CN106317781A - 一种阻燃耐高温装饰材料及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃耐高温装饰材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃耐高温装饰材料，由下列重量份的原料制成：环氧树脂10‑15份、聚甲基三甲氧基硅氧烷10‑15份、丁腈橡胶6‑12份、乙烯‑醋酸乙烯酯5‑10份、稀土5‑12份、偏硅酸钠5‑9份、壬基酚聚氧乙烯醚3‑7份、2‑正辛基‑4‑异噻唑啉‑3‑酮3‑6份、甲基苯并三氮唑2‑4份、硅酸铝3‑7份、环己酮1‑3份、磷酸三苯酯2‑5份、聚磷酸胺3‑6份、粘合剂4‑8份、热稳定剂5‑10份。制备而成的阻燃耐高温装饰材料，其阻燃性能好、可以耐高温。同时，还公开了相应的制备方法。

Description

一种阻燃耐高温装饰材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及装饰材料技术领域，特别涉及一种阻燃耐高温装饰材料及其制备方法。
背景技术
装饰材料是装修各类土木建筑物以提高其使用功能和美观，保护主体结构在各种环境因素下的稳定性和耐久性的建筑材料及其制品，又称装修材料、饰面材料。主要有草、木、 石、砂、砖、瓦、水泥、石膏、石棉、石灰、玻璃、马赛克、软瓷、陶瓷、油漆涂料、纸、生态木、金属、塑料、织物等，以及各种复合制品。按主要用途分为3大类：地面装饰材料、内墙装饰材料、外墙装饰材料。随着科学技术的不断发展和人类生活水平的不断提高，建筑装饰向着环保化、多功能、高强轻质化、成品化、安装标准化、控制智能化的新型装饰材料方向发展。最新装饰材料大大降低了生产工人的劳动强度。彻底改变了以往的立模，平模浇筑成型的诸多弊端。如模具使用量大，周转率低，需电加热或蒸汽加热，产品种类单一；隔声，保温效果不能满足市场要求的诸多缺陷。新型装饰材料的特点：生产原料来源广，没有地区局限性。生产工艺简单，设备自动化程度高，劳动强度低，流水线作业，生产过程无噪音无三废排放。生产能耗低，不需高温、高压，利用化学反应自身释放热量，达到生产工艺要求。新型装饰材料是时代发展所需要的，最新装饰材料节能环保：生产过程无需高温高压，产品无毒、无害、无污染，无放射性，属绿色环保新型节能建材。针对人们装修过程中遇到的材料易燃、助燃、高温变形、变形等现象，现在研制出一款复合的阻燃耐高温装饰材料就显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种阻燃耐高温装饰材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了这种阻燃耐高温装饰材料，其阻燃性能好、且具有耐高温的特性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种阻燃耐高温装饰材料，由下列重量份的原料制成：环氧树脂10-15份、聚甲基三甲氧基硅氧烷10-15份、丁腈橡胶6-12份、乙烯-醋酸乙烯酯5-10份、稀土5-12份、偏硅酸钠5-9份、壬基酚聚氧乙烯醚3-7份、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮3-6份、甲基苯并三氮唑2-4份、硅酸铝3-7份、环己酮1-3份、磷酸三苯酯2-5份、聚磷酸胺3-6份、粘合剂4-8份、热稳定剂5-10份。
优选地，所述的粘合剂选自过氧化二异丙苯、丙烯酸羟丙酯、环甲基硅氧烷、乙醇胺磷酸酯中的一种或几种。
优选地，所述热稳定剂选自4-氯-6-甲基喹啉、2-甲基-4-氨基吡啶、5-苄基四氮唑、4-苯基丁酰氯中的一种或几种。
所述的阻燃耐高温装饰材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土加入高速搅拌机中分散，搅拌混合40分钟，搅拌速度250-350转/分钟，然后依次加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、热稳定剂,继续搅拌25分钟，得到搅拌混合物；
（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入反应釜，然后依次加入硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、粘合剂，反应釜内充入惰性气体，反应温度150-180℃，反应釜转速250-320转/分钟，反应时间5小时，得到反应原液；
（4）将步骤（3）的反应原液导出，过筛网过滤，筛网孔径20-50μm;
（5）再将步骤（4）中的过滤混合物注入双螺杆挤出机，挤出得到产品，螺杆温度200-220℃，螺杆转速200-300转/分钟。
优选地，所述步骤（3）中的惰性气体为二氧化碳。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的阻燃耐高温装饰材料以环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土为主要成分，通过加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、粘合剂、热稳定剂，辅以高速搅拌、高温反应、网筛过滤、挤出成型等工艺，使得制备而成的阻燃耐高温装饰材料，其阻燃性能好，且具有耐高温的特性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的阻燃耐高温装饰材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）称取环氧树脂10份、聚甲基三甲氧基硅氧烷10份、丁腈橡胶6份、乙烯-醋酸乙烯酯5份、稀土5份、偏硅酸钠5份、壬基酚聚氧乙烯醚3份、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮3份、甲基苯并三氮唑2份、硅酸铝3份、环己酮1份、磷酸三苯酯2份、聚磷酸胺3份、过氧化二异丙苯4份、4-氯-6-甲基喹啉5份；
