CN108795201A - 一种环保型防火装饰板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型防火装饰板，属于装修装饰领域，该装饰板包括板本体，板本体的侧壁涂覆有环保型防火涂层，按重量份数计，环保型防火涂层原料包括以下组份，丙烯酸酯乳液胶黏剂30‑50份；氢氧化铝1‑5份；聚磷酸铵2‑6份；云母粉1‑4份；六偏磷酸钠2‑6份。本发明具有以下有益效果：聚磷酸铵具有较好的阻燃抑烟作用；氢氧化铝具有阻燃、消烟和填充三个功能；聚磷酸铵具有强烈的脱水作用，能够促使氢氧化铝脱水结晶吸热，使得阻燃体系的阻燃效果增大，进而产生协同增效的作用。六偏磷酸钠具有分散作用，能够使得各组分均匀分散在丙烯酸酯乳液胶黏剂体系中，提高环保型防火涂层原料的阻燃效果，同时进一步提高氢氧化铝和聚磷酸铵之间的协同增效作用。

Description

一种环保型防火装饰板
技术领域
本发明涉及装饰装修领域，更具体地，涉及一种环保型防火装饰板。
背景技术
装饰板是一种人造板材，它是用多种专用纸张经过化学处理后，用高温高压胶合剂制成的热固性层积塑料，板面具有各种木纹或图案，光亮平整，色泽鲜艳美观，主要用于室内的装饰装修。
公告号为CN105729587B的中国专利公开了一种生态装饰板，该装饰板包括处于中间的杉木芯板层，分别粘接在杉木芯板层上下的桉木单板层以及分别粘接在桉木单板层外表的杨木单板层；相邻的板层之间按照木纹理相互垂直的方向进行粘接；相邻的板层之间采用无醛的改性大豆胶进行粘接；改性大豆胶包括以下质量份的原料：无醛液体100份；大豆植物蛋白30-50份；防虫剂0.2-2份；填料5-10份；复合调节剂6-8份；复合调节剂为按照质量比1:3-5组成的尿素和聚酰胺聚胺-环氧氯丙烷；杨木单板和桉木单板通过生态稀释液浸泡处理而成，杨木单板或桉木单板在稀释液中的吸液量为30-45kg/m3；生态稀释液中的生态稀释剂与水的比例为1:7-9。
这种生态装饰板具有环保、低甲醛释放量的特点，但是其采用的防火手段较少，防火性能较差，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种环保型防火装饰板，具有良好的防火性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种环保型防火装饰板，包括板本体，所述板本体的侧壁涂覆有环保型防火涂层，按重量份数计，所述环保型防火涂层原料包括以下组份，丙烯酸酯乳液胶黏剂30-50份；氢氧化铝1-5份；聚磷酸铵2-6份；云母粉1-4份；六偏磷酸钠2-6份。
通过采用上述技术方案，丙烯酸酯聚合物具有独到的耐候性和耐老化性能，并且具有优良的抗氧化性以及防紫外线老化，其粘接强度高，耐水性好。乳液胶黏剂以水为溶剂，比较环保，广泛应用于建筑和装饰等行业，且乳液胶黏剂可以兼顾水溶性和溶剂型胶黏剂的优势，并且在制备方面有着较强可控性。丙烯酸酯乳液胶黏剂具有价格便宜、环保、黏度变化范围宽、流变性和可控性强等诸多优点。
云母粉是一种非金属矿物，主要成分为二氧化硅和氧化铝，云母粉具有耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，具有良好的阻隔和防火作用。
聚磷酸铵具有含磷量大、含氮量高、热稳定性好、吸湿性小、分散性好以及抑烟等特点，其阻燃机理是受热脱水后生成聚磷酸强脱水剂，促使有机物表面脱水生成磷化物，加之生成的非挥发性磷氧化物及聚磷酸对基材表面的覆盖，既隔绝了氧气又防止了可燃性气体的逸出，还避免了烟颗粒的形成，起到了较好的阻燃抑烟作用。
氢氧化铝即三水合氧化铝，具有阻燃、消烟和填充三个功能，不产生二次污染、不挥发、无毒、腐蚀小，被誉称为无公害阻燃剂。其中，氢氧化铝的阻燃机理可以归纳如下：(1)吸热作用，在300-350℃脱水吸热，抑制升温；(2)稀释作用，氢氧化铝填充使可燃性高聚物的浓度下降，氢氧化铝脱水放出的水汽稀释可燃性气体和氧气的浓度，可阻止燃烧；(3)覆盖作用，氢氧化铝脱水后在可燃物表面形成氧化铝保护膜，既隔绝了氧气又防止了可燃性气体的逸出，还避免了烟颗粒的形成，起到了较好的阻燃抑烟作用。
