CN109109424A - 一种防火阻燃型瓦楞纸 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种防火阻燃型瓦楞纸，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，上纸板、下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结。上纸板与下纸板的上下表面上均设有阻燃层，阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土20‑55份，氧化铈10‑30份，纳米二氧化硅10‑35份，磷腈类化合物5‑30份，磷酸酯5‑15份，聚氨酯10‑30份。粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯10‑20份，氢氧化铝15‑25份，硅藻土5‑20份，聚磷酸铵25‑40份，三聚氰胺12‑28份，分散剂30‑55份，乳化剂1‑5份，萜烯酚醛树脂15‑40份。瓦楞纸外表面与粘结剂中的阻燃物质，有效的提高瓦楞纸的防火阻燃性能，保护所包装物品的同时，也可缓解环境火势的蔓延。另外位于瓦楞纸内部的阻燃物质，不易掉落，可提高防火阻燃的持久性。

Description

一种防火阻燃型瓦楞纸
技术领域
本发明涉及瓦楞纸技术领域，尤其涉及一种防火阻燃型瓦楞纸。
背景技术
瓦楞纸是由挂面纸和通过瓦楞棍加工而形成的波形的瓦楞纸粘合而成的板状物，具有较好的弹性和延伸性能，被广泛应用于制造纸箱、纸箱的夹心以及易碎商品等的包装材料，以便于产品的运输与储存。
瓦楞纸板主要由原纸纤维制成，易受温度、湿度等外界环境因素的影响，在温度较高的环境中，瓦楞纸板纤维易于吸收热量，并将吸收的热量传导至包装箱内的物品上，从而降低了某些物品的质量，甚至导致物品的损坏，造成资源的浪费。在遭遇明火等环境中，由于原纸纤维的易燃性，瓦楞纸易发生燃烧，除直接破坏被包装的物品外，甚至可能增大环境火势，扩大燃烧范围，给人们带来极大的安全隐患。因此，提供一种具有防火阻燃性能的瓦楞纸尤为必要。
发明内容
本申请提供了一种防火阻燃型瓦楞纸，以解决常用瓦楞纸容易导热以及燃烧，导致所包装的物品损坏，并存在极大安全隐患的问题。
一种防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，所述上纸板、所述下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结；
所述上纸板与所述下纸板的上下表面上均设有阻燃层，所述阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土20-55份，氧化铈10-30份，纳米二氧化硅10-35份，磷腈类化合物5-30份，磷酸酯5-15份，聚氨酯10-30份；
所述粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯10-20份，氢氧化铝15-25份，硅藻土5-20份，聚磷酸铵25-40份，三聚氰胺12-28份，分散剂30-55份，乳化剂1-5份，萜烯酚醛树脂15-40份。
可选的，所述阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土30-50份，氧化铈15-25份，纳米二氧化硅15-25份，磷腈类化合物11-23份，磷酸酯7-11份，聚氨酯15-25份；
所述粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯12-16份，氢氧化铝17-21份，硅藻土9-17份，聚磷酸铵29-37份，三聚氰胺16-24份，分散剂36-48份，乳化剂2-4份，萜烯酚醛树脂21-33份。
可选的，所述阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土40份，氧化铈20份，纳米二氧化硅20份，磷腈类化合物17份，磷酸酯9份，聚氨酯20份；
所述粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯14份，氢氧化铝19份，硅藻土13份，聚磷酸铵33份，三聚氰胺20份，分散剂42份，乳化剂3份，萜烯酚醛树脂27份。
可选的，所述瓦楞纸芯包括波浪形瓦楞纸或蜂窝形瓦楞纸。
可选的，所述瓦楞纸芯的凹槽中填充有膨胀型阻燃剂。
可选的，所述钛酸酯偶联剂改性蒙脱土中钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3：2。
可选的，所述分散剂包括无水乙醇、丙酮和硬脂酸单甘油酯，其比例为3：1：1。
可选的，所述乳化剂包括丙烯酸酯、硬脂酸盐或吐温80中的一种。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
