)中,啟動(dòng)攪拌機(jī),攪拌3min,將GX-4#抗鹵增強(qiáng)劑加入攪拌機(jī)中攪拌均勻。5、啟動(dòng)發(fā)泡機(jī),將發(fā)泡液通過發(fā)泡機(jī)發(fā)成泡沫,將泡沫按照產(chǎn)品容重要求加入攪拌機(jī)中與菱鎂料漿混合均勻制成菱鎂發(fā)泡料漿6、將菱鎂發(fā)泡漿料瀉入儲(chǔ)料漏斗中,開啟成型機(jī),自動(dòng)吸附模板裝置將模具帶入生產(chǎn)線進(jìn)口,然后將發(fā)泡漿料瀉入模具內(nèi),通過設(shè)備厚度測量板的控制,使發(fā)泡漿料的厚度與模具相平。然后通過齒輪傳動(dòng)裝置將制品帶入自動(dòng)裝架機(jī),通過自動(dòng)裝架機(jī)的升降,將產(chǎn)品裝滿整個(gè)支架,然后將其滾動(dòng)移入養(yǎng)護(hù)室(溫度25℃,濕度75%)。7、成型產(chǎn)品固化后即可脫模,一般溫度達(dá)到要求的情況下,8小時(shí)可實(shí)現(xiàn)脫模。8、脫模后將產(chǎn)品修正整齊,繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)5～7天。9、溫濕保養(yǎng)期過后,產(chǎn)品檢驗(yàn)合格,即可出廠。1)固化后形成的氣孔要封閉,避免產(chǎn)生連通孔,連通孔會(huì)加大產(chǎn)品返鹵的概率。2)料漿流動(dòng)度要好,否則會(huì)因摩擦力過大而破壞氣泡,造成塌陷。3)攪拌機(jī)采用臥式為佳。立式攪拌機(jī)配制發(fā)泡菱鎂水泥,易造成泡沫在很長時(shí)間內(nèi)不能夠均勻的混合到料漿當(dāng)中,致使破泡率提高,從而影響發(fā)泡效果。4)低溫(0～15℃)生產(chǎn),溫度低,固化時(shí)間長,易出現(xiàn)塌陷。5)發(fā)泡菱鎂水泥成型過程中,不要有震動(dòng)工藝,更不能夠加入消泡劑,如GX-5#消泡劑。五、常見問題分析1、防火門芯板強(qiáng)度下降游離氯對(duì)防火門尤其是鋼質(zhì)防火門危害最大,是生產(chǎn)菱鎂發(fā)泡防火門芯板首先要解決的問題。它使防火門芯板的強(qiáng)度迅速降低,同時(shí)游離氯還會(huì)腐蝕鋼質(zhì)門皮,縮短防火門使用壽命。控制游離氯措施除包括控制原材料質(zhì)量和制定合理的配方之外,也可以使用濟(jì)南鎂嘉圖新型材料開發(fā)有限公司生產(chǎn)的GX-4#抗鹵增強(qiáng)劑能顯著減少菱鎂發(fā)泡防火門芯板內(nèi)的游離氯,提高產(chǎn)品的抗返鹵性能。2、模擬發(fā)泡劑生產(chǎn)塌陷是菱鎂發(fā)泡防火門芯板的常見問題,主要原因是發(fā)泡劑選擇不當(dāng),質(zhì)量差的發(fā)泡劑導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性差,料漿未固化泡沫已經(jīng)破裂,從而使?jié){體塌陷。因此,正確選擇菱鎂發(fā)泡劑是至關(guān)重要的。濟(jì)南鎂嘉圖新型材料開發(fā)有限公司生產(chǎn)的GX-7#菱鎂發(fā)泡劑泡沫穩(wěn)定性好,泌水量低,且能輔助抗鹵,是菱鎂發(fā)泡防火門芯板的理想發(fā)泡劑。此外原材質(zhì)量差、配比不當(dāng)、鹵水濃度過低、改性不到位、生產(chǎn)工藝流程不當(dāng)或生產(chǎn)溫度過低,也會(huì)導(dǎo)致料漿反應(yīng)速度慢、長時(shí)間不固化,泡沫破裂后漿體塌陷。3、發(fā)泡料漿不能反應(yīng)底板軟化是菱鎂發(fā)泡防火門芯板的另一致命問題,它是指靠近模具底面的發(fā)泡料漿不能反應(yīng),強(qiáng)度低無法脫模。其原因主要有原材料質(zhì)量差、菱鎂發(fā)泡劑半消時(shí)間短、油性脫模劑涂層太厚等原因,可以從更換原材料、選用優(yōu)質(zhì)發(fā)泡劑及降低脫模劑涂層厚度來解決。六、提高表面質(zhì)量通過合理的生產(chǎn)工藝和先進(jìn)獨(dú)到的改性技術(shù),可徹底解決菱鎂發(fā)泡防火門芯板吸潮返鹵及塌陷問題,顯著提高菱鎂發(fā)泡防火門芯板的物理力學(xué)性能。其物理力學(xué)性能見表5。七、產(chǎn)品配方及規(guī)格菱鎂發(fā)泡防火門芯板是一種對(duì)人體無毒無害的新型防火門填充材