專利名稱：以固體廢料為基材的抗火材料及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑施工材料，特別是涉及以固體廢料為基材的抗火材料。
背景技術：
在現有條件下，人類的生產、生活會不可避免地制造廢棄物。如果不能及時、科學地對廢料進行處理、再加工、再利用，不斷增多的各種廢料就會污染環(huán)境，威脅居民健康。我國對生活垃圾已經采用分類方式，將能回收利用的垃圾循環(huán)使用，充分發(fā)揮它的功效。在所有的生產生活廢料中，能回收利用的只是很小一部分，大部分的廢料的處理方式是填埋或是焚燒后填埋。垃圾焚燒后可以減小體積，這樣減少了填埋占用空間。但是有些垃圾填埋后很長時間不能得到降解，大大加劇了土地資源的匱乏，而且有些填埋后的固體垃圾經過風吹雨淋，裸露在外，給環(huán)境帶來不良影響。
當今各國已經開始重視各種廢料的回收利用。俄聯邦政府于2001年12月通過了《2002年至2010年俄羅斯生產、生活廢料處理規(guī)劃》，歐盟幾年前就作了規(guī)定自2000年3月起至2010年止，歐洲所有生產PVC(聚氯乙烯)的企業(yè)有義務每年回收30萬噸PVC廢料，將其處理成原材料或再次利用。比利時沙爾瓦伊集團發(fā)明了一種處理PVC廢舊材料的新方法，即“乙烯循環(huán)”技術。該技術不僅可以處理復合的PVC廢舊材料，還可以生產出高價值的再生PVC。但是這兩種處理方法只能處理單個成份的廢料，而多數廢料都是多種成份雜合在一起，處理之前要進行挑撿，且工藝復雜，費用高。意大利唯高公司和美國沃特克公司經過多年的研究和實踐，共同開發(fā)的再生技術可使各種工業(yè)及生活廢渣廢料，通過特殊設計的多種功能焚化爐轉換成生產環(huán)保瓷磚的必要原料，從而使工業(yè)及生活廢渣廢料對環(huán)境的各種危害得到全面和徹底的消除，但是工業(yè)原料經過焚化爐燃燒后，廢料廢渣已所剩無幾，焚化爐工藝既耗費能量，又產生大量廢氣，如二氧化碳，同時夾雜大量顆粒物，造成大氣污染。我國人口眾多，每天的生產、生活廢料數量驚人，但是回收利用的部分卻很少。本發(fā)明利用生產、生活廢料制備成抗火材料，生產、生活廢料不用分類，既為廢料處理找到了出路，又為抗火材料提供了價廉物美的原料。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種以固體廢料為基材的抗火材料，變廢為寶，為生產、生活廢料找到了合理的處理方法。
本發(fā)明還提供該廢料的制備方法，利用簡單的現有設備，生產抗火材料。
以固體廢料為基材的抗火材料，其組成及重量比為固體廢料∶高效阻燃膠＝0.9-1.1∶0.9-1.1。
所述固體廢料是有機廢料或無機廢料或其組合。
所述有機廢料為橡膠類、塑料類、纖維類中的一種或多種，優(yōu)選皮類、布類片材或玉米桿、麥桿。
所述無機廢料為廢渣。
所述高效阻燃膠的組成和重量比為(1)成膠酚醛樹脂35％-60％，(2)高效阻燃劑20-30％(3)水20-40％。
所述高效阻燃劑由聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺和膨脹性石墨粉組成，其中N、P、C在阻燃劑中的含量(重量百分比)分別為N5-10％，P5-15％，C3-10％。
以固體廢料為基材的抗火材料的制備方法，將高效阻燃膠原料加工成粉末，加水調制成膠狀，將切碎的固體廢料加入混勻，然后按需成型，晾干即可。
所述按需成型是將抗火材料壓入各種所需形狀的模子里成型。
所述按需成型由擠壓成型機完成。
本發(fā)明以固體廢料為基材的抗火材料，主要起抗火作用的是高效阻燃劑。高效阻燃劑為含有N、P、C的阻燃劑，如聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺和膨脹性石墨粉組成，其中N、P、C在阻燃劑中的含量(重量百分比)分別為N5-10％，P5-15％，C3-10％。該高效阻燃劑屬膨脹型阻燃劑，遇火急速碳化，并加速基材成碳后自發(fā)膨脹，形成比原體積大十幾倍到數十倍的多孔碳質層，這是因為N、P受熱后相互作用產生氣體的結果。本發(fā)明利用C元素的存在使燃燒形成炭化層后發(fā)泡，達到有效防火的功效。成膠酚醛樹脂起粘結劑的作用，將固體廢料和高效阻燃劑粘結為一體。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能，尤其具有突出的瞬時耐高溫燒蝕性能，廣泛應用于防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業(yè)。固體廢料是抗火材料的基材，有機廢料可以是橡膠類、塑料類、纖維類中的一種或多種，如皮革、布料的邊角料或農作物玉米桿、麥桿或稻草等。因其含有C元素正好符合阻燃劑中燃燒膨脹形成炭化層的要求。無機廢料可以是玻璃碎片，礦棉，炭渣或煤灰，其本身就具有不燃性，是制備抗火材料的良好原料。
本發(fā)明以固體廢料為基材的抗火材料可以根據需要制備成各種所需形狀，用擠壓成型機來實現。市售擠壓成型機配有各種形狀的模子，將配好的原料填入模子，擠壓成型，如制成方形、梯形或三角形。該抗火材料可以用來封堵各種洞口，出口，在需要作防火處理的地方作為隔斷等等。橡膠或發(fā)泡材廢料制成的抗火材料，因原料的柔彈性，還可以做成耐高溫墊子。
