型材、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种型材，包括型材本体以及芯材，型材本体内部开设有空腔，芯材填充于空腔内，并能在300℃以上的高温下发生炭化，且芯材的残炭率为40％～60％；芯材包括第一芯材以及第二芯材，第一芯材的密度大于第二芯材的密度，第一芯材支撑空腔的内壁，且在空腔的填充比例为20％～35％；第二芯材在空腔的填充比例为20％～40％。本发明专利技术还提供一种该型材的制备方法及其应用。本发明专利技术的芯材具有较好的阻燃性，在外部高温大火时会有部分发生炭化反应，而自身并不会燃烧，且外部没有明火时芯材会充分炭化并耐高温灼烧。第一芯材支撑空腔的内壁，能保证型材本体在遇火燃烧时的结构稳固性，第二芯材填充于空腔内，能在遇火时对第一芯材起到保护和缓冲作用。

【技术实现步骤摘要】
型材、其制备方法及应用
本专利技术涉及耐火制品
，特别是涉及一种型材、其制备方法及应用。
技术介绍
型材可用于耐火门窗，型材由于具有良好的耐火性能因而能在发生火灾时，降低火势的蔓延以给救火提供缓冲时间，并保证型材框架的完整性。现有的型材主要有断桥铝或耐火高分子材料，该型材通常需要在其内部空腔填充其它耐火材料，比如钢衬、防火灌注料、防火膨胀条等。但是在型材内部空腔填充上述耐火材料，所涉制备过程较为复杂，制备成本较高且效率较低，还有些耐火材料比如防火灌注料易腐蚀型材，有些耐火材料比如钢衬质量较大，长期使用过程中易造成型材的下垂，从而影响型材的结构稳定性。目前，对于实现丙级防火要求，实现耐火完整性0.50小时的耐火方案仍需做出进一步的改进。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状提供一种制备工艺简单、耐火性能好并能实现丙级防火要求的型材、其制备方法及应用。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种型材，所述型材包括型材本体以及芯材，所述型材本体内部开设有空腔，所述芯材填充于所述空腔内，所述芯材能在300℃以上的高温下发生炭化，且所述芯材的残炭率为40％～60％；所述芯材包括第一芯材以及第二芯材，所述第一芯材的密度大于所述第二芯材的密度，所述第一芯材支撑所述空腔的内壁，且所述第一芯材在所述空腔的填充比例为20％～35％；所述第二芯材在所述空腔的填充比例为20％～40％。在其中一个实施例中，所述第一芯材的密度为1700kg/m3～1850kg/m3；及/或，所述第二芯材的密度为30kg/m3～60kg/m3。在其中一个实施例中，所述第二芯材中分布有多个气泡。在其中一个实施例中，所述第一芯材具有截面，所述截面包括“十”字形、“米”字形、“口”字形、“工”字形中的至少一种。在其中一个实施例中，所述空腔包括第一空腔及第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔的体积比为(3～5):5，所述芯材至少部分地填充于所述第二空腔内。在其中一个实施例中，所述型材本体的材料包括纤维材料和高分子材料所述纤维材料包括玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的至少一种，所述高分子材料包括聚氨酯树脂、酚醛树脂、苯并噁嗪树脂中的至少一种。在其中一个实施例中，所述型材还包括贴设于所述型材本体上的防火膨胀条。在其中一个实施例中，所述型材还包括设置于所述型材本体外的表层结构，所述表层结构连接于所述型材本体，且所述表层结构的材料包括铝、铝合金、钢、不锈钢、铜中的至少一种。根据本专利技术的另一方面，还提供一种上述任一项所述的型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供所述型材本体，所述型材本体的内部开设有空腔；将所述第一芯材设置于所述空腔内并支撑所述空腔的内壁；将所述第二芯材填充于所述空腔内，所述第二芯材容置于所述第一芯材的内腔或所述第二芯材容置于所述空腔内壁与所述第一芯材之间，并得到所述型材。在其中一个实施例中，将所述第二芯材填充于所述空腔内的步骤包括：将所述第二芯材的原料、发泡剂以及固化剂混合，得到混合物，将所述混合物置于所述空腔内并固化处理，其中，所述混合物中，所述第二芯材的原料、所述发泡剂以及所述固化剂的质量比为(30～40):(1.5～3.5):(2～4)。根据本专利技术的再一方面，还提供一种上述任一项所述的型材在门、窗上的应用。与现有技术相比，本专利技术的所述型材的有益效果在于：本专利技术的芯材具有较好的阻燃性，在外部300℃以上的高温大火时芯材会有部分发生炭化反应，而自身并不会燃烧，而且在外部没有明火的情况下芯材会充分炭化并耐高温灼烧。进一步地，密度较大的第一芯材炭化后机械强度高，能够支撑空腔的内壁，保证型材本体在遇火燃烧时的结构稳固性，而密度较小的第二芯材质轻并能填充于较多的空腔，第二芯材在遇火时能对炭化后的第一芯材起到保护和缓冲作用，并强化炭化后的第一芯材对型材本体的支撑性，进而提高型材的耐火性能。经验证，第一芯材在型材本体的空腔内的填充比例为20％～35％，且第二芯材在空腔的填充比例为20％～40％时便能使该型材在遇到火灾时，实现耐火完整性0.50小时，并符合丙级防火要求。此外，本专利技术提供的型材导热系数低，隔热效果好，因而具有较好的保温节能效果，低烟低毒，对环境较为友好。本专利技术提供的型材的制备方法所涉及步骤较少，制备工艺简单快速，耐火性能好，并在耐火门窗领域具有广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术其中一个实施例提供的型材的结构示意图；图2为本专利技术其中一个实施例提供的型材的结构示意图；图3为本专利技术其中一个实施例提供的型材的制备流程图；图4为本专利技术其中一个实施例提供的耐火窗的结构示意图；图5为本专利技术其中一个实施例提供的耐火窗的结构示意图。具体实施方式下面将对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文中所述的耐火完整性0.50小时指的是在标准耐火实验条件下，建筑门窗某一向火面受火时，在一定时间内阻止火焰和烟气穿透火灾背火面出现火焰的能力。请参阅图1和图2，图1为本专利技术其中一个实施例提供的型材的结构示意图，图2为本专利技术其中一个实施例提供的包括面层结构的型材的结构示意图。本专利技术提供一种能够符合耐火完整性不低于0.50小时的型材100，所述型材100包括型材本体10以及芯材20，所述型材本体10内部开设有空腔11，所述芯材20填充于所述空腔11内，所述芯材20能在300℃以上发生炭化，且所述芯材20的残炭率为40％～60％。进一步地，所述芯材20包括第一芯材21以及第二芯材22，且第一芯材21的密度大于第二芯材22的密度。所述第一芯材22支撑所述空腔11的内壁，且所述第一芯材21的填充比例为20％～35％，所述第二芯材22的填充比例为20％～40％。第一芯材21的填充比例以及第二芯材22的填充比例如果低于20％，则无法实现耐火完整性0.50小时，在该比例范围内，芯材20不仅能够实现耐火完整性0.50小时，而且同时质轻、成本较低。本专利技术的芯材20具有较好的阻燃性，在300℃以上芯材20会有部分发生炭化反应，而自身并不会燃烧，而且在外部没有明火的情况下芯材20会充分炭化并耐高温灼烧。本专利技术的芯材20具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟无毒、无滴落，低温环境下不收缩、不脆化的特点，其材料优选但不局限于酚醛树脂以及苯并噁嗪。进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种型材，其特征在于，所述型材包括型材本体以及芯材，所述型材本体内部开设有空腔，所述芯材填充于所述空腔内，所述芯材能在300℃以上发生炭化，且所述芯材的残炭率为40％～60％，所述芯材包括第一芯材以及第二芯材，所述第一芯材的密度大于所述第二芯材的密度，所述第一芯材支撑所述空腔的内壁，且所述第一芯材在所述空腔的填充比例为20％～35％，所述第二芯材在所述空腔的填充比例为20％～40％。/n

