CN105647444A - 一种铝塑板专用阻燃热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种铝塑板专用阻燃热熔胶，所述阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐10-30份、聚乙烯树脂20-40份、乙烯-辛烯共聚物5-10份、溴系阻燃剂10-15份、非碱性金属氧化物助阻燃剂5-10份、非碱性金属氧化物抑烟剂5-10份。本发明的铝塑板专用阻燃热熔胶，在含有聚乙烯接枝马来酸酐的混合料中选择添加非碱性金属氧化物助阻燃剂和非碱性金属氧化物抑烟剂，不但阻燃性能达到UL94的V0级别，烟密度仅为50～60，而且剥离强度高，粘结力持久性好。同时，本发明还公开了所述阻燃热熔胶的制备方法。

Description

一种铝塑板专用阻燃热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种黏合剂及其制备方法，尤其是一种铝塑板专用阻燃热熔胶及其制备方法。
背景技术
铝塑复合板(以下简称铝塑板)是指以塑料为芯层(一般为聚乙烯材料)，两面为铝材的多层复合板材，塑料芯材和铝材之间通过热熔胶膜粘结，并在产品表面覆以装饰性和保护性的涂层或薄膜作为产品的装饰面，铝塑板因其具有质量轻、强度高等特点而被广泛应用。
在建筑、装饰等领域，铝塑板的防火性能更受关注，由于铝塑板中的聚乙烯芯材不具有阻燃性，为了达到防火等级，在有阻燃要求的铝塑板中，多采用在芯材中添加阻燃剂的方式使芯材具有阻燃性。但在阻燃铝塑板的引燃过程中，作为粘结接层的热熔胶膜没有阻燃会对铝塑板的整体阻燃性能产生影响，所以研制一种具有阻燃特性的热熔胶膜具有其必要性。而在聚烯烃的阻燃中，无卤阻燃剂存在阻燃效率低，阻燃剂易分解析出等特性，这会对材料的阻燃性能及粘接性能造成影响。所以在聚烯烃尤其是聚乙烯的阻燃中，以含卤化合物为主阻燃剂，辅以三氧化二锑等碱性金属氧化物作为助阻燃剂的改性方式仍然是最有效的阻燃方式。
为了提高复合材料的剥离强度，通常采用马来酸酐接枝改性的聚乙烯作混合料，如公开号为CN104497929A的中国专利申请公开一种铝塑板专用粘结树脂，该粘结树脂所用的聚乙烯接枝物即为马来酸酐接枝聚乙烯。但是，本发明人的研究结果显示，采用马来酸酐接枝聚乙烯作混合料生产阻燃热熔胶时，如果往其中添加碱性金属氧化助阻燃剂或碱性金属氧化抑烟剂则会导致阻燃热熔胶的粘接强度下降且不稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种粘接强度高、稳定性好、含聚乙烯接枝马来酸酐的铝塑板专用阻燃热熔胶；同时，本发明还提供了所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种铝塑板专用阻燃热熔胶，包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐10-30份、聚乙烯树脂20-40份、乙烯-辛烯共聚物5-10份、溴系阻燃剂10-15份、非碱性金属氧化物助阻燃剂5-10份、非碱性金属氧化物抑烟剂5-10份。
作为本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的优选实施方式，所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐15-25份、聚乙烯树脂25-35份、乙烯-辛烯共聚物6-9份、溴系阻燃剂11-13份、非碱性金属氧化物助阻燃剂6-8份、非碱性金属氧化物抑烟剂6-9份。
作为本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的优选实施方式，所述聚乙烯接枝马来酸酐由聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。作为本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的更优选实施方式，所述聚乙烯为熔融指数均为2-10g/10min的高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯中的至少一种。
作为本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的优选实施方式，所述聚乙烯树脂为熔融指数均为2-10g/10min的高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的至少一种。
作为本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的优选实施方式，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为0.5-20g/10min。
作为本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的优选实施方式，所述溴系阻燃剂为十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A中的至少一种。
作为本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的优选实施方式，所述非碱性金属氧化物助阻燃剂为硼酸锌、磷酸三苯酯、聚磷酸铵中的至少一种。
作为本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的优选实施方式，所述非碱性金属氧化物抑烟剂为钼酸锌、三氧化钼、水滑石中的至少一种。
另外，本发明还提供一种操作简单、易于实现的上述所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法，为实现此目的，本发明采取的技术方案为：一种如上所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将铝塑板专用阻燃热熔胶所需的物料加入高速混合机中，于55℃的条件下混合3分钟；
(2)将步骤(1)所得混合料在双螺杆挤出机中加热至170℃熔融挤出并造粒，即得所述阻燃热熔胶。
本发明的铝塑板专用阻燃热熔胶，在含有聚乙烯接枝马来酸酐的混合料中选择添加非碱性金属氧化物助阻燃剂和非碱性金属氧化物抑烟剂，不但阻燃性能达到UL94的V0级别，烟密度仅为50～60，而且剥离强度高，粘结力持久性好。本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法，工艺简单，易于实现工业化生产。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的一种实施例，本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐10份、熔融指数为2g/10min的高密度聚乙烯40份、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为0.5g/10min)10份、十溴二苯醚10份、硼酸锌5份、钼酸锌10份。
