一种防火风管及其制备工艺的制作方法

本发明涉及防火风管，尤其是涉及一种防火风管及其制备工艺。

背景技术：

1、风管广泛应用于商业建筑、工业设施、住宅建筑、公共场所和特殊场所等环境中，用于输送和分配空气，确保室内空气质量和舒适度。随着建筑技术的发展和人们对空气质量要求的提高，风管系统也在不断发展，向着更高效、更节能、更环保的方向迈进。其中，防火风管，也称耐火风管，是专门设计用于在火灾情况下保持结构完整性和功能性的风管系统，广泛应用于高层建筑、地下设施、隧道和其他对防火有严格要求的场所；防火风管的主要功能是在火灾发生时，阻止火焰和有害气体通过风管传播，保护人员安全和减少财产损失。

2、随着建筑防火标准和人们安全意识的提高，防火风管的技术也在不断发展。从传统的金属风管涂覆防火材料，到现代高性能的复合材料风管，防火风管的性能和应用范围得到了显著提升。

3、然而，当前防火风管在使用过程中，部分防火涂层在长期使用中可能出现老化、开裂或脱落，影响防火性能；且涂层和绝热材料的附着力和机械强度不足，可能在火灾冲击下破损。传统金属防火风管重量较大，安装复杂，增加了施工难度和成本，而某些防火材料在高温下可能释放有害气体，对环境和人员健康构成威胁。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种防火风管及其制备工艺。

2、第一方面，本发明提供了一种防火风管，该防火风管包括以下质量份数的原料：

3、耐火韧性基材35-55份、聚苯乙烯2-4份、乳化油5-10份、固体复合材料8-14份、共混阻燃剂2-4份、气凝胶3-8份、紫外线稳定剂0.5-1份、抗菌添加剂1-2份、自修复材料3-7份及抗腐蚀涂料1-4份。

4、进一步的，耐火韧性基材包括以下质量份数的原料：

5、氧化镁20-30份、滑石粉10-15份及木糠5-10份。

6、其中，氧化镁(mgo)作为主要成分，提供高强度和耐火性能。滑石粉用于增强材料的韧性和加工性能。木糠用于增加材料的结构强度，同时减轻重量。

7、进一步的，固体复合材料为方镁石-尖晶石-al耐火材料。

8、其中，方镁石-尖晶石-al耐火材料(mgo-al2o3-al)是高性能耐火材料，其中特殊的添加物如氮化镁铝(mgalon)显著提升了材料的综合性能。mgalon材料具备优异的高温性能、耐化学侵蚀性和高机械强度。

9、方镁石(periclase，mgo)，具有高熔点(约2800℃)、良好的耐火性能和抗化学侵蚀性，它是许多耐火材料的基础成分，提供了基础的高温稳定性和抗热震性。尖晶石(spinel，mgal2o3)，是一种复合氧化物，具有高硬度、良好的抗热震性和较低的热膨胀系数。其耐火性能出色，能够在高温环境下保持结构稳定。铝(aluminum，al)作为添加剂，可以通过反应生成新的耐火相(如mgalon)，提高材料的整体性能，铝的引入可以增强材料的抗还原气氛能力和耐化学侵蚀性。氮化镁铝(mgalon)是一种含氮化合物，具有高硬度、优异的耐磨性和抗热震性，它在高温环境下稳定，且对氧化和还原气氛都具有较强的抵抗力。

10、进一步的，共混阻燃剂包括质量份数比为1：1的有机阻燃剂与无机阻燃剂；

11、其中，有机阻燃剂包括聚磷酸铵、甲基膦酸二甲酯及三聚氰胺聚磷酸盐中的至少一种；无机阻燃剂包括膨胀蛭石、蒙脱石、硼酸锌、可膨胀石墨及三氧化二铁中的至少一种。

12、进一步的，气凝胶包括海藻酸盐-碳酸钙复合气凝胶、聚乙烯醇气凝胶及果胶气凝胶中的至少一种。

13、进一步的，紫外线稳定剂包括uv稳定剂或二苯基亚磷酸酯中的至少一种。

14、进一步的，抗菌添加剂包括银离子化合物、锌离子化合物、过硫酸铵及芥子萃取物中的至少一种。

15、进一步的，自修复材料包括微胶囊自修复聚合物。

16、其中，微胶囊自修复聚合物是一种智能材料，包含在材料中的微小胶囊来实现自修复功能。当材料受到损伤时，这些胶囊会破裂，释放出其中的修复剂，从而修复裂缝或损伤。微胶囊自修复聚合物包括微胶囊与机体材料。微胶囊(microcapsules)包括壳材料与新材料。常用的壳材料包括聚合物如聚脲、聚氨酯、酚醛树脂等，需要具备足够的机械强度和化学稳定性，以确保在使用过程中不被提前破坏。芯材料，即修复剂，包括单体(如环氧树脂、氰酸酯树脂)、催化剂或其他化学物质。