【技术特征摘要】
1.一种型材，其特征在于，所述型材包括型材本体以及芯材，所述型材本体内部开设有空腔，所述芯材填充于所述空腔内，所述芯材能在300℃以上发生炭化，且所述芯材的残炭率为40％～60％，所述芯材包括第一芯材以及第二芯材，所述第一芯材的密度大于所述第二芯材的密度，所述第一芯材支撑所述空腔的内壁，且所述第一芯材在所述空腔的填充比例为20％～35％，所述第二芯材在所述空腔的填充比例为20％～40％。


2.根据权利要求1所述的型材，其特征在于，所述第一芯材的密度为1700kg/m3～1850kg/m3；及/或，
所述第二芯材的密度为30kg/m3～60kg/m3。


3.根据权利要求1所述的型材，其特征在于，所述第二芯材中分布有多个气泡。


4.根据权利要求1所述的型材，其特征在于，所述第一芯材具有截面，所述截面包括“十”字形、“米”字形、“口”字形、“工”字形中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的型材，其特征在于，所述空腔包括第一空腔及第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔的体积比为(3～5):5，所述芯材至少部分地填充于所述第二空腔内。


6.根据权利要求1所述的型材，其特征在于，所述型材本体的材料包括纤维材料和高分子材料，所述纤维材料包括玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：周长厚，应思斌，王卫明，贾建红，胡君红，郭继泉，陈攀，严彩华，徐宏中，涂利根，朱国芳，洪晔，黄倩，毛刚，
申请(专利权)人：浙江新化化工股份有限公司，浙江新兰复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33