其中所述聚乙烯接枝马来酸酐由熔融指数为2g/10min的高密度聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。
本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶采用以下方法制备而成：
(1)将上述各物料加入高速混合机中，于55℃的条件下混合3分钟；
(2)将步骤(1)所得混合料在双螺杆挤出机中加热至170℃熔融挤出并造粒，即得所述阻燃热熔胶。
实施例2
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的一种实施例，本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐12份、熔融指数为5g/10min的线型低密度聚乙烯35份、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为1g/10min)9份、四溴双酚A11份、磷酸三苯酯6份、水滑石9份。
其中所述聚乙烯接枝马来酸酐由熔融指数为5g/10min的高密度聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。
本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法同实施例1。
实施例3
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的一种实施例，本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐15份、熔融指数为6g/10min的低密度聚乙烯30份、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为10g/10min)8份、十溴二苯乙烷12份、聚磷酸铵7份、三氧化钼8份。
其中所述聚乙烯接枝马来酸酐由熔融指数为8g/10min的高密度聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。
本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法同实施例1。
实施例4
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的一种实施例，本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐20份、熔融指数为8g/10min的高密度聚乙烯25份、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为15g/10min)7份、十溴二苯醚13份、聚磷酸铵8份、三氧化钼7份。
其中所述聚乙烯接枝马来酸酐由熔融指数为10g/10min的高密度聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。
本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法同实施例1。
实施例5
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的一种实施例，本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐25份、熔融指数为10g/10min的线型低密度聚乙烯20份、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为20g/10min)6份、十溴二苯乙烷14份、磷酸三苯酯9份、钼酸锌6份。
其中所述聚乙烯接枝马来酸酐由熔融指数为10g/10min的线型低密度聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。
本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法同实施例1。
实施例6
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的一种实施例，本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐28份、熔融指数为2g/10min的低密度聚乙烯32份、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为5g/10min)5份、四溴双酚A15份、硼酸锌10份、水滑石5份。
其中所述聚乙烯接枝马来酸酐由熔融指数为9g/10min的线型低密度聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。
本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法同实施例1。
实施例7
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的一种实施例，本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐30份、熔融指数为3g/10min的高密度聚乙烯和熔融指数为5g/10min的线型低密度聚乙烯的混合物26份、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为12g/10min)8份、十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的混合物(十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的质量比为1:1)13份、磷酸三苯酯和聚磷酸铵的混合物(磷酸三苯酯和聚磷酸铵的质量比为2:1)8份、钼酸锌和三氧化钼的混合物(钼酸锌和三氧化钼的质量比为1:2)6份。
其中所述聚乙烯接枝马来酸酐由熔融指数为5g/10min的线型低密度聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到；所述熔融指数为3g/10min的高密度聚乙烯和熔融指数为5g/10min的线型低密度聚乙烯的混合物中，高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯的质量比为1:1。