聚磷酸铵具有强烈的脱水作用，能够促使氢氧化铝脱水结晶吸热，使得阻燃体系的阻燃效果增大，进而产生协同增效的作用。
六偏磷酸钠属于低相对分子质量阴离子型表面活性剂，在丙烯酸酯乳液胶黏剂体系中，氢氧化铝在水中会电离带电，与六偏磷酸钠的极性基产生吸附相反电荷的作用而维持体系的稳定。同时，六偏磷酸钠具有分散作用，能够使得各组分均匀分散在丙烯酸酯乳液胶黏剂体系中，使得氢氧化铝和聚磷酸铵形成的非挥发性磷氧化物及聚磷酸和氧化铝保护膜能够均匀分布，从而提高环保型防火涂层原料的阻燃效果，同时也进一步提高了氢氧化铝和聚磷酸铵之间的协同增效作用。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述环保型防火涂层原料包括以下组份，丙烯酸酯乳液胶黏剂45-55份；氢氧化铝2-4份；聚磷酸铵3-5份；云母粉2-3份；六偏磷酸钠3-5份。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述环保型防火涂层原料包括膨胀蛭石3-5份。
通过采用上述技术方案，膨胀蛭石是一种层状硅酸盐矿物，具有阻燃、质轻、吸音、导热系数低等特点，是一种优良的防火材料，进一步提高了环保型防火涂层的阻燃性能。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述环保型防火涂层原料包括纳米氢氧化镁3-5份。
通过采用上述技术方案，氢氧化镁具有良好的阻燃和抑烟作用，主要是由于以下几方面作用：(1)受热分解而释放出结晶水，同时吸收大量的热量，从而一直温度的升高，延缓其热分解并降低燃烧速度；(2)分解产生的稳定的氧化镁覆盖于可燃物表面，起到一定的隔热作用；(3)分解时产生大量的水蒸气降低了气相燃烧区中可燃物的浓度；(4)水蒸气不参与增强一氧化碳释放的水汽反应。
纳米氢氧化镁较传统的氢氧化镁具有更良好加工性能，且在受热时，纳米氢氧化镁能够吸收更多的热量，而在气化过程中吸收大量的热，从而控制燃烧材料上升的温度，同时产生的水蒸气可稀释可燃气体和黑烟，使碳粒在高温下氧化成气体，进一步提高阻燃性并降低发烟量。
膨胀蛭石的表面具有多个微孔，具有良好的吸附性能，因此膨胀蛭石能够吸附部分纳米氢氧化镁，使得在燃烧过程中纳米氢氧化镁能够持续地从膨胀蛭石中的微孔内释放出来，提高了阻燃效果的持续性。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述环保型防火涂层原料包括碳纳米管0.2-0.4份。
通过采用上述技术方案，聚磷酸铵分解产生的无机酸促进了涂料的进一步分解成炭，而分解产生的惰性气体促进了熔融炭渣的膨胀，形成了膨胀炭层，而碳纳米管能够增强该炭层的致密度，从而减少了分解颗粒物通过炭层孔向外界的释放，降低了生烟速率。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述环保型防火涂层原料包括无溶剂硅树脂10-20份。
通过采用上述技术方案，无溶剂硅树脂是一种不含溶剂型硅树脂，不含重金属和芳香烃溶剂，对人体无毒害作用，固化时无副产物产生的环保型高分子材料。将无溶剂硅树脂在涂覆后能够形成非常柔韧牢固的薄膜，该薄膜能够阻隔空气中的水汽以防止板本体受潮而发生霉变。
同时，无溶剂硅树脂在燃烧时，分子中的-Si-O键形成-Si-C键，生成的白色燃烧残渣与炭化物构成复合无机层，可以阻止燃烧生成的烟颗粒外逸，同时还能够阻隔氧气与基质接触，从而起到阻燃的效果。
当聚磷酸铵和无溶剂硅树脂合用时，在高温下，聚磷酸铵分解产生的无机酸促进了涂料的进一步分解成炭，而无溶剂硅树脂则增加这些炭层的热稳定性，从而对阻燃起到协同增效的作用。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述环保型防火涂层原料包括纳米二氧化钛5-8份。
