一种新型可塑形复合防火材料

技术领域

本发明涉及防火材料技术领域，更具体地说，涉及一种新型可塑形复合防火材料。

背景技术

防火材料是指各种对现代防火起到绝对性的作用的、多用于建筑的材料。常用的防火材料包括防火板、防火门、防火玻璃、防火涂料防火包等。

在传统意义上，耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料，它是为高温技术服务的基础材料，是用作高温窑炉等热工设备的结构材料，以及工业高温容器和部件的材料，并且能够承受相应的物理化学变化及机械作用。大部分耐火材料是以天然矿石(如耐火粘土、硅石、菱镁矿、白云石)为原料制造的，采用某些工业原料和人工合成原料(如工业氧化铝、碳化硅、合成莫来石、合成尖晶石等)也日益增多，因此，耐火材料的种类很多。耐火材料按照矿物组成可以分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、含碳质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料；按照制造方法可以分为天然矿石和人造制品；按其方式可分为块状制品和不定形耐火材料；按照热处理方式可分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品；按照耐火度可分为普通、高级和特级耐火制品；按照化学性质可分为酸性、中性及碱性耐火材料；按照其密度可分为轻质及重质耐火材料；按照其制品的形状和尺寸可分为标准砖、异形砖、特异形砖、管和耐火器皿；还可以按其应用分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑用耐火材料等艺相对简单成本容易根据客户的具体要求进行控制，是市场上应用最多的一种。

但是目前的防火材料在成型后形状难以改变，无法直接进行回收利用，无疑对其应用具有极大的限制，尤其是在临时性防火场合中，这一缺点被明显放大。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型可塑形复合防火材料，可以通过复合的形式分为防火层、隔热层和塑形层，通过塑形层在高温状态下对防火材料进行塑形，以及在降温后对塑形后的防火材料进行定形，隔热层起到对防火层和塑形层之间的隔热作用，避免防火层在防火时对塑形层造成的高温干扰，防火层采用防火颗粒配合防火骨架球的形式，防火骨架球预埋在隔热层上充当骨架来提高强度，而防火颗粒则采用阶梯式分布填充于防火骨架球之间的间隙中，利用其在高温下可以流动的特点来方便塑形，同时仍可以提供防火保护，并在正常状态下呈固相状态具有较高的强度，与现有的防火材料相比，本发明既可以实现优异的防火功能，同时可以根据不同的使用场合进行塑形。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种新型可塑形复合防火材料，从外至内依次包括防火层、隔热层和塑形层，所述防火层包括多个防火颗粒和防火骨架球以及粘合料，所述防火骨架球均匀镶嵌于隔热层的外表面，所述防火颗粒与粘合料混合填充于防火骨架球之间的空隙中，所述隔热层采用弹性隔热材料制成，所述隔热层靠近塑形层一端镶嵌连接有多个均匀分布的磁吸块，所述塑形层包括保护囊膜、聚氨酯泡沫骨架以及热熔性物质，所述聚氨酯泡沫骨架填充于保护囊膜内，且聚氨酯泡沫骨架浸渍有热熔性物质。

进一步的，所述防火颗粒从外至内依次包括防火外层、隔热中层和磁性内核，所述防火外层上镶嵌连接有多根均匀分布的延伸纤维，且延伸纤维贯穿防火外层并延伸至其外侧，防火外层起到防火的作用，隔热中层起到隔热作用，用来保护内部磁性内核的磁性不易在高温状态下消失，从而从防火层上脱落导致防火效果下降，延伸纤维起到防火外层与粘合料之间的结合效果。

进一步的，所述防火外层包括以下重量份数计的原料：炉渣颗粒40-50份、氧化锆20-30份、氧化硅20-30份、氧化铬15-25份、硅微粉3-5份、黏土5-10份、膨润土5-7份和羟丙基甲基纤维素3-5份，所述隔热中层采用无机隔热材料制成。

进一步的，所述防火颗粒具有多种不同的粒径，且按照靠近隔热层的方向上粒径逐渐减小进行顺序排布，不仅使得防火层外表面具有较大的抗压强度，同时使得越靠近隔热层，防火颗粒分布也就越密集，粘合料更不易流动，导致此处空气不易进入，实现隔绝空气进行防火的效果。

进一步的，所述防火骨架球包括外防火半球、感知层和内防火半球，所述内防火半球镶嵌于隔热层内，且感知层镶嵌于隔热层外表面，外防火半球主要起到防火作用，同时充当防火颗粒的骨架，感知层用来感知防火状态，并在特定时刻触发内防火半球的主动灭火动作。

进一步的，所述外防火半球为实心结构，所述感知层采用可燃材料制成，所述内防火半球为中空结构。

进一步的，所述外防火半球外表面开设有多个均匀分布的结合槽，所述结合槽内底壁上开设有补充槽，所述补充槽槽口处覆盖有触发包，所述补充槽内滑动连接有挤料板，所述挤料板与补充槽底壁之间连接有弹力推杆，结合槽可以提高粘合料以及防火颗粒与防火骨架球之间的结合效果，降低无外力状态下的流动性，在防火颗粒和粘合料意外出现脱落的情况时，空气得以进入到结合槽内，此时在高温和空气内氧气存在的条件下，触发包会迅速燃烧解体，失去触发包的覆盖阻挡作用后，弹力推杆在弹力作用下伸长推动挤料板将补充槽内的粘合料挤出，对脱落下去的部分进行替代，重新恢复防火层的防火性能。

