CN106366688A - 一种阻燃型卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃型卷材，该阻燃型卷材是由以下重量份数的各组份组成：高氯化聚合物80‑120份、镁铝合金10‑30份、增韧聚合物3‑5份、分散剂1‑3份、硅烷偶联剂0.5‑2份、有机硅树脂2‑6份、改性剂1‑5份、羧甲基纤维素1‑5份、复合稳定剂1‑5份；本发明还公开了上述阻燃型卷材的制备方法。本发明的阻燃型卷材使无机材料与有机材料复合，提高了高氯化聚合物防水卷材的耐火、阻燃性能，保证了高氯化聚合物防水卷材的力学性能和防水性能，其燃烧性能可以达A2级，具有良好的应用前景。

Description

一种阻燃型卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水材料领域，尤其涉及一种阻燃型卷材及其制备方法。
背景技术
建筑技术的进步正向着工业化、现代化和产业化的方向发展，随之而来的是钢结构建筑和金属屋面使用量快速增长，金属结构及屋面的使用成为建筑技术进步的最明显的特征。大部分钢结构或金属屋面都伴有保温隔热层，能够达到建筑保温隔热有关标准要求的防水卷材，基本都是可燃材料。
现有的阻燃型防水卷材采用的技术措施是在材料组分中使用阻燃剂，随着其含量达到一定要求，阻燃性能会有所提高。但其阻燃防水卷材一旦燃烧，随着热量向基层传递，基层或者底层结构会升温，燃烧会蔓延致基层和结构，导致结构失效。阻燃防水卷材仅仅提高了燃烧点，不具备阻止燃烧继续蔓延的功能。
在大多数的干燥地区，外部失火燃烧的机会正在增加，提高屋顶最外面的防水层的阻火性能，增强防火安全性已经很迫切。对金属建筑结构和金属屋顶支撑体系进行失火保护，保证失火燃烧过程的一定时间内金属承载能力得到保持，赢得更长的施救时间和施救机会，是金属建筑结构防火技术需要解决的关键问题。
针对于此，中国发明专利申请CN 104672729 A公开了一种膨胀阻火型防水卷材及制备方法。本发明的技术方案为：本发明的膨胀阻火型防水卷材，其材料组成为：高氯化聚合物、增韧聚合物、复合稳定剂、润滑剂、増塑剂、加工助剂、增韧聚合物、催化脱水剂、消烟阻燃剂、耐高温纤维、偶联剂，所发明的膨胀阻火型防水卷材具有防水和防火双重功效，特别适合于对于防水和阻火都有要求的用途。
但是，其的阻燃原理是基于发泡膨胀烧蚀的隔热阻火机理，热膨胀剂是三聚氰胺，所述烧结成碳剂是季戊四醇，催化脱水剂是聚磷酸铵，使用三聚氰胺受热分解气体发泡，受热的热塑性基体厚度膨胀，聚磷酸铵和季戊四醇形成碳骨架，随着燃烧发展而形成结碳层，结碳层具有高温隔热阻火的作用，阻滞热量的传递，保护或者延缓金属基层的失效。但是，在实际使用中，三聚氰胺压熔点354℃下会分解，三聚氰胺在高温下分解产生氰化物气体，氰化物气体是剧毒气体，在实现阻燃的同时，会产生具有严重毒性的毒烟，严重影响使用中的身体健康。
发明内容
本发明提供一种无机材料与有机材料复合，具有耐火、阻燃性能，力学性能和防水性好，其燃烧性能可以达A2级且具有良好的应用前景的阻燃型卷材及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种阻燃型卷材，由以下重量份数的各组份组成：高氯化聚合物80-120份、镁铝合金10-30份、增韧聚合物3-5份、分散剂1-3份、硅烷偶联剂0.5-2份、有机硅树脂2-6份、改性剂1-5份、羧甲基纤维素1-5份、复合稳定剂1-5份；
进一步地，所述镁铝合金按照重量百分含量由如下成分组成：Mg：15-25％，，Si：1-2％，Zn：5-15％，O：0.2-1％，余量为Al；
进一步地，所述镁铝合金的制备方法具体为：按照所述镁铝合金的重量百分含量进行配料，经研磨、混料、锻造、烧制得到镁铝合金成品；
进一步地，按照所述镁铝合金的重量百分含量进行配料，经球磨机研磨、混料至观察不到团聚为止，在锻造温度为700-825℃下锻造35-60分钟，再置于真空炉内施压80-95MPa、在450-500℃下保温6-10分钟烧制得到镁铝合金成品；
进一步地，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；
进一步地，所述高氯化聚合物为高氯化聚合物颗粒；
进一步地，所述改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯；
进一步地，所述复合稳定剂为二盐基亚磷酸铅或二盐基邻苯二甲酸铅。