通过采用上述技术方案，纳米二氧化钛所具有的小尺寸效应、表面和界面效应和宏观量子隧道效应，使纳米二氧化钛具有了抗菌杀毒、防雾防露、防污自洁、疏水、屏蔽防老化等特殊性能。纳米二氧化钛可以透过可见过及散射波长更短的紫外线(200-400nm)，使涂层能长期保持鲜艳的色彩。
同时，纳米二氧化钛具有良好的耐高温性能，在燃烧条件下与聚磷酸铵反应生成更耐高温的磷酸肽类物质并在炭化层表面形成金属氧化层，进一步隔绝氧气并以及烟颗粒的逸出，使得炭层在高温时具有更强的热稳定性，质量损失速率明显减缓，炭层耐热氧化能力更好。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.聚磷酸铵和氢氧化铝均具有良好的阻燃抑烟作用，提高了防火性能；
2.聚磷酸铵具有强烈的脱水作用，能够促使氢氧化铝脱水结晶吸热，使得阻燃体系的阻燃效果增大，进而产生协同增效的作用；
3.六偏磷酸钠属于低相对分子质量阴离子型表面活性剂，在丙烯酸酯乳液胶黏剂体系中，氢氧化铝在水中会电离带电，与六偏磷酸钠的极性基产生吸附相反电荷的作用而维持体系的稳定。同时，六偏磷酸钠具有分散作用，能够使得各组分均匀分散在丙烯酸酯乳液胶黏剂体系中，使得氢氧化铝和聚磷酸铵形成的非挥发性磷氧化物及聚磷酸和氧化铝保护膜能够均匀分布，从而提高环保型防火涂层原料的阻燃效果，同时也进一步提高了氢氧化铝和聚磷酸铵之间的协同增效作用；
4.膨胀蛭石是一种层状硅酸盐矿物，具有阻燃、质轻、吸音、导热系数低等特点，是一种优良的防火材料，进一步提高了环保型防火涂层的阻燃性能；
5.膨胀蛭石的表面具有多个微孔，具有良好的吸附性能，因此膨胀蛭石能够吸附部分纳米氢氧化镁，使得在燃烧过程中纳米氢氧化镁能够持续地从膨胀蛭石中的微孔内释放出来，提高了阻燃效果的持续性；
6.聚磷酸铵分解产生的无机酸促进了涂料的进一步分解成炭，而分解产生的惰性气体促进了熔融炭渣的膨胀，形成了膨胀炭层，而碳纳米管能够增强该炭层的致密度，从而减少了分解颗粒物通过炭层孔向外界的释放，降低了生烟速率；
7.当聚磷酸铵和无溶剂硅树脂合用时，在高温下，聚磷酸铵分解产生的无机酸促进了涂料的进一步分解成炭，而无溶剂硅树脂则增加这些炭层的热稳定性，从而对阻燃起到协同增效的作用；
8.纳米二氧化钛具有良好的耐高温性能，在燃烧条件下与聚磷酸铵反应生成更耐高温的磷酸肽类物质并在炭化层表面形成金属氧化层，进一步隔绝氧气并以及烟颗粒的逸出，使得炭层在高温时具有更强的热稳定性，质量损失速率明显减缓，炭层耐热氧化能力更好。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图。
附图标记说明：1、板本体；2、环保型防火涂层。
具体实施方式
实施例1，一种环保型防火装饰板，如图1所示，包括板本体1、涂覆于板本体1侧壁的环保型防火涂层2。按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。其中，环保型防火涂层2的制备方法包括以下步骤：
步骤1，将丙烯酸酯乳液胶黏剂(巴斯夫)、无溶剂硅树脂(GWS-1)、云母粉、氢氧化铝、聚磷酸铵(普塞呋EPFR-APPⅡ)和六偏磷酸钠相互混合并搅拌均匀，获得混合料；
步骤2，膨胀蛭石和纳米氢氧化镁相互混合获得混合物，将混合物与水按1:1的质量比进行稀释并搅拌均匀，进而与混合料相互混合并搅拌均匀；
步骤3，继续加入碳纳米管(CNT102)和纳米二氧化钛并搅拌均匀，获得备用混合料。
步骤4，将备用混合料与水按1:1.2的质量比搅拌均匀，获得环保型防火涂料；
步骤5，将环保型防火涂料涂覆于板本体1的侧壁养护，形成环保型防火涂层2。