（2）将环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土加入高速搅拌机中分散，搅拌混合40分钟，搅拌速度250转/分钟，然后依次加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、4-氯-6-甲基喹啉,继续搅拌25分钟，得到搅拌混合物；
（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入反应釜，然后依次加入硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、过氧化二异丙苯，反应釜内充入二氧化碳，反应温度150℃，反应釜转速250转/分钟，反应时间5小时，得到反应原液；
（4）将步骤（3）的反应原液导出，过筛网过滤，筛网孔径20μm;
（5）再将步骤（4）中的过滤混合物注入双螺杆挤出机，挤出得到产品，螺杆温度200℃，螺杆转速200转/分钟。
制得的阻燃耐高温装饰材料测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取环氧树脂12份、聚甲基三甲氧基硅氧烷13份、丁腈橡胶8份、乙烯-醋酸乙烯酯7份、稀土9份、偏硅酸钠7份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮4份、甲基苯并三氮唑3份、硅酸铝4份、环己酮2份、磷酸三苯酯3份、聚磷酸胺4份、丙烯酸羟丙酯5份、2-甲基-4-氨基吡啶7份；
（2）将环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土加入高速搅拌机中分散，搅拌混合40分钟，搅拌速度280转/分钟，然后依次加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、2-甲基-4-氨基吡啶,继续搅拌25分钟，得到搅拌混合物；
（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入反应釜，然后依次加入硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、丙烯酸羟丙酯，反应釜内充入二氧化碳，反应温度160℃，反应釜转速280转/分钟，反应时间5小时，得到反应原液；
（4）将步骤（3）的反应原液导出，过筛网过滤，筛网孔径30μm;
（5）再将步骤（4）中的过滤混合物注入双螺杆挤出机，挤出得到产品，螺杆温度205℃，螺杆转速220转/分钟。
制得的阻燃耐高温装饰材料测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取环氧树脂14份、聚甲基三甲氧基硅氧烷14份、丁腈橡胶10份、乙烯-醋酸乙烯酯9份、稀土11份、偏硅酸钠8份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮5份、甲基苯并三氮唑3份、硅酸铝6份、环己酮2份、磷酸三苯酯4份、聚磷酸胺5份、环甲基硅氧烷7份、5-苄基四氮唑9份；
（2）将环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土加入高速搅拌机中分散，搅拌混合40分钟，搅拌速度320转/分钟，然后依次加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、5-苄基四氮唑,继续搅拌25分钟，得到搅拌混合物；
（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入反应釜，然后依次加入硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、环甲基硅氧烷，反应釜内充入二氧化碳，反应温度170℃，反应釜转速300转/分钟，反应时间5小时，得到反应原液；
（4）将步骤（3）的反应原液导出，过筛网过滤，筛网孔径40μm;
（5）再将步骤（4）中的过滤混合物注入双螺杆挤出机，挤出得到产品，螺杆温度215℃，螺杆转速280转/分钟。
制得的阻燃耐高温装饰材料测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取环氧树脂15份、聚甲基三甲氧基硅氧烷15份、丁腈橡胶12份、乙烯-醋酸乙烯酯10份、稀土12份、偏硅酸钠9份、壬基酚聚氧乙烯醚7份、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮6份、甲基苯并三氮唑4份、硅酸铝7份、环己酮3份、磷酸三苯酯5份、聚磷酸胺6份、乙醇胺磷酸酯8份、4-苯基丁酰氯10份；
（2）将环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土加入高速搅拌机中分散，搅拌混合40分钟，搅拌速度350转/分钟，然后依次加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、4-苯基丁酰氯,继续搅拌25分钟，得到搅拌混合物；
（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入反应釜，然后依次加入硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、乙醇胺磷酸酯，反应釜内充入二氧化碳，反应温度180℃，反应釜转速320转/分钟，反应时间5小时，得到反应原液；
（4）将步骤（3）的反应原液导出，过筛网过滤，筛网孔径50μm;
（5）再将步骤（4）中的过滤混合物注入双螺杆挤出机，挤出得到产品，螺杆温度220℃，螺杆转速300转/分钟。
制得的阻燃耐高温装饰材料测试结果如表1所示。
对比例1
（1）称取环氧树脂10份、聚甲基三甲氧基硅氧烷10份、丁腈橡胶6份、乙烯-醋酸乙烯酯5份、稀土5份、偏硅酸钠5份、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮3份、甲基苯并三氮唑2份、硅酸铝3份、环己酮1份、磷酸三苯酯2份、过氧化二异丙苯4份、4-氯-6-甲基喹啉5份；
（2）将环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土加入高速搅拌机中分散，搅拌混合40分钟，搅拌速度250转/分钟，然后依次加入偏硅酸钠、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、4-氯-6-甲基喹啉,继续搅拌25分钟，得到搅拌混合物；
