CN105017613B - 一种阻燃铝塑板用芯层材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阻燃铝塑板用芯层材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯20～40份、相容剂10～20份、阻燃剂30‑50份。该阻燃铝塑板用芯层材料阻燃效果好，不含有卤系阻燃剂，不会造成二次污染。

Description

一种阻燃铝塑板用芯层材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种阻燃铝塑板用芯层材料及其制备方法。
背景技术
铝塑板是由正面铝质金属面板，中间高分子塑料芯材及背面铝质金属底板三层通过高分子膜及高温高压复合而成的一种建筑装饰板材。目前市面上的铝塑板有普通铝塑板和阻燃铝塑板。普通铝塑板芯材主要由聚乙烯制成，销售量占铝塑板国内市场90％左右，但该产品不阻燃，氧指数为16-18，燃烧后易滴落，容易引发火灾蔓延。
国外建筑市场对公共场所较高的安全要求，采用防火铝塑板。目前国内大多防火铝塑板板销往国外，其包括含卤阻燃芯材及无卤阻燃芯材两种，前者虽有较好阻燃效果，但在燃烧时放出大量有害的气体和黑烟，对环境造成二次污染，严重时易致人窒息死亡，故该种防火铝塑板逐渐被市场禁止使用而淘汰。后者无卤芯材铝塑板有较好的阻燃效果，且燃烧不会释放有害气体，氧指数为32-34，是目前大部分国外市场及国内市场采用的阻燃铝塑板产品。但该产品仍无法满足一些国外市场高阻燃性能铝塑板的要求，且随着国内公安消防部门及建筑设计施工部门对安全的重视加强及频繁出现的公共场所火灾事故，对高级阻燃铝塑板的需求日趋急迫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种阻燃铝塑板用芯层材料。
本发明提供了一种阻燃铝塑板用芯层材料，其包括如下重量份的组分：聚乙烯20～40份、相容剂10～20份、阻燃剂30-50份。
所述相容剂为单体接枝改性聚乙烯中的一种或多种。
所述单体为2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯或3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯。
所述单体接枝改性聚乙烯的接枝率为0.5-10％，优选为2-5％。
所述单体接枝改性聚乙烯按如下步骤制备：
(1)将100重量份聚乙烯、1-15重量份单体、0.05-0.5重量份引发剂混合均匀；
(2)在170-220℃下加热1-5min，用造粒机造粒。
其中，所述引发剂为过氧化物，如过氧化二异丙苯(DCP)等。
进一步优选的，
所述相容剂为2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚乙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚乙烯按照质量比1:1:1共混而成。
所述阻燃剂选自次磷酸铝、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、2-羟基乙基苯基次磷酸中的一种或多种的混合物。
优选的，所述阻燃剂为次磷酸铝、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、2-羟基乙基苯基次磷酸按照质量比1:1:1共混而成。
本发明中，
2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸，CAS号：38486-53-5。
甲基丙烯酸缩水甘油酯，CAS号：106-91-2。
3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯，CAS号：2094-99-7。
次磷酸铝，CAS号：7784-22-7。
10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，CAS号：99208-50-1。
2-羟基乙基苯基次磷酸，CAS号：14657-64-8。
本发明还提供了所述阻燃铝塑板用芯层材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，加入高速混合器中搅拌，70-100℃，600-1000rpm搅拌3-10min；
(2)加入双螺杆挤出机中，150-220℃下挤出造粒；
(3)冷却后切粒，即得到阻燃铝塑板用芯层材料。
本发明的阻燃铝塑板用芯层材料阻燃效果好，且不使用含卤阻燃剂，不会造成二次污染。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。实施例中单体接枝改性聚乙烯按照如下方法制备：将100公斤份聚乙烯、10公斤单体、0.1公斤DCP混合均匀；在220℃下加热2min，用造粒机造粒。分别使用2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯，分别制备得到2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚乙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚乙烯。经测定，接枝率分别为2.4％、3.1％和2.0％。
实施例1-7
按照表1中对应实施例1-7数据称取各原料后，加入高速混合器中搅拌，控制转速在600r/min、搅拌温度90℃、搅拌时间10分钟，再经螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度220℃，冷却，切粒，制得实施例1-7的阻燃铝塑板用芯层材料。
表1阻燃铝塑板用芯层材料配方表(单位：公斤)
测试例
对实施例1～7的阻燃铝塑板用芯层材料进行常规性能和和阻燃性进行测试，测试结果见表2-3。
表2：阻燃铝塑板用芯层材料常规性能测试表
拉升强度/Mpa 弯曲强度/Mpa 23℃缺口冲击强度/KJ/m2
测试方法 ASTMD638 ASTMD790 ASTMD256
实施例1 19.6 16.0 28.0
实施例2 20.1 16.4 29.1
实施例3 16.9 15.5 28.6
实施例4 26.3 18.9 34.9
实施例5 24.8 17.4 32.8
实施例6 25.5 18.0 33.2
实施例7 23.9 17.1 32.4
表3：阻燃铝塑板用芯层材料阻燃性能测试表
由表2-3测试数据可以明显的得出，本发明具有较好的耐冲击性和阻燃性能，尤其是实施例4与实施例5-7相比较，实施例4使用了次磷酸铝、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、2-羟基乙基苯基次磷酸按照质量比1:1:1复配的阻燃剂，效果十分明显。实施例1-3与实施例4相比较，实施例4使用了2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚乙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚乙烯三者复配的相容剂，拉伸强度、弯曲模量、缺口冲击强度都比实施例1-3高，而且阻燃性能也有提高，具有协同增效作用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种阻燃铝塑板用芯层材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚乙烯20～40份、相容剂10～20份、阻燃剂30-50份；
所述阻燃剂为次磷酸铝、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、2-羟基乙基苯基次磷酸按照质量比1:1:1共混而成；
所述相容剂为2-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸接枝改性聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性聚乙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苯基异氰酸酯接枝改性聚乙烯按照质量比1:1:1共混而成。
2.权利要求1中任一项所述阻燃铝塑板用芯层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，加入高速混合器中搅拌，70-100℃，600-1000rpm搅拌3-10min；
(2)加入双螺杆挤出机中，150-220℃下挤出造粒；
(3)冷却后切粒，即得到阻燃铝塑板用芯层材料。
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