無機不燃安全級鋁複合板的製作方法
2023-10-07 19:44:04 2
無機不燃安全級鋁複合板的製作方法
【專利摘要】本發明屬於新材料領域，公開了一種無機不燃安全級鋁複合板，該複合板由上到下包括鋁基材、無機芯板和鋁基材，採用熱壓連續複合成型的方式製備而成，鋁基材與無機防火芯層之間由高分子粘接材料粘合而成。本發明製備的複合板阻燃性能和安全性較高，具備較好的應用前景。
【專利說明】無機不燃安全級鋁複合板
【技術領域】
[0001]本發明屬於新材料領域，具體涉及一種無機不燃安全級鋁複合板。
【背景技術】
[0002]招塑複合板(英文名稱:aluminium plastic composite panel),簡稱招塑板,是指以塑料為芯層，兩面為鋁材的3層複合板材，並在產品表面覆以裝飾性和保護性的塗層或薄膜(若無特別註明則通稱為塗層)作為產品的裝飾面。
[0003]按用途來分為:1.建築幕牆用鋁塑板:其上、下鋁板的最小厚度不小於0.50mm,總厚度應不小於4mm。鋁材材質應符合GB / T3880的要求，一般要採用3000、5000等系列的鋁合金板材，塗層應採用氟碳樹脂塗層。2.外牆裝飾與廣告用鋁塑板:上、下鋁板採用厚度不小於0.20mm的防鏽鋁，總厚度應不小於4mm。塗層一般採用氟碳塗層或聚酯塗層。3.室內用鋁塑板:上、下鋁板一般採用厚度為0.20mm，最小厚度不小於0.1Omm的鋁板，總厚度一般為3_。塗層採用聚酯塗層或丙烯酸塗層。按產品功能分為:1.防火板:選用阻燃芯材，產品燃燒性能達到難燃級(BI級)或不燃級(A級)；同時其他性能指標也須符合鋁塑板的技術指標要求。2.抗菌防黴鋁塑板:將具有抗菌、殺菌作用的塗料塗覆在鋁塑板上，使其具有控制微生物活動繁殖和最終殺滅細菌的作用。3.抗靜電鋁塑板:採用抗靜電塗料塗覆鋁塑板，比普通鋁塑板表面電阻率小，因此不易產生靜電，空氣中塵埃也不易附著在其表面。
[0004]但是鋁塑複合板的芯材通常採用聚乙烯塑料作為主要材料，其防火性能較差，隨著世界各國對消防要求的提高，已不能滿足消防安全要求。雖然現在一些研究機構通過在聚乙烯中加入各種阻燃成分提高其防火性能，但也很難使其達到真正的安全無煙阻燃。防火鋁複合板作為一種新的防火阻燃建材得到了越來越多的研究。防火鋁複合板的芯材主要由無機材料組成，阻燃性能得到了明顯提高，並且不會產生煙氣，其不僅具有普通鋁塑板和防火鋁塑板裝飾方面的優點，在防火等級和環保性能及板材強度、剛度上更彌補了普通鋁塑板和防火鋁塑板的不足。但是，市場上的產品大多存在阻燃效果達不到預期以及存在煙氣等缺陷，如何開發一種真正意義上的無煙不燃安全級鋁複合板是現有技術亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種無機不燃安全級鋁複合板，其實通過如下方式來實現的:
[0006]一種無機不燃安全級鋁複合板，由上到下包括鋁基材、無機芯板和鋁基材，採用熱壓連續複合成型的方式製備而成，所述鋁基材與無機芯板之間以及無機芯板和鋁基材之間，由高分子粘接材料粘合而成，高分子粘接材料的厚度優選0.1mm ;其特徵在於，
[0007]無機芯板由粉體、白乳膠、聚丙烯醇以及水製備而成，其中粉體、白乳膠、聚丙烯醇以及水的重量比為89: 7: 4: 20;所述粉體由氫氧化鋁、氧化化鎂、碳化矽粉、無水硫酸鈣以及硼砂製備而成，其重量比為73: 11: 7: 7: 2 ;所述碳化矽粉和硼砂的粒徑均控制在100目以上；
[0008]其製備方法包括如下步驟:
[0009]I)按照重量比稱取氫氧化鋁、氧化化鎂、碳化矽粉、無水硫酸鈣以及硼砂，加入高速攪拌機中，2000轉/分鐘的轉速攪拌混合I分鐘，製備得到粉體；