本申请提供了一种防火阻燃型瓦楞纸，在瓦楞纸的上纸板与下纸板的上下表面上均设置阻燃层，该阻燃层由钛酸酯偶联剂改性蒙脱土、氧化铈、纳米二氧化硅、磷腈类化合物、磷酸酯以及聚氨酯等组分组成，赋予瓦楞纸上纸板和下纸板很好的防火阻燃性能，降低瓦楞纸的导热性能，保护所包装物品不受到高温环境的损坏。瓦楞纸芯与上下纸板的粘结剂中包含有氧化石墨烯、氢氧化铝、硅藻土、聚磷酸铵及三聚氰胺等具有阻燃性能的组分，可进一步提高瓦楞纸防火阻燃性能。瓦楞纸外表面的阻燃物质与粘结剂中的阻燃物质共同阻燃，可有效的提高瓦楞纸的防火阻燃性能，降低瓦楞纸的可燃性，保护所包装的物品不受高温或明火破坏的同时，也可缓解环境火势的蔓延，减少安全隐患。另外，包含有阻燃物质的粘结剂位于瓦楞纸的内部，不易在瓦楞纸运输或存储过程中与外界摩擦掉落，可提高瓦楞纸防火阻燃的持久性。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合实施例或现有技术作简单地介绍。
本申请提供的一种防火阻燃型瓦楞纸，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，所述上纸板、所述下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结。瓦楞纸芯包括单层的瓦楞纸或由两层瓦楞纸和置于瓦楞纸之间的芯纸构成的双瓦楞芯。
上纸板与下纸板的上下表面上均设有阻燃层，该阻燃层可通过粘附的方式设在上纸板和下纸板的上下表面上，也可通过阻燃材料成膜的方式设置在上纸板和下纸板的上下表面上。
该阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土20-55份，氧化铈10-30份，纳米二氧化硅10-35份，磷腈类化合物5-30份，磷酸酯5-15份，聚氨酯10-30份。
其中，蒙脱土属于黏土，含有水层状硅酸盐，是一种很优异的成炭剂，因此具有很好的防火阻燃性能。使用钛酸酯偶联剂对蒙脱土进行改性后，改性的蒙脱土具有更好的分散性以及相容性，钛酸酯偶联剂本身具有一定的阻燃性能，改性的蒙脱土由于钛酸酯偶联剂与蒙脱土的协同阻燃作用，而具有更佳的防火阻燃效果，可赋予瓦楞纸很好的防火阻燃性能，降低瓦楞纸的可燃性。
氧化铈是稀土元素铈的氧化物，与纳米二氧化硅均可起到隔离空气的作用，从而具有较好的防火阻燃效果。磷腈类化合物在热分解时会吸热，且其受热分解生成的磷酸、偏磷酸和聚磷酸，可形成一层不挥发性保护膜，隔绝了空气，因而具有很好的阻燃性能，且该类化合物发烟及释放的有毒气体少，是一种环境友好型阻燃材料。
在瓦楞纸的上纸板与下纸板的上下表面上设置阻燃层，通过阻燃层将瓦楞纸包覆，可赋予瓦楞纸很好的防火阻燃性能。在阻燃层中包含的阻燃物质间也可起到协同阻燃的作用，从而进一步的提高了瓦楞纸的防火阻燃性能，避免所包装物品受到高温或明火的破坏，降低安全隐患。
粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯10-20份，氢氧化铝15-25份，硅藻土5-20份，聚磷酸铵25-40份，三聚氰胺12-28份，分散剂30-55份，乳化剂1-5份，萜烯酚醛树脂15-40份。
其中，氧化石墨烯为片状结构，加热后膨胀可形成网状阻隔层，起到阻燃保护的作用。氢氧化铝在高温下易分解，该分解反应为吸热反应，可减慢或抑制物质的燃烧，降低物质的温度，并促进炭化和抑烟。另外，其分解产生大量的结合水，可降低可燃气对燃烧的贡献，降低物质的放热量和生烟量，有助于燃烧的中断，从而起到很好的防火阻燃性能。而聚磷酸铵和三聚氰胺无毒无味，吸湿性小，热稳定性高，受热分解会发生吸热反应，均属于性能优良的阻燃剂。粘结剂中含有的阻燃性物质，可起到协同阻燃的作用，从而提高瓦楞纸的防火阻燃性能。
使用含有阻燃材料的粘结剂，在瓦楞纸的制作过程中，粘结剂分别位于瓦楞纸与上纸板、瓦楞纸与下纸板之间，即粘结剂相对包覆于瓦楞纸的内部，不易在纸箱运输或存储过程中与外界摩擦而掉落，有助于粘结剂中阻燃物质的长效使用，从而赋予瓦楞纸很好的防火阻燃持久性。
本申请提供的防火阻燃型瓦楞纸，其上纸板和下纸板的上下表面上均设有阻燃层，该阻燃层含有钛酸酯偶联剂改性蒙脱土、氧化铈、纳米二氧化硅、磷腈类化合物、磷酸酯等阻燃组分，使用阻燃层包覆瓦楞纸，赋予瓦楞纸很好的防火阻燃性能。瓦楞纸的粘结剂中也包含有氧化石墨烯、氢氧化铝、硅藻土、聚磷酸铵、三聚氰胺等阻燃组分，进一步提高瓦楞纸的防火阻燃性能的同时，位于瓦楞纸内部的阻燃物质，不易与外界摩擦掉落，有助于提高瓦楞纸防火阻燃的持久性。
可选的，阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土30-50份，氧化铈15-25份，纳米二氧化硅15-25份，磷腈类化合物11-23份，磷酸酯7-11份，聚氨酯15-25份。
粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯12-16份，氢氧化铝17-21份，硅藻土9-17份，聚磷酸铵29-37份，三聚氰胺16-24份，分散剂36-48份，乳化剂2-4份，萜烯酚醛树脂21-33份。
可选的，阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土40份，氧化铈20份，纳米二氧化硅20份，磷腈类化合物17份，磷酸酯9份，聚氨酯20份。此时制得的阻燃层具有较佳的防火阻燃性能
粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯14份，氢氧化铝19份，硅藻土13份，聚磷酸铵33份，三聚氰胺20份，分散剂42份，乳化剂3份，萜烯酚醛树脂27份。采用上述组分制得的粘结剂具有较好的粘结性能和阻燃性能。
可选的，瓦楞纸芯包括波浪形瓦楞纸或蜂窝形瓦楞纸。
