本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種防火材料及其制備方法。
背景技術：
隨著經濟和社會的發展，人們對建筑材料提出了更高的要求，尤其是建筑中的防火材料，防火材料的防火性能直接關系到每個家庭住戶的生命安全。而現有的防火材料普遍存在著防火性能一般的問題。
在用于多功能、綜合性能要求的建筑時，現有的防火材料除了具有良好的防火性能外，還需要具有保溫隔熱性好、機械強度高和成本低的特點，但目前建材市場上缺少同時兼具防火性好、保溫隔熱性好、機械強度高和成本低的防火材料。
技術實現要素：
為了解決目前建材市場上缺少同時兼具防火性好、保溫隔熱性好、機械強度高和成本低的防火材料的問題，本發明的目的是提供一種防火材料及其制備方法，制得的防火材料具有防火性能好、保溫隔熱性好、機械強度高和成本低的優點。
本發明提供了如下的技術方案：
一種防火材料，包括以下重量份的原料：酚醛樹脂50-70份、氯丁橡膠20-40份、聚酰胺樹脂30-40份、聚氨基甲酸酯橡膠15-25份、粉煤灰5-9份、微硅灰1-3份、氫氧化鎂1-3份、玻璃纖維6-12份、凹凸棒土13-17份、玻璃棉14-18份、漂珠15-19份、硅酸鋁12-18份、碳化硼18-24份、發泡劑3-7份、熱穩定劑2-6份、光穩定劑1-5份、阻燃劑3-5份、增塑劑3-5份、勻泡劑5-7份和固化劑15-21份。
原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。
原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質輕、機械強度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優點，有助于提高制備的防火材料的韌性和阻燃性。
原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有絕緣性好、防火性好、耐熱性好和機械強度高的優點。
原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有優良的防火性能、保溫性能和熱穩定性。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強度高、熱穩定性好和化學穩定性好的特點。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
優選地，包括以下重量份的原料：酚醛樹脂60份、氯丁橡膠30份、聚酰胺樹脂35份、聚氨基甲酸酯橡膠20份、粉煤灰7份、微硅灰2份、氫氧化鎂2份、玻璃纖維9份、凹凸棒土15份、玻璃棉16份、漂珠17份、硅酸鋁15份、碳化硼21份、發泡劑5份、熱穩定劑4份、光穩定劑3份、阻燃劑4份、增塑劑4份、勻泡劑6份和固化劑18份。
優選地，所述發泡劑為碳酸氫鈉，加熱放出二氧化碳，發泡效果好。
優選地，所述熱穩定劑為硬脂酸鋇，能夠提高防火材料的熱穩性。
優選地，所述光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入防火材料，達到保護防火材料的目的。
優選地，所述阻燃劑為有機磷類阻燃劑，有機磷類阻燃劑受熱時能產生結構更穩定的交聯狀固體物質或碳化層，碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。
優選地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得防火材料的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工。
優選地，所述勻泡劑為硅酮勻泡劑，能夠增加各組分的溶性一起著乳化泡沫物料、穩定泡沫和調節泡孔的作用。
優選地，所述固化劑為二氨基環己烷，有利于樹脂固化。
一種防火材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照防火材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將酚醛樹脂、氯丁橡膠、聚酰胺樹脂、聚氨基甲酸酯橡膠、粉煤灰、微硅灰、氫氧化鎂、玻璃纖維、凹凸棒土、玻璃棉、漂珠、硅酸鋁、碳化硼和阻燃劑加入攪拌機中混合均勻，即得攪拌料；
(3)往步驟(2)的攪拌料中加入發泡劑、熱穩定劑、光穩定劑、增塑劑和勻泡劑，繼續攪拌，即得混合均勻的混合料；
(4)往步驟(3)的混合料加入固化劑，攪拌得到混合漿料；
(5)將步驟(4)的混合漿料倒入模具中，將模具置于70-80℃的溫度下進行發泡固化，固化時間控制在15-20min，脫模得到防火板材。
本發明的有益效果是：
1、本發明解決了目前建材市場上缺少同時兼具防火性好、保溫隔熱性好、機械強度高和成本低的防火材料的問題。
2、本發明的原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。
3、本發明的原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質輕、機械強度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優點，有助于提高制備的防火材料的韌性和阻燃性。
4、本發明的原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。
5、本發明的原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有絕緣性好、防火性好、耐熱性好和機械強度高的優點。
6、本發明的原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有優良的防火性能、保溫性能和熱穩定性。
7、本發明的原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強度高、熱穩定性好和化學穩定性好的特點。
8、本發明的原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
9、本發明中所述發泡劑為碳酸氫鈉，加熱放出二氧化碳，發泡效果好。
