一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法
2023-10-05 05:05:34 2
專利名稱：一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法
技術領域：
本發明涉及到一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，尤其是低煙無滷阻燃芯料的製備方法。
背景技術：
鋁塑板屬於一種新興的裝飾材料，由於其眾多的優異性能，近年來得到了飛速的發展，我國已經成為了世界上最大的鋁塑板生產、消費和出口國。目前市場上大量應用的有普通和防火阻燃兩種鋁塑複合板，普通板的芯材屬於易燃產品，近年隨著防火形勢的嚴峻以及安全要求的提高，已經有被防火鋁塑複合板全面取代的趨勢，現在的高層建築的裝飾材料必須要達到GB86M-2006規定的B級以上防火性能。同時研究發現，火災中80%以上的人員傷亡是由燃燒產生的大量有毒煙氣窒息所致，因此開發低煙無滷阻燃產品已經成為業內共識。目前的低煙無滷產品基本都需要高的添加量才能達到阻燃要求，一般在50%以上，這類無機粉體材料的大量添加導致最終的鋁塑複合板的強度和拉伸等力學性能大幅下降，影響了產品的使用年限以及埋下了安全隱患。
發明內容
針對上述技術問題，本發明的目的是對芯料中的水鎂石氫氧化鎂進行複合改性處理，從而製備力學性能優良的防火鋁塑複合板。為了達到上述目的，採用了以下的技術方案
首先對水鎂石型氫氧化鎂進行改性處理，包括以下兩種方法(1)將表面改性劑經適當的溶劑稀釋後，室溫條件下在低速捏合機中，與氫氧化鎂粉體進行攪拌30min，升溫至80-100°C，按配比添加上述各種原料，高速攪拌條件下對氫氧化鎂進行改性處理，時間為45-70min,出料得到改性的水鎂石型氫氧化鎂；(2)將氫氧化鎂加入到連續活化改性設備中，將溶劑稀釋均勻的改性劑經噴霧裝備與氫氧化鎂進行混合改性，溫度控制在80-100°C。所述的改性水鎂石型氫氧化鎂其平均粒徑在1-20 μ m範圍，優選為4_6 μ m範圍。所述的改性劑為矽烷偶聯劑和乙烯基矽油復配型，加量為氫氧化鎂重量份的0. 5-5%，其中的矽烷偶聯劑為乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、Y-氨丙基三乙氧基矽烷、Y - (2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基矽烷、Y-脲丙基三乙氧基矽烷等中的一種或者幾種。利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，該芯料的重量配比為
改性水鎂石型氫氧化鎂60-85%，
阻燃增效劑5-15%，
聚乙烯5-25%，
彈性體樹脂2-20%，
液體樹脂1_10%，其他加工助劑2-20%。利用上述改性水鎂石型氫氧化鎂製備防火鋁塑複合板芯料的方法，包括阻燃芯料造粒、壓製成板等工藝。該阻燃芯料造粒製備方法是將改性水鎂石型氫氧化鎂、阻燃增效劑、聚乙烯、彈性體樹脂、液體樹脂、其他加工助劑按照組分全部或者分批加入到高速混合機或者捏煉機中進行復配和塑化，通過螺杆機擠出，採用熱切、水冷或者風冷的方式造粒。高速混合機的溫度為60-110°C，時間為10-60分鐘；捏煉機的溫度為70-130°C，時間為20-80分鐘。所述的壓製成板的工藝方法是真空排氣式單螺杆擠板以及三輥壓板工藝。所述的阻燃增效劑為硼酸鋅、聚磷酸銨、氧化鋅、紅磷、三聚氰胺、雙氰胺中的一種或者幾種。所述的液體樹脂為古馬隆樹脂、SJ-30液體樹脂、三聚氰胺脲甲醛液體樹脂、不飽和聚酯型液體樹脂、萜烯樹脂中的一種或者幾種。所述的其他加工助劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑、分散劑。與現有技術相比，本發明具有以下改進
(1)採用矽烷和乙烯基矽油復配型改性劑對芯料的主要阻燃劑氫氧化鎂進行了改性處理，改善了阻燃劑和樹脂界面之間的相容性，從而提高了鋁塑複合板成品的剝離強度以及拉伸性能。(2)加入了新的彈性體樹脂和液體樹脂配方，相比普通的PE樹脂韌性和強度得到了很大的提高。(3)本發明製備的防火鋁塑複合板芯料加工性能優良，阻燃效果得到了改善，強度和拉伸等力學性能得到了提高。
具體實施例方式以下將結合具體實施方案進一步闡明本發明，本發明包括但不限於下列的實施方案，其它任何在本發明的原理下所進行的組合、改變等的相關方案，都包含在本發明的保護範圍中。實施方案1:
取1重量份矽烷偶聯劑KH151，溶解於5重量份乙醇水溶液中(乙醇含量為80%體積含量)，與0. 5重量份的乙烯基矽油、100重量份平均粒徑為5 μ m的礦石法製備的氫氧化鎂粉體一起加入到高速攪拌機中，同時加入聚磷酸銨1重量份，硼酸鋅6重量份，在攪拌速度為850 r/min，溫度為95°C條件下改性40min，出料備用，製得本發明的改性氫氧化鎂阻燃劑。取100重量份的上述改性氫氧化鎂、10重量份低密度聚乙烯、8重量份的EVA、4重量份的SJ-30液體樹脂、0. 3重量份抗氧劑1010、2重量份的三聚磷酸鈉加入到高攪機中進行復配和塑化，溫度為95°C，時間為45分鐘，單螺杆擠出熱切造粒，擠出溫度為145°C。壓製成板的工藝方法可採用真空排氣式單螺杆擠板以及三輥壓板工藝。擠出工藝溫度為175°C，三輥壓板溫度為90°C，螺杆長徑比為35。實施方案2:
取1重量份矽烷偶聯劑A-172，溶解於5重量份乙醇水溶液中(乙醇含量為80%體積含量)，與0. 5重量份的乙烯基矽油、100重量份平均粒徑為5 μ m的礦石法製備的氫氧化鎂粉體一起加入到高速攪拌機中，同時加入聚磷酸銨1重量份，硼酸鋅8重量份，在攪拌速度為850 r/min，溫度為95°C條件下改性40min，出料備用，製得本發明的改性氫氧化鎂阻燃劑。取100重量份的上述改性氫氧化鎂、10重量份低密度聚乙烯、8重量份的EVA、4重量份的萜烯樹脂、0. 3重量份抗氧劑1010、2重量份的三聚磷酸鈉加入到高攪機中進行復配和塑化，溫度為95°C，時間為45分鐘，單螺杆擠出熱切造粒，擠出溫度為145°C。壓製成板的工藝方法可採用真空排氣式單螺杆擠板以及三輥壓板工藝。擠出工藝溫度為175°C，三輥壓板溫度為90°C，螺杆長徑比為35。檢測結果見表1表權利要求
1. 一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於該芯料的重量配比為改性水鎂石型氫氧化鎂 60-85%，阻燃增效劑 5-15%, 聚乙烯 5-25%彈性體樹脂 2-20%,液體樹脂 1-10%,其他加工助劑 2-20%ο
2.一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於包括阻燃芯料造粒、壓製成板，該阻燃芯料造粒製備方法是將改性水鎂石型氫氧化鎂、阻燃增效劑、聚乙烯、彈性體樹脂、液體樹脂、其他加工助劑按照組分全部或者分批加入到高速混合機或者捏煉機中進行復配和塑化，通過螺杆機擠出，採用熱切、水冷或者風冷的方式造粒。
3.根據權利要求2所述的一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於高速混合機的溫度為60-110°C，時間為10-60分鐘；捏煉機的溫度為70-130°C，時間為20-80分鐘。
4.根據權利要求2所述的一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於所述的壓製成板的工藝方法是真空排氣式單螺杆擠板以及三輥壓板工藝。
5.根據權利要求1或2所述的一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於改性水鎂石型氫氧化鎂的製備方法包括(1)將表面改性劑經適當的溶劑稀釋後，室溫條件下在低速捏合機中，與氫氧化鎂粉體進行攪拌30min，升溫至80-100°C，按配比添加上述各種原料，高速攪拌條件下對氫氧化鎂進行改性處理，時間為45-70min，出料得到改性的水鎂石型氫氧化鎂；(2)將氫氧化鎂加入到連續活化改性設備中，將溶劑稀釋均勻的改性劑經噴霧裝備與氫氧化鎂進行混合改性，溫度控制在80-100°C。
6.根據權利要求5所述的改性水鎂石型氫氧化鎂的製備方法，其特徵在於所述的改性劑為矽烷偶聯劑和乙烯基矽油復配型，加量為氫氧化鎂重量份的0. 5-5%，其中的矽烷偶聯劑為乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)矽烷、Y-氨丙基三乙氧基矽烷、Y - (2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基矽烷、γ-脲丙基三乙氧基矽烷等中的一種或者幾種。
7.根據權利要求1或2所述的一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於所述的改性水鎂石型氫氧化鎂其平均粒徑在1-20 μ m範圍，優選為4-6 μ m範圍。
8.根據權利要求1或2所述的一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於所述的阻燃增效劑為硼酸鋅、聚磷酸銨、氧化鋅、紅磷、三聚氰胺、雙氰胺中的一種或者幾種。
9.根據權利要求1或2所述的一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於所述的液體樹脂為古馬隆樹脂、SJ-30液體樹脂、三聚氰胺脲甲醛液體樹脂、不飽和聚酯型液體樹脂、萜烯樹脂中的一種或者幾種。
10.根據權利要求1或2所述的一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法，其特徵在於所述的其他加工助劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑、分散劑。
全文摘要
本發明涉及一種利用水鎂石製備防火鋁塑複合板芯料的方法。該法首先對水鎂石型氫氧化鎂進行了改性處理，採用了新型的復配型改性劑對現有改性工藝進行了改進，並且在配方體系中加入了新的樹脂配方，本發明製備的防火鋁塑複合板芯料加工性能優良，阻燃效果得到了改善，強度和拉伸等力學性能得到了提高。
文檔編號C08K9/06GK102558652SQ201110454008
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者孫忠祥 申請人:大連亞泰科技新材料有限公司