[0010]2)按照重量比取白乳膠、聚丙烯醇和水，攪拌均勻得到膠液，緩緩將膠液倒入高速攪拌機中，與步驟I)製備的粉體混合，啟動高速攪拌機，2000轉/分鐘的轉速攪拌2分鐘後，出粉料待用；
[0011]3)在壓力機模腔內先放入Imm厚的聚四氟乙烯板，再放入布料格柵，將步驟2)獲得的粉料倒入壓力機模腔內的格柵上，用刮板刮平，再放入Imm厚的聚四氟乙烯板，啟動壓力機緩慢下行壓制，5分鐘後，和上下聚四氟乙烯板一併取出，放入烘箱升溫至110°C，30秒後取出揭去聚四氟乙烯板，再放入烘箱烘乾水份，即得無機芯板。
[0012]所述高分子粘接材料由下述重量份的原料製備而成:癸二酸二丁酯100份、聚乙烯85份、聚丙烯70份、聚氯丁二烯56份、酪蛋白5份、滑石粉I份以及雲母粉I份。
[0013]所述滑石粉和雲母粉的粒徑均控制在200目以上；首先稱取癸二酸二丁酯100份、聚乙烯85份、聚丙烯70份、聚氯丁二烯56份以及酪蛋白5份，攪拌均勻乳狀液；然後將滑石粉I份以及雲母粉I份添加到乳狀液中，並攪拌均勻即得。
[0014]本發明取得有益效果:
[0015]無水硫酸鈣可利用吸水固化性能使現快速成型；碳化矽粉和硼砂可以提高硬度，並且提高耐火隔熱性能；氫氧化鋁在熱分解時吸收大量的熱量，可吸收白乳膠燃燒放出的熱；氫氧化鎂在熱分解時吸收大量的熱量，可吸收白乳膠燃燒放出的熱同時具有抑煙作用；白乳膠作為粉體的粘接劑，具有燃燒時發熱量少，粘接效能高，和各組份充分粘合，它們之間的聚合作用添加了阻燃功能以及韌度；聚丙烯醇作為增黏劑，有效增加混合後的粘度，便於成型和增加成形後的強度；水分含量決定著芯板壓製成型時膠液的流出量，合適的水份佔粉料的20%，使壓制時膠液流出較少，同時芯板表面膠液多而強度高；添加了合適的改性劑滑石粉和雲母粉，不但提高了物料流動性，並且大大提高了膠體的耐火性能；製備的特殊高分子粘接材料具有與無機芯板能很好的粘結，解決了易燃、溶滴、煙氣毒性、燃燒分解問題，同時保證了防火板芯材的強度以及韌度等各項物理指標。
【具體實施方式】
[0016]以下將採用具體實施例的方式對本發明做進一步的闡述，但是其不應該理解為對本發明核心創新精神的限制。
[0017]實施例1
[0018]一種無機不燃安全級鋁複合板，由上到下包括鋁基材、無機芯板和鋁基材，採用熱壓連續複合成型的方式製備而成，鋁基材與無機芯板之間以及無機芯板和鋁基材之間，由高分子粘接材料粘合而成，高分子粘接材料的厚度為0.1mm ；
[0019]上述無機芯板由粉體、白乳膠、聚丙烯醇以及水製備而成，其中粉體、白乳膠、聚丙烯醇以及水的重量比為89: 7: 4: 20 ;粉體由氫氧化鋁、氧化化鎂、碳化矽粉、無水硫酸鈣以及硼砂按照重量比為73: 11: 7: 7: 2製備而成；所述碳化矽粉和硼砂的粒徑均控制在100目以上；其製備方法包括如下步驟:[0020]I)按照重量比稱取氫氧化鋁、氧化化鎂、碳化矽粉、無水硫酸鈣以及硼砂，加入高速攪拌機中，2000轉/分鐘的轉速攪拌混合I分鐘，製備得到粉體；
[0021]2)按照重量比添加白乳膠、聚丙烯醇和水，攪拌均勻得到膠液，緩緩將膠液倒入高速攪拌機中，與步驟I)製備的粉體混合，啟動高速攪拌機，2000轉/分鐘的轉速攪拌2分鐘後，出粉料待用；
[0022]3)在壓力機模腔內先放入Imm厚的聚四氟乙烯板，再放入布料格柵，將步驟2)獲得的粉料倒入壓力機模腔內的格柵上，用刮板刮平，再放入Imm厚的聚四氟乙烯板，啟動壓力機緩慢下行壓制，恆壓5分鐘後，和上下聚四氟乙烯板一併取出，放入烘箱升溫至110°C，30秒後取出揭去聚四氟乙烯板，再放入烘箱烘乾水份，即得無機芯板。
[0023]上述高分子粘接材料由下述重量份的原料製備而成:癸二酸二丁酯100份、聚乙烯85份、聚丙烯70份、聚氯丁二烯56份、酪蛋白5份、滑石粉1份以及雲母粉1份。