可选的，瓦楞纸芯的凹槽中填充有膨胀型阻燃剂。该膨胀型阻燃剂可通过粘合的方式粘附于瓦楞纸的瓦楞槽中，进一步提高瓦楞纸防火阻燃性能的同时，位于瓦楞纸内部瓦楞槽中的阻燃剂不易与外界触碰掉落，有助于延长瓦楞纸防火阻燃性能的持续时间，使瓦楞纸具有持久的防火阻燃性能。
可选的，钛酸酯偶联剂改性蒙脱土中钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3：2。使用钛酸酯偶联剂进行蒙脱土的改性，当钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3:2时，改性后的蒙脱土具有更好的分散性和阻燃性能。
可选的，分散剂包括无水乙醇、丙酮和硬脂酸单甘油酯，其比例为3：1：1。
可选的，乳化剂包括丙烯酸酯、硬脂酸盐或吐温80中的一种。
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面结合实施例作简单地介绍。
实施例1
一种防火阻燃型瓦楞纸，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，上纸板、下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结。
上纸板与下纸板的上下表面上均设有阻燃层，阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土20份，氧化铈10份，纳米二氧化硅10份，磷腈类化合物5份，磷酸酯5份，聚氨酯10份。
粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯10份，氢氧化铝15份，硅藻土5份，聚磷酸铵25份，三聚氰胺12份，分散剂30份，乳化剂1份，萜烯酚醛树脂15份。
其中，瓦楞纸芯为波浪形瓦楞纸，瓦楞纸芯的凹槽中填充有膨胀型阻燃剂。该钛酸酯偶联剂改性蒙脱土中钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3：2。分散剂为无水乙醇、丙酮和硬脂酸单甘油酯，其比例为3：1：1。乳化剂为丙烯酸酯。
实施例2
一种防火阻燃型瓦楞纸，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，上纸板、下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结。
上纸板与下纸板的上下表面上均设有阻燃层，阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土30份，氧化铈15份，纳米二氧化硅15份，磷腈类化合物11份，磷酸酯7份，聚氨酯15份；
粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯12份，氢氧化铝17份，硅藻土9份，聚磷酸铵29份，三聚氰胺16份，分散剂36份，乳化剂2份，萜烯酚醛树脂21份。
其中，瓦楞纸芯为蜂窝形瓦楞纸，瓦楞纸芯的凹槽中填充有膨胀型阻燃剂。该钛酸酯偶联剂改性蒙脱土中钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3：2。分散剂为无水乙醇、丙酮和硬脂酸单甘油酯，其比例为3：1：1。乳化剂为硬脂酸盐。
实施例3
一种防火阻燃型瓦楞纸，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，上纸板、下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结。
上纸板与下纸板的上下表面上均设有阻燃层，阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土40份，氧化铈20份，纳米二氧化硅20份，磷腈类化合物17份，磷酸酯9份，聚氨酯20份；
所述粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯14份，氢氧化铝19份，硅藻土13份，聚磷酸铵33份，三聚氰胺20份，分散剂42份，乳化剂3份，萜烯酚醛树脂27份。
其中，瓦楞纸芯为蜂窝形瓦楞纸，瓦楞纸芯的凹槽中填充有膨胀型阻燃剂。该钛酸酯偶联剂改性蒙脱土中钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3：2。分散剂为无水乙醇、丙酮和硬脂酸单甘油酯，其比例为3：1：1。乳化剂为丙烯酸酯。
实施例4
一种防火阻燃型瓦楞纸，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，上纸板、下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结。
上纸板与下纸板的上下表面上均设有阻燃层，阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土50份，氧化铈25份，纳米二氧化硅25份，磷腈类化合物23份，磷酸酯11份，聚氨酯25份。
粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯16份，氢氧化铝21份，硅藻土17份，聚磷酸铵37份，三聚氰胺24份，分散剂48份，乳化剂4份，萜烯酚醛树脂33份。