10、本發明中所述熱穩定劑為硬脂酸鋇，能夠提高防火材料的熱穩性。
11、本發明中所述光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入防火材料，達到保護防火材料的目的。
12、本發明中所述阻燃劑為有機磷類阻燃劑，有機磷類阻燃劑受熱時能產生結構更穩定的交聯狀固體物質或碳化層，碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。
13、本發明中所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得防火材料的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工。
14、本發明中所述勻泡劑為硅酮勻泡劑，能夠增加各組分的溶性一起著乳化泡沫物料、穩定泡沫和調節泡孔的作用。
15、本發明中所述固化劑為二氨基環己烷，有利于樹脂固化。
具體實施方式
實施例1
一種防火材料，包括以下重量份的原料：酚醛樹脂60份、氯丁橡膠30份、聚酰胺樹脂35份、聚氨基甲酸酯橡膠20份、粉煤灰7份、微硅灰2份、氫氧化鎂2份、玻璃纖維9份、凹凸棒土15份、玻璃棉16份、漂珠17份、硅酸鋁15份、碳化硼21份、發泡劑5份、熱穩定劑4份、光穩定劑3份、阻燃劑4份、增塑劑4份、勻泡劑6份和固化劑18份。
原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。
原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質輕、機械強度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優點，有助于提高制備的防火材料的韌性和阻燃性。
原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有絕緣性好、防火性好、耐熱性好和機械強度高的優點。
原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有優良的防火性能、保溫性能和熱穩定性。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強度高、熱穩定性好和化學穩定性好的特點。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
發泡劑為碳酸氫鈉，加熱放出二氧化碳，發泡效果好。
熱穩定劑為硬脂酸鋇，能夠提高防火材料的熱穩性。
光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入防火材料，達到保護防火材料的目的。
阻燃劑為有機磷類阻燃劑，有機磷類阻燃劑受熱時能產生結構更穩定的交聯狀固體物質或碳化層，碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。
增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得防火材料的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工。
勻泡劑為硅酮勻泡劑，能夠增加各組分的溶性一起著乳化泡沫物料、穩定泡沫和調節泡孔的作用。
固化劑為二氨基環己烷，有利于樹脂固化。
一種防火材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照防火材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將酚醛樹脂、氯丁橡膠、聚酰胺樹脂、聚氨基甲酸酯橡膠、粉煤灰、微硅灰、氫氧化鎂、玻璃纖維、凹凸棒土、玻璃棉、漂珠、硅酸鋁、碳化硼和阻燃劑加入攪拌機中混合均勻，即得攪拌料；
(3)往步驟(2)的攪拌料中加入發泡劑、熱穩定劑、光穩定劑、增塑劑和勻泡劑，繼續攪拌，即得混合均勻的混合料；
(4)往步驟(3)的混合料加入固化劑，攪拌得到混合漿料；
(5)將步驟(4)的混合漿料倒入模具中，將模具置于70-80℃的溫度下進行發泡固化，固化時間控制在15-20min，脫模得到防火板材。
實施例2
一種防火材料，包括以下重量份的原料：酚醛樹脂50份、氯丁橡膠20份、聚酰胺樹脂30份、聚氨基甲酸酯橡膠15份、粉煤灰5份、微硅灰1份、氫氧化鎂1份、玻璃纖維6份、凹凸棒土13份、玻璃棉14份、漂珠15份、硅酸鋁12份、碳化硼18份、發泡劑3份、熱穩定劑2份、光穩定劑1份、阻燃劑3份、增塑劑3份、勻泡劑5份和固化劑15份。
原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。
原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質輕、機械強度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優點，有助于提高制備的防火材料的韌性和阻燃性。
原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有絕緣性好、防火性好、耐熱性好和機械強度高的優點。
原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有優良的防火性能、保溫性能和熱穩定性。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強度高、熱穩定性好和化學穩定性好的特點。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
發泡劑為碳酸氫鈉，加熱放出二氧化碳，發泡效果好。
熱穩定劑為硬脂酸鋇，能夠提高防火材料的熱穩性。
光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入防火材料，達到保護防火材料的目的。
阻燃劑為有機磷類阻燃劑，有機磷類阻燃劑受熱時能產生結構更穩定的交聯狀固體物質或碳化層，碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。