17、基体材料(matrix material)是微胶囊嵌入其中的主体材料，通常是聚合物材料，如环氧树脂、聚酯树脂或其他高分子材料。

18、进一步的，抗腐蚀涂料包括质量份数比为5：1：1的环氧树脂涂料、不锈钢微粉及特氟龙粉。

19、第二方面，本发明还提供了一种防火风管的制备工艺，该制备工艺包括以下步骤：

20、s1、按照质量份数称取各种类的原料；

21、s2、向混合器中加入耐火韧性基材、聚苯乙烯、乳化油、固体复合材料及溶剂，利用高速混合器进行充分混合，得到混合均匀主料；

22、s3、向混合均匀主料中，逐步加入共混阻燃剂、气凝胶、紫外线稳定剂、抗菌添加剂及自修复材料，继续搅拌至完全混合，得到糊状混合物；

23、s4、将糊状混合物倒在亚克力板表面，抹匀至预设尺寸，并在糊状混合物表面铺上玻纤布，移动至烘干房进行脱水；

24、s5、取下脱水完毕的形成板状固体的糊状混合物，并切割至预设尺寸，利用角钢组合与固定，得到风管成品；

25、s6、利用抗腐蚀涂料均匀喷涂至风管成品表面，制备得到防火风管。

26、本发明的有益效果为：

27、1、通过综合应用耐火韧性基材、聚苯乙烯、乳化油、固体复合材料、共混阻燃剂、气凝胶、紫外线稳定剂、抗菌添加剂、自修复材料及抗腐蚀涂料，显著提升了风管的综合性能；首先，耐火韧性基材和共混阻燃剂的加入使风管在高温环境中表现出卓越的耐火性能，能够有效地防止火灾蔓延，提高建筑物的安全性；气凝胶进一步增强了风管的隔热性能，确保在极端高温条件下仍能保持内部温度稳定，保护内部设备和管道；其次，聚苯乙烯和固体复合材料使风管具备较高的机械强度和抗冲击性能，增加了风管的耐用性和使用寿命；乳化油改善了材料的加工性和表面光洁度，使风管在制造和安装过程中更为便捷；紫外线稳定剂的应用显著提高了风管的抗老化性能，延长了其在户外暴露环境中的使用寿命；抗菌添加剂确保风管内壁具有长效的抗菌防霉功能，保持空气质量，特别适用于医院、实验室等对空气洁净度要求高的场所。

28、2、本发明在防火性能、隔热性能、机械强度、耐久性、抗老化性能、抗菌性能、自修复功能及耐腐蚀性能等方面均显著优于传统风管，其广泛应用不仅能提高建筑和工业设施的安全性和可靠性，还能在降低维护成本和延长使用寿命方面带来显著的经济效益，满足现代建筑和工业对高性能风管的需求。

技术特征：

1.一种防火风管，其特征在于，该防火风管包括以下质量份数的原料：

2.根据权利要求1所述的一种防火风管，其特征在于，所述耐火韧性基材包括以下质量份数的原料：

3.根据权利要求1所述的一种防火风管，其特征在于，所述固体复合材料为方镁石-尖晶石-al耐火材料。

4.根据权利要求1所述的一种防火风管，其特征在于，所述共混阻燃剂包括质量份数比为1：1的有机阻燃剂与无机阻燃剂；

5.根据权利要求1所述的一种防火风管，其特征在于，所述气凝胶包括海藻酸盐-碳酸钙复合气凝胶、聚乙烯醇气凝胶及果胶气凝胶中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种防火风管，其特征在于，所述紫外线稳定剂包括uv稳定剂或二苯基亚磷酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种防火风管，其特征在于，所述抗菌添加剂包括银离子化合物、锌离子化合物、过硫酸铵及芥子萃取物中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种防火风管，其特征在于，所述自修复材料包括微胶囊自修复聚合物。

9.根据权利要求1所述的一种防火风管，其特征在于，所述抗腐蚀涂料包括质量份数比为5：1：1的环氧树脂涂料、不锈钢微粉及特氟龙粉。

10.一种防火风管的制备工艺，用于权利要求1-9中任一项所述防火风管的制备，其特征在于，该制备工艺包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种防火风管及其制备工艺，涉及防火风管技术领域，该防火风管包括以下质量份数的原料：耐火韧性基材35‑55份、聚苯乙烯2‑4份、乳化油5‑10份、固体复合材料8‑14份、共混阻燃剂2‑4份、气凝胶3‑8份、紫外线稳定剂0.5‑1份、抗菌添加剂1‑2份、自修复材料3‑7份及抗腐蚀涂料1‑4份。本发明在防火性能、隔热性能、机械强度、耐久性、抗老化性能、抗菌性能、自修复功能及耐腐蚀性能等方面均显著优于传统风管，其广泛应用不仅能提高建筑和工业设施的安全性和可靠性，还能在降低维护成本和延长使用寿命方面带来显著的经济效益，满足现代建筑和工业对高性能风管的需求。

技术研发人员：许召洋
受保护的技术使用者：四川九洲隆迪环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5