本發(fā)明利用固體廢料制備成抗火材料，既為固體廢料找到了出路，而且固體廢料不用進行分類，又給抗火材料的生產提供了廉價的原料。酚醛樹脂由酚類和醛類的縮聚反應而得，它是最早合成的一類熱固性樹脂，原料易得，合成方便，是市場上廉價的成熟產品。擠壓成型機已有較大的市場，比如制磚機，操作簡便，價格偏宜。制備該抗火材料不需要大廠房，也不需要添制大型設備，投資小，見效快。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1以廢布料制備抗火磚1.1配膠市售的聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺和膨脹性石墨粉，按比例混合配制成高效阻燃劑，使其N、P、C的含量(重量百分比)為N7％，P8％，C8％。配制高效阻燃劑2Kg。市售成膠酚醛樹脂6Kg與高效阻燃劑混合，加工成粉末后，加入2Kg水，攪拌均勻成膠狀。
1.2制備抗火磚將服裝廠收來的邊角料10Kg切碎，與上述配好的膠按重量比為1∶1的量混合均勻后，放入制磚機內，制成抗火磚，晾干即可?？善鰤ψ鞲魯嘤?。
實施例2以廢布料制備梯形抗火塊2.1配膠市售的聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺和膨脹性石墨粉，按比例混合配制成高效阻燃劑，使其N、P、C的含量(重量百分比)為N8％，P5％，C8％。配制高效阻燃劑3Kg。市售成膠酚醛樹脂3.5Kg與高效阻燃劑混合，加工成粉末，加入3.5Kg水，攪拌均勻成膠狀。
2.2制備抗火磚將服裝廠收來的邊角料10Kg切碎，與上述配好的膠按重量比為1∶1的量混合均勻后，放入梯形模具內，制成梯形抗火塊，晾干即可?？捎糜诙伦√菪伍_口，或是墻轉角。
實施例3以稻草制備抗火磚3.1配膠市售聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺和膨脹性石墨粉，按比例混合配制成高效阻燃劑，使其N、P、C的含量(重量百分比)為N7％，P10％，C5％。配制高效阻燃劑2Kg。市售成膠酚醛樹脂4Kg與高效阻燃劑混合，加工成粉末，加入4Kg的水，攪拌均勻成膠狀。
3.2制備抗火磚將稻草9Kg切碎，與上述配好的膠按重量比為0.9∶1的量混合均勻后，放入制磚機內，制成抗火磚，晾干即可。
實施例4以煤灰制備三角形抗火塊4.1配膠市售的聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺和膨脹性石墨粉，按比例混合配制成高效阻燃劑，使其N、P、C的含量(重量百分比)為N8％，P10％，C7％。配制高效阻燃劑2.5Kg。市售成膠酚醛樹脂5.5Kg與高效阻燃劑混合，加工成粉末，加入2.5Kg的水，攪拌均勻成膠狀。
4.2制備抗火磚將煤灰11Kg與上述配好的膠按重量比為1.1∶1的量混合均勻后，放入三角形模具內，制成三角形抗火塊，晾干即可?？捎糜谔钛a三角開口，或是轉角等。
權利要求
1.以固體廢料為基材的抗火材料，其組成與重量比為固體廢料∶高效阻燃膠＝0.9-1.1∶0.9-1.1。
2.根據權利要求1所述以固體廢料為基材的抗火材料，其中固體廢料是有機廢料或無機廢料或其組合。
3.根據權利要求2所述以固體廢料為基材的抗火材料，其中有機廢料為橡膠、塑料、皮革、纖維中的一種或多種。
4.根據權利要求3所述以固體廢料為基材的抗火材料，其中有機廢料是皮革、布料、玉米桿或麥桿。
5.根據權利要求2所述以固體廢料為基材的抗火材料，其中無機廢料為廢渣。
6.根據權利要求1所述以固體廢料為基材的抗火材料，其中高效阻燃膠的組成和重量比為(1)成膠酚醛樹脂35％-60％，(2)高效阻燃劑20-30％，(3)水20-40％。
7.根據權利要求6所述以固體廢料為基材的抗火材料，所述高效阻燃劑由聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺和膨脹性石墨粉組成，其中N、P、C占高效阻燃劑總重量的百分比為N5-10％，P5-15％，C3-10％。
8.權利要求1-7所述任一以固體廢料為基材的抗火材料的制備方法，將高效阻燃膠原料加工成粉末，加水調制成膠狀，將切碎的固體廢料加入混勻，然后按需成型，晾干即可。
9.根據權利要求8所述以固體廢料為基材的抗火材料制備方法，所述按需成型是將抗火材料壓入各種所需形狀的模子里成型。
10.根據權利要求8所述以固體廢料為基材的抗火材料制備方法，所述按需成型由擠壓成型機完成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種“以固體廢料為基材的抗火材料及制備方法”。以固體廢料為基材的抗火材料，其組成與重量比為固體廢料高效阻燃膠＝0.9－1.1∶0.9－1.1。將固體廢料變廢為寶，為生產、生活廢料找到了合理的處理方法。利用簡單的現有設備擠壓成型機生產抗火材料，操作簡便，價格偏宜，投資小，見效快。
文檔編號C04B35/66GK1709830SQ200510012020
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月27日 優(yōu)先權日2005年6月27日
發(fā)明者賈緯民 申請人:北京中衛(wèi)邦華技術開發(fā)有限責任公司