进一步的，所述触发包采用易燃材料制成，所述触发包与挤料板之间填充有混合有防火颗粒的粘合料，防火颗粒可以依靠磁性主动引导粘合料同步流动至脱落区域，保证补充的精确性。

进一步的，所述内防火半球内填充有干粉，所述干粉内镶嵌有多个均匀分布的分散气球，所述分散气球内填充有氢气，在防火层防火效果失效时，感知层在燃烧后分散气球迅速在高温状态下膨胀并炸裂，利用冲击力迅速分散干粉，利用干粉的物理和化学双重作用进行灭火。

进一步的，所述粘合料包括以下重量份数计的原料：蜡10-20份、硅油1-3份、滑石粉1-3份、磁性氧化铁粉末3-5份和分散剂1-3份，所述分散剂为烷基苯磺酸钠。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过复合的形式分为防火层、隔热层和塑形层，通过塑形层在高温状态下对防火材料进行塑形，以及在降温后对塑形后的防火材料进行定形，隔热层起到对防火层和塑形层之间的隔热作用，避免防火层在防火时对塑形层造成的高温干扰，防火层采用防火颗粒配合防火骨架球的形式，防火骨架球预埋在隔热层上充当骨架来提高强度，而防火颗粒则采用阶梯式分布填充于防火骨架球之间的间隙中，利用其在高温下可以流动的特点来方便塑形，同时仍可以提供防火保护，并在正常状态下呈固相状态具有较高的强度，与现有的防火材料相比，本发明既可以实现优异的防火功能，同时可以根据不同的使用场合进行塑形。

(2)防火颗粒从外至内依次包括防火外层、隔热中层和磁性内核，防火外层上镶嵌连接有多根均匀分布的延伸纤维，且延伸纤维贯穿防火外层并延伸至其外侧，防火外层起到防火的作用，隔热中层起到隔热作用，用来保护内部磁性内核的磁性不易在高温状态下消失，从而从防火层上脱落导致防火效果下降，延伸纤维起到防火外层与粘合料之间的结合效果。

(3)防火颗粒具有多种不同的粒径，且按照靠近隔热层的方向上粒径逐渐减小进行顺序排布，不仅使得防火层外表面具有较大的抗压强度，同时使得越靠近隔热层，防火颗粒分布也就越密集，粘合料更不易流动，导致此处空气不易进入，实现隔绝空气进行防火的效果。

(4)防火骨架球包括外防火半球、感知层和内防火半球，内防火半球镶嵌于隔热层内，且感知层镶嵌于隔热层外表面，外防火半球主要起到防火作用，同时充当防火颗粒的骨架，感知层用来感知防火状态，并在特定时刻触发内防火半球的主动灭火动作。

(5)外防火半球外表面开设有多个均匀分布的结合槽，结合槽内底壁上开设有补充槽，补充槽槽口处覆盖有触发包，补充槽内滑动连接有挤料板，挤料板与补充槽底壁之间连接有弹力推杆，结合槽可以提高粘合料以及防火颗粒与防火骨架球之间的结合效果，降低无外力状态下的流动性，在防火颗粒和粘合料意外出现脱落的情况时，空气得以进入到结合槽内，此时在高温和空气内氧气存在的条件下，触发包会迅速燃烧解体，失去触发包的覆盖阻挡作用后，弹力推杆在弹力作用下伸长推动挤料板将补充槽内的粘合料挤出，对脱落下去的部分进行替代，重新恢复防火层的防火性能。

(6)触发包采用易燃材料制成，触发包与挤料板之间填充有混合有防火颗粒的粘合料，防火颗粒可以依靠磁性主动引导粘合料同步流动至脱落区域，保证补充的精确性。

(7)内防火半球内填充有干粉，干粉内镶嵌有多个均匀分布的分散气球，分散气球内填充有氢气，在防火层防火效果失效时，感知层在燃烧后分散气球迅速在高温状态下膨胀并炸裂，利用冲击力迅速分散干粉，利用干粉的物理和化学双重作用进行灭火。