实施例2，与实施例1的区别之处在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例3，与实施例1的区别之处在于，步骤2中未添加膨胀蛭石，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例4，与实施例3的区别之处在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例5，与实施例1的区别之处在于，步骤2中未添加纳米氢氧化镁，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例6，与实施例5的区别在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例7，与实施例1的区别之处在于，步骤3中未添加碳纳米管，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例8，与实施例7的区别之处在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例9，与实施例1的区别之处在于，步骤1中未添加无溶剂硅树脂，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例10，与实施例9的区别之处在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例11，与实施例1的区别之处在于，步骤3中未添加纳米二氧化钛，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
实施例12，与实施例11的区别之处在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
对比例1，与实施例1的区别之处在于，步骤1中未添加氢氧化铝，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
对比例2，与对比例1的区别之处在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
对比例3，与实施例1的区别之处在于，步骤1中未添加聚磷酸铵，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
对比例4，与对比例3的区别之处在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
对比例5，与实施例1的区别之处在于，步骤1中未添加六偏磷酸钠，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
对比例6，与对比例5的区别之处在于，按重量份数计，环保型防火涂层2原料组分如表1所示。
其中，环保型防火涂层2的阻燃性能根据国标GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行测验，测验结果如表1所示。
表1
表1-续(Ⅰ)
表1-续(Ⅱ)
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环保型防火装饰板，包括板本体(1)，其特征在于：所述板本体(1)的侧壁涂覆有环保型防火涂层(2)，按重量份数计，所述环保型防火涂层(2)原料包括以下组份，
2.根据权利要求1所述的一种环保型防火装饰板，其特征在于：按重量份数计，所述环保型防火涂层(2)原料包括以下组份，
3.根据权利要求1所述的一种环保型防火装饰板，其特征在于：按重量份数计，所述环保型防火涂层(2)原料包括膨胀蛭石3-5份。
4.根据权利要求3所述的一种环保型防火装饰板，其特征在于：按重量份数计，所述环保型防火涂层(2)原料包括纳米氢氧化镁3-5份。
5.根据权利要求1所述的一种环保型防火装饰板，其特征在于：按重量份数计，所述环保型防火涂层(2)原料包括碳纳米管0.2-0.4份。
6.根据权利要求1所述的一种环保型防火装饰板，其特征在于：按重量份数计，所述环保型防火涂层(2)原料包括无溶剂硅树脂10-20份。
7.根据权利要求1所述的一种环保型防火装饰板，其特征在于：按重量份数计，所述环保型防火涂层(2)原料包括纳米二氧化钛5-8份。
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