其中，瓦楞纸芯为波浪形瓦楞纸，瓦楞纸芯的凹槽中填充有膨胀型阻燃剂。该钛酸酯偶联剂改性蒙脱土中钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3：2。分散剂为无水乙醇、丙酮和硬脂酸单甘油酯，其比例为3：1：1。乳化剂为吐温80。
实施例5
一种防火阻燃型瓦楞纸，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，上纸板、下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结。
上纸板与下纸板的上下表面上均设有阻燃层，阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土55份，氧化铈30份，纳米二氧化硅35份，磷腈类化合物30份，磷酸酯15份，聚氨酯30份；
粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯20份，氢氧化铝25份，硅藻土20份，聚磷酸铵40份，三聚氰胺28份，分散剂55份，乳化剂5份，萜烯酚醛树脂40份。
其中，瓦楞纸芯为蜂窝形瓦楞纸，瓦楞纸芯的凹槽中填充有膨胀型阻燃剂。该钛酸酯偶联剂改性蒙脱土中钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3：2。分散剂为无水乙醇、丙酮和硬脂酸单甘油酯，其比例为3：1：1。乳化剂为硬脂酸盐。
本申请提供了一种防火阻燃型瓦楞纸，在瓦楞纸的上纸板与下纸板的上下表面上均设置阻燃层，该阻燃层由钛酸酯偶联剂改性蒙脱土、氧化铈、纳米二氧化硅、磷腈类化合物、磷酸酯以及聚氨酯等组分组成，赋予瓦楞纸上纸板和下纸板很好的防火阻燃性能，降低瓦楞纸的导热性能，保护所包装物品不受到高温环境的损坏。瓦楞纸芯与上下纸板的粘结剂中包含有氧化石墨烯、氢氧化铝、硅藻土、聚磷酸铵及三聚氰胺等具有阻燃性能的组分，可进一步提高瓦楞纸防火阻燃性能。瓦楞纸外表面的阻燃物质与粘结剂中的阻燃物质共同阻燃，可有效的提高瓦楞纸的防火阻燃性能，降低瓦楞纸的可燃性，保护所包装的物品不受高温或明火破坏的同时，也可缓解环境火势的蔓延，减少安全隐患。另外，包含有阻燃物质的粘结剂位于瓦楞纸的内部，不易在瓦楞纸运输或存储过程中与外界摩擦掉落，可提高瓦楞纸防火阻燃的持久性。
需要说明的是，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，包括上纸板、瓦楞纸芯及下纸板，所述上纸板、所述下纸板分别与瓦楞纸芯通过粘结剂粘结；
所述上纸板与所述下纸板的上下表面上均设有阻燃层，所述阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土20-55份，氧化铈10-30份，纳米二氧化硅10-35份，磷腈类化合物5-30份，磷酸酯5-15份，聚氨酯10-30份；
所述粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯10-20份，氢氧化铝15-25份，硅藻土5-20份，聚磷酸铵25-40份，三聚氰胺12-28份，分散剂30-55份，乳化剂1-5份，萜烯酚醛树脂15-40份。
2.根据权利要求1所述的防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，所述阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土30-50份，氧化铈15-25份，纳米二氧化硅15-25份，磷腈类化合物11-23份，磷酸酯7-11份，聚氨酯15-25份；
所述粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯12-16份，氢氧化铝17-21份，硅藻土9-17份，聚磷酸铵29-37份，三聚氰胺16-24份，分散剂36-48份，乳化剂2-4份，萜烯酚醛树脂21-33份。
3.根据权利要求1所述的防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，所述阻燃层由如下重量份的原料组成：钛酸酯偶联剂改性蒙脱土40份，氧化铈20份，纳米二氧化硅20份，磷腈类化合物17份，磷酸酯9份，聚氨酯20份；
所述粘结剂由如下重量份的原料组成：氧化石墨烯14份，氢氧化铝19份，硅藻土13份，聚磷酸铵33份，三聚氰胺20份，分散剂42份，乳化剂3份，萜烯酚醛树脂27份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，所述瓦楞纸芯包括波浪形瓦楞纸或蜂窝形瓦楞纸。
5.根据权利要求1所述的防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，所述瓦楞纸芯的凹槽中填充有膨胀型阻燃剂。
6.根据权利要求1所述的防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂改性蒙脱土中钛酸酯偶联剂与蒙脱土的比例为3：2。
7.根据权利要求1所述的防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，所述分散剂包括无水乙醇、丙酮和硬脂酸单甘油酯，其比例为3：1：1。
8.根据权利要求1所述的防火阻燃型瓦楞纸，其特征在于，所述乳化剂包括丙烯酸酯、硬脂酸盐或吐温80中的一种。
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