本发明还公开了上述阻燃型卷材的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照比例将镁铝合金、增韧聚合物、分散剂、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、羧甲基纤维素、复合稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与高氯化聚合物混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.05-0.2MPa，通蒸汽时间为5-20s，得到产品阻燃型卷材；
进一步地，蒸汽压力为0.1-0.2MPa。
本发明的有益效果：
本发明的阻燃型卷材使无机材料与有机材料复合，提高了高氯化聚合物防水卷材的耐火、阻燃性能，保证了高氯化聚合物防水卷材的力学性能和防水性能，其燃烧性能可以达A2级，具有良好的应用前景。此外，其阻燃过程有效避免采用三聚氰胺，杜绝了氰化物毒烟对人体的伤害，安全无毒。本发明的配方互相配合，通过使用镁铝合金改善了材料的强度和阻燃性能，使用复合稳定剂提高材料的热稳定性，各组份之间产生了协同效应，使得材料阻燃性能优越，可广泛应用于阻燃材料领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例旨在对本发明进行举例描述，而非以任何形式对本发明进行限制。
实施例1：
由以下重量份数的各组份组成：高氯化聚合物80份、镁铝合金5份、增韧聚合物3份、十二烷基苯磺酸钠1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有机硅树脂2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、羧甲基纤维素1份、二盐基亚磷酸铅5份。
所述镁铝合金按照重量百分含量由如下成分组成：Mg：15-25％，，Si：1-2％，Zn：5-15％，O：0.2-1％，余量为Al；制备方法为：按照所述镁铝合金的重量百分含量进行配料，经球磨机研磨、混料至观察不到团聚为止，在锻造温度为700℃下锻造60分钟，再置于真空炉内施压80MPa、在450℃下保温6分钟烧制得到镁铝合金成品。
所述阻燃型卷材其制备过程步骤如下：
(1)按照比例将镁铝合金、增韧聚合物、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、羧甲基纤维素、复合稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与高氯化聚合物混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.05MPa，通蒸汽时间为20s，得到产品阻燃型卷材。
实施例2：
由以下重量份数的各组份组成：高氯化聚合物80份、镁铝合金5份、增韧聚合物3份、十二烷基苯磺酸钠1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有机硅树脂2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、羧甲基纤维素1份、二盐基邻苯二甲酸铅5份。
所述镁铝合金按照重量百分含量由如下成分组成：Mg：15-25％，，Si：1-2％，Zn：5-15％，O：0.2-1％，余量为Al；制备方法为：按照所述镁铝合金的重量百分含量进行配料，经球磨机研磨、混料至观察不到团聚为止，在锻造温度为700℃下锻造60分钟，再置于真空炉内施压80MPa、在450℃下保温6分钟烧制得到镁铝合金成品。
所述阻燃型卷材其制备过程步骤如下：
(1)按照比例将镁铝合金、增韧聚合物、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、羧甲基纤维素、复合稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与高氯化聚合物混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.1MPa，通蒸汽时间为20s，得到产品阻燃型卷材。
对比例1：
由以下重量份数的各组份组成：高氯化聚合物80份、氢氧化铝粉5份、增韧聚合物3份、十二烷基苯磺酸钠1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有机硅树脂2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、羧甲基纤维素1份、二盐基邻苯二甲酸铅5份。
所述阻燃型卷材其制备过程步骤如下：