本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法同实施例1。
实施例8
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的一种实施例，本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐16份、熔融指数为8g/10min的低密度聚乙烯28份、乙烯-辛烯共聚物(熔融指数为18g/10min)9份、十溴二苯醚和四溴双酚A的混合物(十溴二苯醚和四溴双酚A的质量比为3:1)12份、硼酸锌和聚磷酸铵的混合物(硼酸锌和聚磷酸铵的质量比为1:1)6份、三氧化钼和水滑石的混合物(三氧化钼和水滑石的质量比为2:3)9份。
其中所述聚乙烯接枝马来酸酐由熔融指数为2g/10min的线型低密度聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。
本实施例所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法同实施例1。
实施例9
本发明铝塑板专用阻燃热熔胶的性能试验
1、物理性能测试
分别取上述实施例1～8所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，按照相应标准分别测试每个实施例所述阻燃热熔胶的物理性能(拉伸强度、断裂伸长率、剥离强度、阻燃等级、烟密度)，测试结果见表1所示。
表1本发明阻燃热熔胶的物理性能测试结果
2、稳定性测试
因为热熔胶粒在使用过程中需要经过吹膜及热压过程，这两个过程中铝塑板专用阻燃热熔胶均为熔融状态，其在两次加工过程中的熔融状态总时间长度大概为15分钟左右，所以本发明所述的铝塑板专用阻燃热熔胶必须要能够在一定温度下熔融状态下保持性能的稳定才具有使用价值。为了验证本发明所述铝塑板专用阻燃热熔胶的稳定性，本实验分别采用实施例1～8制备得到的铝塑板专用阻燃热熔胶，将所得铝塑板专用阻燃热熔胶粒置于170℃的密炼机中分别熔融密炼20分钟及30分钟后，取出胶料重新破碎造粒进行检测，其结果如表2所示。
表2本发明阻燃热熔胶的稳定性测试结果
由以上结果可以看出，本发明所制得的铝塑板专用阻燃热熔胶在熔融密炼30分钟时间内，其性能基本不随时间而变化，这也保证了其在阻燃铝塑板加工过程中的性能稳定。
实施例10
不同助剂对剥离强度影响的试验
分别采用碱性金属氧化物助阻燃剂：三氧化二锑替代实施例1～8中的非碱性金属氧化物助阻燃剂，其余成分及含量均与实施例1～8相同，得到对比例1.1～8.1；分别采用碱性金属氧化物抑烟剂：氧化钼代替实施例1～8中的非碱性金属氧化物抑烟剂其余成分及含量均与实施例1～8相同，得到对比例1.2～8.2。
1、检测剥离强度
按GB/T2790标准分别检测实施例1～8、对比例1.1～8.1、对比例1.2～8.2的剥离强度，并对实施例1～8、对比例1.1～8.1、对比例1.2～8.2的剥离强度值进行加权平均，得对比例1.1～8.1的剥离强度的加权平均值为7N/cm，对比例1.2～8.2的剥离强度的加权平均值为9N/cm，而实施例1～8的剥离强度的加权平均值为12N/cm。
2、检测热稳定性
将上述实施例1～8、对比例1.1～8.1、对比例1.2～8.2所得热熔胶粒置于170摄氏度的密炼机中分别熔融密炼30分钟后，取出胶料重新破碎造粒进行检测，其结果如下：
表3阻燃热熔胶的物理性能
由以上结果可以看出，由于碱性金属氧化物助阻燃剂及抑烟剂容易与马来酸酐进行反应，所以导致了采用碱性金属氧化物代替非碱性金属氧化物以后，热熔胶的物理性能发生了比较大的下降。尤其是在经过30分钟的密炼之后，马来酸酐与碱性金属氧化物反应更加充分，从而导致了其性能进一步降低。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐10-30份、聚乙烯树脂20-40份、乙烯-辛烯共聚物5-10份、溴系阻燃剂10-15份、非碱性金属氧化物助阻燃剂5-10份、非碱性金属氧化物抑烟剂5-10份。
2.如权利要求1所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，包含以下重量份的成分：聚乙烯接枝马来酸酐15-25份、聚乙烯树脂25-35份、乙烯-辛烯共聚物6-9份、溴系阻燃剂11-13份、非碱性金属氧化物助阻燃剂6-8份、非碱性金属氧化物抑烟剂6-9份。
3.如权利要求1或2所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，所述聚乙烯接枝马来酸酐由聚乙烯熔融接枝马来酸酐而得到。
4.如权利要求3所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，所述聚乙烯为熔融指数均为2-10g/10min的高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯中的至少一种。
5.如权利要求1或2所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，所述聚乙烯树脂为熔融指数均为2-10g/10min的高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为0.5-20g/10min。
7.如权利要求1或2所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，所述溴系阻燃剂为十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A中的至少一种。
8.如权利要求1或2所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，所述非碱性金属氧化物助阻燃剂为硼酸锌、磷酸三苯酯、聚磷酸铵中的至少一种。
9.如权利要求1或2所述的铝塑板专用阻燃热熔胶，其特征在于，所述非碱性金属氧化物抑烟剂为钼酸锌、三氧化钼、水滑石中的至少一种。
10.一种如权利要求1～9任一项所述铝塑板专用阻燃热熔胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将铝塑板专用阻燃热熔胶所需的物料加入高速混合机中，于55℃的条件下混合3分钟；
(2)将步骤(1)所得混合料在双螺杆挤出机中加热至170℃熔融挤出并造粒，即得所述阻燃热熔胶。
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