【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防火板，具体为一种抗辐射耐高温防火板及其制备方法。
技术介绍
1、在核电站、实验室、医院的放射科等场地会有对人体有害的放射源，比如x射线、中子射线、γ射线等，如若防辐不彻底，会对辐射范围内的人员造成不可逆的伤害；同时，这些场地的仪器设备都比较昂贵，如发生火灾等，易造成严重的经济损失。因此，在这些场地一般需要设置具有抗辐射的防火板。
2、基于此，专利技术一种具有抗辐射耐高温防火板是极有必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种抗辐射耐高温防火板及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：包括基板层和抗辐射涂料层。
4、进一步的，所述基板层包括以下组分原料，按重量份数计：胶凝材料75～125份、增强材料20～40份、减水剂1～3份、缓凝剂1～3份。
5、进一步的，所述胶凝材料包括以下组分，按重量份数计：硅酸钙水泥10～20份、硅酸钡水泥5～10份、生石灰13～20份、石膏2～5份、粉煤灰40～60份、铝矾土5～10份。
6、进一步的，所述增强材料包括以下组分，按重量份数计：氧化铝纤维10～20份、硼钆/二氧化硅纤维10～20份。
7、进一步的，所述氧化铝纤维与硼钆/二氧化硅纤维两者质量比为1:1；纤维的直径为10～50nm.
8、进一步的，所述抗辐射涂料层包括以下组
9、进一步的，所述硼钆/二氧化硅纤维的制备方法为：(1)将1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、硼酸加入到无水乙醇中，以500～1000r/min的转速搅拌6～24h后，加入2～5wt％的硝酸水溶液，最后以500～1000r/min的转速继续搅拌6～24h，经水解聚合得到硼/二氧化硅溶胶；(2)将硅酸加入到去离子水中，配制成2～3wt％的硅酸溶液；将氯化钆加入到去离子水中，配制成1.3～1.5×10-3mol/l的氯化钆溶液；后将硅酸溶液、氯化钆溶液以体积比4:1的比例混合均匀，得到混合溶液；(3)将硼/二氧化硅溶胶加入到去离子水中，将其稀释至浓度为20～25wt％的硼/二氧化硅溶胶，后将其加热至90～100℃，再向其中滴加同体积的混合溶液，30min内滴加完毕，同时滴加3wt％的氢氧化钠溶液至反应液的ph值为9.5～11，滴加完毕后，结束反应，待其自然冷却至室温后，得到硼钆/二氧化硅溶胶；(4)对硼钆二氧化硅溶胶进行静电纺丝，后经500～1000℃焙烧，得到硼钆/二氧化硅纤维。
10、进一步的，所述1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、硼酸、硝酸三者质量比为1:(0.05～0.5):(0.2～0.3)。
11、进一步的，所述静电纺丝的参数：温度15～35℃，电压5～30kv，纺丝速度5～10ml/h，接收距离10～20cm。
12、二氧化硅具有导热系数低、热稳定性好以及抗核辐射性能优异的特点，因此在本方案中，通过以1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、硼酸前体，采用溶胶-凝胶法解决聚合先制备出硼/二氧化硅溶胶，再通过硅酸与硼/二氧化硅溶胶的缩合反应，促进二氧化硅溶胶生长，在二氧化硅溶胶生长过程中，随着混合溶液的滴加，大部分的钆离子会被吸附到二氧化硅表面，同时与oh-结合，形成氢氧化钆，进而沉淀在二氧化硅表面，最后经静电纺丝、焙烧，得到硼钆/二氧化硅纤维。硼、钆两种元素具有较二氧化硅更强的抗辐射作用，通过两种元素掺杂二氧化硅纤维，能够大幅提高防火板的抗辐射性能。另外，二氧化硅的水热稳定性能并不好，在水泥放热过程中，易析出，会使得防火板的耐温性、抗辐射性能降低，在经硼掺杂后，可以形成水热稳定性更好的-si-o-b-结构，有利于硼钆/二氧化硅纤维在水泥浆中分散；进一步协同钆可以减少硼钆/二氧化硅纤维在水泥浆内的排斥能，进一步促进硼钆/二氧化硅纤维在水泥浆中的分散，进而提高防火板的抗辐射性和耐温性。
13、进一步的，所述抗辐射树脂的制备方法为：(1)将木质素分散于去离子水中，加入20～30wt％的氢氧化钠溶液调节体系ph值至10～12，后缓慢加入1-异丙基-4-哌啶胺，于70～120℃下，搅拌回流反应6～12h；(2)向(1)中反应液中缓慢加入甲醛，30min内加完，调节温度至80～90℃，保温反应2～4h，结束反应，最后在0～5℃下，沉淀、过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素i；(3)将改性木质素i、1,4-二羟基-2-丁烯加入到甲苯中混合均匀，加入20～30wt％的氢氧化钠溶液调节ph值至7.8～8，再加入乙烯基三甲氧基硅烷，在60～70℃下搅拌反应2～3h，结束反应，经过滤、洗涤、干燥，得到改性木质素ii；(4)将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、过氧化二苯甲酰、改性木质素ii加入到反应容器内，混合均匀，调节体系温度至50～80℃，反应1～3h，结束反应，得到抗辐射树脂。
14、进一步的，所述木质素、1-异丙基-4-哌啶胺、甲醛三者质量比为10:(1～3):(0.2～0.5)。
15、进一步的，所述改性木质素i、1,4-二羟基-2-丁烯、乙烯基三甲氧基硅烷三者质量比为(1～5):20:(1～3)。
16、进一步的，所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、改性木质素ii四者质量比为1:1:1:(0.3～0.5)。
17、进一步的，所述过氧化而苯甲酰加入量为(4)中反应物总量的0.4～1％。
18、方案中，利用木质素分子结构中的活泼氢原子能够在碱催化作用下与醛类物质(甲醛)、胺类物质(1-异丙基-4-哌啶胺)发生曼尼希反应，制备得到改性木质素i，再与1,4-二羟基-2-丁烯与乙烯基三甲氧基硅烷的水解产物发生反应并交联，得到改性木质素ii，最后与烯类物质引发聚合，得到抗辐射树脂。该辐射层主要起到日常改善基板层的耐候性、耐水性的作用，延长防火板的使用寿命，同时也能进一步改善防火板的抗辐射性能。由于抗辐射树脂中的木质素中含有大量的多元酚，能够捕捉自由基，协同1-异丙基-4-哌啶胺在受到辐射的时候，降解自由基，保持抗辐射层结构的稳定，同时抗辐射树脂中引入的苯环、哌啶，具有抗γ射线辐射的作用，能大程度的避免抗辐射层因辐射造成的降解老化，增强抗辐射耐高温防火板的使用寿命。