（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入反应釜，然后依次加入硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、过氧化二异丙苯，反应釜内充入二氧化碳，反应温度150℃，反应釜转速250转/分钟，反应时间5小时，得到反应原液；
（4）将步骤（3）的反应原液导出，过筛网过滤，筛网孔径20μm;
（5）再将步骤（4）中的过滤混合物注入双螺杆挤出机，挤出得到产品，螺杆温度200℃，螺杆转速200转/分钟。
制得的阻燃耐高温装饰材料测试结果如表1所示。
对比例2
（1）称取环氧树脂15份、聚甲基三甲氧基硅氧烷15份、丁腈橡胶12份、乙烯-醋酸乙烯酯10份、稀土12份、偏硅酸钠9份、壬基酚聚氧乙烯醚7份、甲基苯并三氮唑4份、硅酸铝7份、磷酸三苯酯5份、聚磷酸胺6份、乙醇胺磷酸酯8份、4-苯基丁酰氯10份；
（2）将环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土加入高速搅拌机中分散，搅拌混合40分钟，搅拌速度350转/分钟，然后依次加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑、4-苯基丁酰氯,继续搅拌25分钟，得到搅拌混合物；
（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入反应釜，然后依次加入硅酸铝、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、乙醇胺磷酸酯，反应釜内充入二氧化碳，反应温度180℃，反应釜转速320转/分钟，反应时间5小时，得到反应原液；
（4）将步骤（3）的反应原液导出，过筛网过滤，筛网孔径50μm;
（5）再将步骤（4）中的过滤混合物注入双螺杆挤出机，挤出得到产品，螺杆温度220℃，螺杆转速300转/分钟。
制得的阻燃耐高温装饰材料测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的阻燃耐高温装饰材料分别进行阻燃性能、阻燃时间、导热系数、热膨胀系数的性能测试。
表1
阻燃UL94 阻燃时间/s 导热系数（w/m·k） 热膨胀系数（*10-7℃）
实施例1 V0 ≤5 4.079 6.505
实施例2 V0 ≤5 4.778 6.636
实施例3 V0 ≤5 4.895 6.724
实施例4 V0 ≤5 5.478 6.966
对比例1 V1 ≤5 3.147 4.406
对比例2 V1 ≤5 2.214 4.329
本发明的阻燃耐高温装饰材料以环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土为主要成分，通过加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、粘合剂、热稳定剂，辅以高速搅拌、高温反应、网筛过滤、挤出成型等工艺，使得制备而成的阻燃耐高温装饰材料，其阻燃性能好，且具有耐高温的特性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的阻燃耐高温装饰材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种阻燃耐高温装饰材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：环氧树脂10-15份、聚甲基三甲氧基硅氧烷10-15份、丁腈橡胶6-12份、乙烯-醋酸乙烯酯5-10份、稀土5-12份、偏硅酸钠5-9份、壬基酚聚氧乙烯醚3-7份、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮3-6份、甲基苯并三氮唑2-4份、硅酸铝3-7份、环己酮1-3份、磷酸三苯酯2-5份、聚磷酸胺3-6份、粘合剂4-8份、热稳定剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的阻燃耐高温装饰材料，其特征在于：所述的粘合剂选自过氧化二异丙苯、丙烯酸羟丙酯、环甲基硅氧烷、乙醇胺磷酸酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的阻燃耐高温装饰材料，其特征在于：所述热稳定剂选自4-氯-6-甲基喹啉、2-甲基-4-氨基吡啶、5-苄基四氮唑、4-苯基丁酰氯中的一种或几种。
4.根据权利要求1-3任一所述的阻燃耐高温装饰材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将环氧树脂、聚甲基三甲氧基硅氧烷、丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、稀土加入高速搅拌机中分散，搅拌混合40分钟，搅拌速度250-350转/分钟，然后依次加入偏硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、甲基苯并三氮唑、热稳定剂,继续搅拌25分钟，得到搅拌混合物；
（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入反应釜，然后依次加入硅酸铝、环己酮、磷酸三苯酯、聚磷酸胺、粘合剂，反应釜内充入惰性气体，反应温度150-180℃，反应釜转速250-320转/分钟，反应时间5小时，得到反应原液；
（4）将步骤（3）的反应原液导出，过筛网过滤，筛网孔径20-50μm;
（5）再将步骤（4）中的过滤混合物注入双螺杆挤出机，挤出得到产品，螺杆温度200-220℃，螺杆转速200-300转/分钟。
5.根据权利要求4所述的阻燃耐高温装饰材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的惰性气体为二氧化碳。
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