[0024]所述滑石粉和雲母粉的粒徑均控制在200目以上；首先稱取癸二酸二丁酯100份、聚乙烯85份、聚丙烯70份、聚氯丁二烯56份以及酪蛋白5份，攪拌均勻乳狀液；然後將滑石粉1份以及雲母粉1份添加到乳狀液中，並攪拌均勻即得。
[0025]對比試驗1:芯板的原料中不含碳化矽粉、硼砂、白乳膠和聚丙烯醇，其它同實施例I。
[0026]對比試驗2:高分子粘接材料由馬來酸酐和PE製備而成；其它同實施例1。
[0027]試驗一、難燃豎爐試驗參數評價(參考GB / T8625-2005標準):
[0028]選擇的複合板材料的厚`度為4m`m,芯板厚度為1mm,長Im寬0.2m ;分為四個試驗組:本發明實施例1組，本發明對比試驗I組，本發明對比試驗2組，普通鋁複合板(含聚乙烯芯板)。具體結果見表1
[0029]表1
【權利要求】
1.一種無機不燃安全級鋁複合板，由上到下包括鋁基材、無機芯板和鋁基材，所述鋁基材與所述無機芯板之間由高分子粘接材料粘合而成，所述高分子粘接材料的厚度為0.1_。
2.如權利要求1所述的複合板，其特徵在於，所述無機芯板由粉體、白乳膠、聚丙烯醇以及水製備而成，其中粉體、白乳膠、聚丙烯醇以及水的重量比為89: 7: 4: 20 ；所述粉體由氫氧化鋁、氧化化鎂、碳化矽粉、無水硫酸鈣以及硼砂按照重量比為73: 11: 7: 7: 2製備而成；所述碳化矽粉和硼砂的粒徑均控制在100目以上； 所述高分子粘接材料由下述重量份的原料製備而成:癸二酸二丁酯100份、聚乙烯85份、聚丙烯70份、聚氯丁二烯56份、酪蛋白5份、滑石粉I份以及雲母粉I份；所述滑石粉和雲母粉的粒徑均控制在200目以上。
3.如權利要求2所述的複合板，其特徵在於，所述無機芯板的製備方法包括如下步驟: 1)按照重量比稱取氫氧化鋁、氧化化鎂、碳化矽粉、無水硫酸鈣以及硼砂，加入高速攪拌機中，2000轉/分鐘的轉速攪拌混合I分鐘，製備得到粉體； 2)按照重量比取白乳膠、聚丙烯醇和水，攪拌均勻得到膠液，緩緩將膠液倒入高速攪拌機中，與步驟I)製備的粉體混合，啟動高速攪拌機，2000轉/分鐘的轉速攪拌2分鐘後，出粉料待用； 3)在壓力機模腔內先放入Imm厚的聚四氟乙烯板，再放入布料格柵，將步驟2)獲得的粉料倒入壓力機模腔內的格柵上，用刮板刮平，再放入Imm厚的聚四氟乙烯板，啟動壓力機緩慢下行壓制，恆壓5分鐘後，和上下聚四氟乙烯板一併取出，放入烘箱升溫至110°C，30秒後取出揭去聚四氟乙烯板，再放入烘箱烘乾水份，即得無機芯板； 所述高分子粘接材料的製備方法包括如下步驟: 首先稱取癸二酸二丁酯100份、聚乙烯85份、聚丙烯70份、聚氯丁二烯56份以及酪蛋白5份，攪拌均勻乳狀液；然後將滑石粉I份以及雲母粉I份添加到乳狀液中，並攪拌均勻即得。
4.一種高分子粘接材料，其特徵在於，所述高分子粘接材料由下述重量份的原料製備而成:癸二酸二丁酯100份、聚乙烯85份、聚丙烯70份、聚氯丁二烯56份、酪蛋白5份、滑石粉I份以及雲母粉I份；所述滑石粉和雲母粉的粒徑均控制在200目以上； 所述高分子粘接材料的製備方法包括如下步驟: 首先稱取癸二酸二丁酯100份、聚乙烯85份、聚丙烯70份、聚氯丁二烯56份以及酪蛋白5份，攪拌均勻乳狀液；然後將滑石粉I份以及雲母粉I份添加到乳狀液中，並攪拌均勻即得。
5.權利要求4所述的高分子粘接材料在製備鋁複合板中的應用。
【文檔編號】B32B15/082GK103481566SQ201310419220
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】陳杰, 劉繼文, 白新桂, 楊玉彬 申請人:蔣雲忠