附图说明

图1为本发明的外观示意图；

图2为本发明部分的结构示意图；

图3为本发明防火颗粒的结构示意图；

图4为本发明防火骨架球的结构示意图；

图5为图4中A处的结构示意图。

图中标号说明：

1防火层、2隔热层、3塑形层、4防火颗粒、41防火外层、42隔热中层、43磁性内核、44延伸纤维、5防火骨架球、51外防火半球、52感知层、53内防火半球、6磁吸块、7触发包、8弹力推杆、9挤料板、10分散气球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种新型可塑形复合防火材料，从外至内依次包括防火层1、隔热层2和塑形层3，防火层1包括多个防火颗粒4和防火骨架球5以及粘合料，防火骨架球5均匀镶嵌于隔热层2的外表面，防火颗粒4与粘合料混合填充于防火骨架球5之间的空隙中，隔热层2采用弹性隔热材料制成，隔热层2靠近塑形层3一端镶嵌连接有多个均匀分布的磁吸块6，塑形层3包括保护囊膜、聚氨酯泡沫骨架以及热熔性物质，聚氨酯泡沫骨架填充于保护囊膜内，且聚氨酯泡沫骨架浸渍有热熔性物质，聚氨酯泡沫骨架为三维网状结构，通过3D打印制成，在高温状态下热熔性物质为液相可以流动，因此聚氨酯泡沫骨架可以进行形变塑形，在冷却后热熔性物质凝固为固相，聚氨酯泡沫骨架此时具有较高的强度进行支撑。

请参阅图3，防火颗粒4从外至内依次包括防火外层41、隔热中层42和磁性内核43，防火外层41上镶嵌连接有多根均匀分布的延伸纤维44，且延伸纤维44贯穿防火外层41并延伸至其外侧，防火外层41起到防火的作用，隔热中层42起到隔热作用，用来保护内部磁性内核43的磁性不易在高温状态下消失，从而从防火层1上脱落导致防火效果下降，延伸纤维44起到防火外层41与粘合料之间的结合效果。

防火外层41包括以下重量份数计的原料：炉渣颗粒40-50份、氧化锆20-30份、氧化硅20-30份、氧化铬15-25份、硅微粉3-5份、黏土5-10份、膨润土5-7份和羟丙基甲基纤维素3-5份，隔热中层42采用无机隔热材料制成。

防火颗粒4具有多种不同的粒径，且按照靠近隔热层2的方向上粒径逐渐减小进行顺序排布，不仅使得防火层1外表面具有较大的抗压强度，同时使得越靠近隔热层2，防火颗粒4分布也就越密集，粘合料更不易流动，导致此处空气不易进入，实现隔绝空气进行防火的效果。

请参阅图4，防火骨架球5包括外防火半球51、感知层52和内防火半球53，内防火半球53镶嵌于隔热层2内，且感知层52镶嵌于隔热层2外表面，外防火半球51主要起到防火作用，同时充当防火颗粒4的骨架，感知层52用来感知防火状态，并在特定时刻触发内防火半球53的主动灭火动作。

外防火半球51为实心结构，感知层52采用可燃材料制成，内防火半球53为中空结构，外防火半球51和感知层52的材质与防火外层41保持一致。

请参阅图5，外防火半球51外表面开设有多个均匀分布的结合槽，结合槽内底壁上开设有补充槽，补充槽槽口处覆盖有触发包7，补充槽内滑动连接有挤料板9，挤料板9与补充槽底壁之间连接有弹力推杆8，结合槽可以提高粘合料以及防火颗粒4与防火骨架球5之间的结合效果，降低无外力状态下的流动性，在防火颗粒4和粘合料意外出现脱落的情况时，空气得以进入到结合槽内，此时在高温和空气内氧气存在的条件下，触发包7会迅速燃烧解体，失去触发包7的覆盖阻挡作用后，弹力推杆8在弹力作用下伸长推动挤料板9将补充槽内的粘合料挤出，对脱落下去的部分进行替代，重新恢复防火层1的防火性能。

触发包7采用易燃材料制成，触发包7与挤料板9之间填充有混合有防火颗粒4的粘合料，防火颗粒4可以依靠磁性主动引导粘合料同步流动至脱落区域，保证补充的精确性。

内防火半球53内填充有干粉，干粉内镶嵌有多个均匀分布的分散气球10，分散气球10内填充有氢气，在防火层1防火效果失效时，感知层52在燃烧后分散气球10迅速在高温状态下膨胀并炸裂，利用冲击力迅速分散干粉，利用干粉的物理和化学双重作用进行灭火。

粘合料包括以下重量份数计的原料：蜡10-20份、硅油1-3份、滑石粉1-3份、磁性氧化铁粉末3-5份和分散剂1-3份，分散剂为烷基苯磺酸钠。

本发明可以通过复合的形式分为防火层1、隔热层2和塑形层3，通过塑形层3在高温状态下对防火材料进行塑形，以及在降温后对塑形后的防火材料进行定形，隔热层2起到对防火层1和塑形层3之间的隔热作用，避免防火层1在防火时对塑形层3造成的高温干扰，防火层1采用防火颗粒4配合防火骨架球5的形式，防火骨架球5预埋在隔热层2上充当骨架来提高强度，而防火颗粒4则采用阶梯式分布填充于防火骨架球5之间的间隙中，利用其在高温下可以流动的特点来方便塑形，同时仍可以提供防火保护，并在正常状态下呈固相状态具有较高的强度，与现有的防火材料相比，本发明既可以实现优异的防火功能，同时可以根据不同的使用场合进行塑形。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。