增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得防火材料的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工。
勻泡劑為硅酮勻泡劑，能夠增加各組分的溶性一起著乳化泡沫物料、穩定泡沫和調節泡孔的作用。
固化劑為二氨基環己烷，有利于樹脂固化。
一種防火材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照防火材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將酚醛樹脂、氯丁橡膠、聚酰胺樹脂、聚氨基甲酸酯橡膠、粉煤灰、微硅灰、氫氧化鎂、玻璃纖維、凹凸棒土、玻璃棉、漂珠、硅酸鋁、碳化硼和阻燃劑加入攪拌機中混合均勻，即得攪拌料；
(3)往步驟(2)的攪拌料中加入發泡劑、熱穩定劑、光穩定劑、增塑劑和勻泡劑，繼續攪拌，即得混合均勻的混合料；
(4)往步驟(3)的混合料加入固化劑，攪拌得到混合漿料；
(5)將步驟(4)的混合漿料倒入模具中，將模具置于70-80℃的溫度下進行發泡固化，固化時間控制在15-20min，脫模得到防火板材。
實施例3
一種防火材料，包括以下重量份的原料：酚醛樹脂70份、氯丁橡膠40份、聚酰胺樹脂40份、聚氨基甲酸酯橡膠25份、粉煤灰9份、微硅灰3份、氫氧化鎂3份、玻璃纖維12份、凹凸棒土17份、玻璃棉18份、漂珠19份、硅酸鋁18份、碳化硼24份、發泡劑7份、熱穩定劑6份、光穩定劑5份、阻燃劑5份、增塑劑5份、勻泡劑7份和固化劑21份。
原料中添加了氯丁橡膠，氯丁橡膠具有耐熱性好、阻燃性好和機械強度高的優點。
原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質輕、機械強度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優點，有助于提高制備的防火材料的韌性和阻燃性。
原料中添加了聚氨基甲酸酯橡膠，聚氨基甲酸酯橡膠具有拉伸強度高、彈性好、抗撕裂強度高、耐磨和耐熱的優點。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維具有絕緣性好、防火性好、耐熱性好和機械強度高的優點。
原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有優良的防火性能、保溫性能和熱穩定性。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強度高、熱穩定性好和化學穩定性好的特點。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
發泡劑為碳酸氫鈉，加熱放出二氧化碳，發泡效果好。
熱穩定劑為硬脂酸鋇，能夠提高防火材料的熱穩性。
光穩定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質，使光不能透入防火材料，達到保護防火材料的目的。
阻燃劑為有機磷類阻燃劑，有機磷類阻燃劑受熱時能產生結構更穩定的交聯狀固體物質或碳化層，碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。
增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，使得防火材料的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工。
勻泡劑為硅酮勻泡劑，能夠增加各組分的溶性一起著乳化泡沫物料、穩定泡沫和調節泡孔的作用。
固化劑為二氨基環己烷，有利于樹脂固化。
一種防火材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照防火材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將酚醛樹脂、氯丁橡膠、聚酰胺樹脂、聚氨基甲酸酯橡膠、粉煤灰、微硅灰、氫氧化鎂、玻璃纖維、凹凸棒土、玻璃棉、漂珠、硅酸鋁、碳化硼和阻燃劑加入攪拌機中混合均勻，即得攪拌料；
(3)往步驟(2)的攪拌料中加入發泡劑、熱穩定劑、光穩定劑、增塑劑和勻泡劑，繼續攪拌，即得混合均勻的混合料；
(4)往步驟(3)的混合料加入固化劑，攪拌得到混合漿料；
(5)將步驟(4)的混合漿料倒入模具中，將模具置于70-80℃的溫度下進行發泡固化，固化時間控制在15-20min，脫模得到防火板材。
對比例1
一種防火材料，包括以下重量的原料：酚醛樹脂110份、粉煤灰9份、微硅灰3份、氫氧化鎂2份、發泡劑7份、熱穩定劑6份、阻燃劑5份和固化劑23份。
一種防火材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照防火材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將酚醛樹脂、粉煤灰、微硅灰、氫氧化鎂和阻燃劑加入攪拌機中混合均勻，
即得攪拌料；
(3)往步驟(2)的攪拌料中加入發泡劑和熱穩定劑，繼續攪拌，即得混合均勻的混合料；
(4)往步驟(3)的混合料加入固化劑，攪拌得到混合漿料；
(5)將步驟(4)的混合漿料倒入模具中，將模具置于70-80℃的溫度下進行發泡固化，固化時間控制在15-20min，脫模得到防火板材。
將實施例1、實施例2和實施例3制得的防火材料與對比例1制得的防火材料進行性能測試，測試結果如表1所示：
從表1數據比較可以看出，本發明的優點是：
1、一種防火材料及其制備方法，從測得的導熱系數可以看出，實施例1-3的導熱系數均低于對比例1，說明本發明防火材料的保溫隔熱性好。
2、一種防火材料及其制備方法，從測得的抗拉強度值可以看出，實施例1-3的抗拉強度值均高于對比例1，說明本發明防火材料的抗拉強度高。
3、一種防火材料及其制備方法，從測得的氧指數可以看出，實施例1-3的氧指數高于對比例1，說明本發明防火材料的防火性好。
4、一種防火材料及其制備方法，從測得的各個指標的數據可以看出，實施例1均優于實施例2、實施例3和對比例1，說明本發明防火材料的原料配方和制備方法的合理性。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。