(1)按照比例将氢氧化铝粉、增韧聚合物、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、羧甲基纤维素、复合稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与高氯化聚合物混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.1MPa，通蒸汽时间为20s，得到产品阻燃型卷材。
对比例2：
由以下重量份数的各组份组成：高氯化聚合物80份、镁铝合金5份、增韧聚合物3份、十二烷基苯磺酸钠1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有机硅树脂2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、二盐基邻苯二甲酸铅5份。
所述镁铝合金按照重量百分含量由如下成分组成：Mg：15-25％，，Si：1-2％，Zn：5-15％，O：0.2-1％，余量为Al；制备方法为：按照所述镁铝合金的重量百分含量进行配料，经球磨机研磨、混料至观察不到团聚为止，在锻造温度为700℃下锻造60分钟，再置于真空炉内施压80MPa、在450℃下保温6分钟烧制得到镁铝合金成品。
所述阻燃型卷材其制备过程步骤如下：
(1)按照比例将镁铝合金、增韧聚合物、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、复合稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与高氯化聚合物混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.1MPa，通蒸汽时间为20s，得到产品阻燃型卷材。
实施例3：
实施例1-2、对比例1、对比例2配方得到的阻燃型卷材相比较其各方面性能见下表：
表1试验结果
由此可见，本发明工艺配方简单易用，具有热稳定性好、强度高、质量轻、无毒环保、导热系数低、保温性能好的优点，具有良好的应用前景。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种阻燃型卷材，其特征在于：由以下重量份数的各组份组成：高氯化聚合物80-120份、镁铝合金10-30份、增韧聚合物3-5份、分散剂1-3份、硅烷偶联剂0.5-2份、有机硅树脂2-6份、改性剂1-5份、羧甲基纤维素1-5份、复合稳定剂1-5份。
2.如权利要求1所述的一种阻燃型卷材，其特征在于：所述镁铝合金按照重量百分含量由如下成分组成：Mg：15-25％，，Si：1-2％，Zn：5-15％，O：0.2-1％，余量为Al。
3.如权利要求2所述的一种阻燃型卷材，其特征在于：所述镁铝合金的制备方法具体为：按照所述镁铝合金的重量百分含量进行配料，经研磨、混料、锻造、烧制得到镁铝合金成品。
4.如权利要求3所述的一种阻燃型卷材，其特征在于：按照所述镁铝合金的重量百分含量进行配料，经球磨机研磨、混料至观察不到团聚为止，在锻造温度为700-825℃下锻造35-60分钟，再置于真空炉内施压80-95MPa、在450-500℃下保温6-10分钟烧制得到镁铝合金成品。
5.如权利要求1所述的一种阻燃型卷材，其特征在于：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
6.如权利要求1所述的一种阻燃型卷材，其特征在于：所述高氯化聚合物为高氯化聚合物颗粒。
7.如权利要求1所述的一种阻燃型卷材，其特征在于：所述改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。
8.如权利要求1所述的一种阻燃型卷材，其特征在于：所述复合稳定剂为二盐基亚磷酸铅或二盐基邻苯二甲酸铅。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种阻燃型卷材的制备方法，其特征在于：
(1)按照比例将镁铝合金、增韧聚合物、分散剂、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、羧甲基纤维素、复合稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与高氯化聚合物混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.05-0.2MPa，通蒸汽时间为5-20s，得到产品阻燃型卷材。
10.如权利要求9所述的一种阻燃型卷材的制备方法，其特征在于：蒸汽压力为0.1-0.2MPa。
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