19、进一步的，所述改性填料为硼钆/二氧化硅纤维、硅酸铝纤维、纳米二氧化钛三者以质量比1:1:1组成的填料，用乙烯基三甲氧基硅烷改性得到；改性方法为：将硼钆/二氧化硅纤维、硅酸铝纤维、纳米二氧化钛加入到无水乙醇中，加入乙烯基三甲氧基硅烷，在50～60℃下，混合搅拌2～6h，得到改性填料。
20、进一步的，所述乙烯基三甲氧基硅烷加入量为填料质量的5～8％。
21、改性填料选用上述制备的硼钆/二氧化硅纤维、硅酸铝纤维、纳米二氧化钛组成的混合填料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：包括基板层和抗辐射涂料层；其中基板层包括以下组分原料，按重量份数计：胶凝材料75～125份、增强材料20～40份、减水剂1～3份、缓凝剂1～3份；抗辐射涂料层包括以下组分原料，按重量份数计：抗辐射树脂40～50份、改性填料10～20份、光引发剂0.5～2份、流平剂1～2份、消泡剂1～2份。
2.根据权利要求1所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述胶凝材料包括以下组分，按重量份数计：所述胶凝材料包括以下组分，按重量份数计：硅酸钙水泥10～20份、硅酸钡水泥5～10份、生石灰13～20份、石膏2～5份、粉煤灰40～60份、铝矾土5～10份。
3.根据权利要求1所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述增强材料包括以下组分，按重量份数计：氧化铝纤维10～20份、硼钆/二氧化硅纤维10～20份，其中氧化铝纤维与硼钆/二氧化硅纤维两者质量比为1:1。
4.根据权利要求3所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述硼钆/二氧化硅纤维的制备方法为：
5.根据权利要求4所述的一种抗辐射耐高温防火
6.根据权利要求1所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述抗辐射树脂的制备方法为：
7.根据权利要求6所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述木质素、1-异丙基-4-哌啶胺、甲醛三者质量比为10:(1～3):(0.2～0.5)；所述改性木质素I、1,4-二羟基-2-丁烯、乙烯基三甲氧基硅烷三者质量比为(1～5):20:(1～3)；所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、改性木质素II四者质量比为1:1:1:(0.3～0.5)；所述过氧化而苯甲酰加入量为(4)中反应物总量的0.4～1％。
8.根据权利要求1所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述改性填料为硼钆/二氧化硅纤维、硅酸铝纤维、纳米二氧化钛三者以质量比1:1:1组成的填料，用乙烯基三甲氧基硅烷改性得到；改性方法为：将硼钆/二氧化硅纤维、硅酸铝纤维、纳米二氧化钛加入到无水乙醇中，加入乙烯基三甲氧基硅烷，在50～60℃下，混合搅拌2～6h，得到改性填料，其中乙烯基三甲氧基硅烷加入量为填料质量的5～8％。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的一种抗辐射耐高温防火板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种抗辐射耐高温防火板的制备方法，其特征在于：所述浆料的水固比为5:1；所述养护的条件：在50～60℃温度下以及90％湿度条件下，养护24～72h；所述涂覆的参数为：涂覆量为7～20g/m2。
...【技术特征摘要】
1.一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：包括基板层和抗辐射涂料层；其中基板层包括以下组分原料，按重量份数计：胶凝材料75～125份、增强材料20～40份、减水剂1～3份、缓凝剂1～3份；抗辐射涂料层包括以下组分原料，按重量份数计：抗辐射树脂40～50份、改性填料10～20份、光引发剂0.5～2份、流平剂1～2份、消泡剂1～2份。
2.根据权利要求1所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述胶凝材料包括以下组分，按重量份数计：所述胶凝材料包括以下组分，按重量份数计：硅酸钙水泥10～20份、硅酸钡水泥5～10份、生石灰13～20份、石膏2～5份、粉煤灰40～60份、铝矾土5～10份。
3.根据权利要求1所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述增强材料包括以下组分，按重量份数计：氧化铝纤维10～20份、硼钆/二氧化硅纤维10～20份，其中氧化铝纤维与硼钆/二氧化硅纤维两者质量比为1:1。
4.根据权利要求3所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述硼钆/二氧化硅纤维的制备方法为：
5.根据权利要求4所述的一种抗辐射耐高温防火板，其特征在于：所述1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、硼酸、硝酸三者质量比为1:(0.05～0.5):(0.2～0.3)；所述静电纺丝的参数：温度15～35℃，电压5～30kv，纺丝速度5～10ml/h，接收距离10～20cm。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘倩艺，吴海东，赵海宇，
申请(专利权)人：威尔邦江阴防火板有限公司，
类型：发明
国别省市：
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