CN109535606A - 一种仿釉阻燃塑钢墙板及其制备方法 - Google Patents

一种仿釉阻燃塑钢墙板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种仿釉阻燃塑钢墙板及其制备方法，所述材料按重量份数计包括以下组分：PVC 100～140份，釉料30～50份，碳酸钙25～50份，稳定剂4～6份，硬脂酸0.4～0.6份，PE蜡0.4～0.6份，CPE 5～6份；所述制备方法包括步骤：S1.釉料的制备，S2.仿釉阻燃PVC材料的捏炼，S3.仿釉阻燃塑钢墙板的塑化成型。本发明提供的仿釉阻燃塑钢墙板具有A级阻燃性能，能在600度高温下能迅速地在墙体表面形成釉面，具有阻燃、隔热、自熄的性能，能有效防止熔融物滴落及延燃，进而减少财产损失，避免人身伤害，为抢救火灾赢得时间。

Description

一种仿釉阻燃塑钢墙板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种仿釉阻燃塑钢墙板及其制备方法。
背景技术
塑料制品自问世后给人类的生活、工作带来了巨大的方便和改善，塑钢墙板具有优异的刚性、弹性、耐腐蚀、抗老化性等，且价格低廉，因而在建筑墙板材料中长期占有重要地位。但塑钢墙板的阻燃性能一直困扰大家，为了提高塑钢墙板的阻燃性，多在PVC中添加阻燃剂，但目前采用的阻燃剂多含卤素，当墙板着火时，存在延燃、滴落及产生大量毒烟等问题。如何减轻塑料燃烧的烟毒与滴燃产生的二次伤害极为重要，目前国内无卤阻燃材料的研究主要集中在有机磷氮类、无机水合物类，但目前的研究成果仍存在阻燃效果差及隔热隔温效果差等问题。
陶瓷化阻燃材料是目前阻燃材料研究的新方向，并取得初步成效，一般通过陶瓷材料与塑料的融合，得到具有阻燃性能的塑料，这种塑料在常温条件下，具有常规塑料的性能，但在燃烧过程中能形成玻璃相，在表面能隔热阻燃，具有自熄功能，从而为救援争取到时间，有效保护生命，降低财产损失。但目前陶瓷化阻燃材料主要用于PE树脂，其玻化温度高达900℃且与塑料的相容性差，可见，现有技术有待提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种仿釉阻燃塑钢墙板，旨在解决现有技术中塑钢墙板阻燃效果差、滴燃及隔热差等问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种仿釉阻燃塑钢墙板，其中，按重量份数计包括以下组分：
PVC 100～140份；
釉料 30～50份；
碳酸钙 25～50份；
稳定剂 4～6份；
硬脂酸 0.4～0.6份；
PE蜡 0.4～0.6份；
CPE 5～6份。
所述仿釉阻燃塑钢墙板中，所述PVC为SG-7型。
所述仿釉阻燃塑钢墙板中，所述釉料按重量份数计包括以下组分：
高岭土 15～20份；
石灰石 15～20份；
硅石 45～50份；
霞石 8～10份；
钾长石 5～8份；
硼盐 5～8份；
硝酸钠 5～8份；
高分子表面处理剂 1～2份。
所述仿釉阻燃塑钢墙板中，所述高分子表面处理剂为环氧树脂类有机物。
一种如上所述的仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：
S1.釉料的制备：按配比称取釉料组分，在1000～1200℃的温度下将釉料熔融形成熔体，将液态熔体投入冷冻纯水中急冷，形成破碎颗粒，然后研磨至1250目以上的细粉，并通过高分子表面处理剂对细粉进行表面处理；
S2.仿釉阻燃PVC材料的捏炼：按仿釉阻燃塑钢墙板的配比取料，加入捏炼机，进行捏炼；
S3.仿釉阻燃塑钢墙板的挤出成型：将步骤S2所得料投入锥形双螺杆挤出机中进行挤出成型，得所需制品。
所述仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法中，所述步骤S1中对细粉进行表面处理为在细粉表面包覆高分子材料。
所述仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法中，所述步骤S2中捏炼机的温度为115~125℃，捏合时间为8～10min。
所述仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法中，所述步骤S3中挤出机的塑化温度如下：主机一区195~200℃，主机二区190~195℃，主机三区180~185℃，主机四区175~180℃，含流芯180~185℃， 模具185~195℃。
有益效果：
本发明提供了一种仿釉阻燃塑钢墙板及其制备方法，所述塑钢墙板以PVC作为基材，通过与改性釉料结合得到仿釉阻燃PVC材料，所述材料在600度能迅速地在墙体表面形成釉面，所述釉面能阻燃、隔热、自熄，能有效防止熔融物滴落及延燃，同时减少财产损失，避免人身伤害，为抢救火灾赢得时间。与现有技术相比，具有以下有益效果：
（1）本发明所述的仿釉阻燃塑钢墙板，在600℃高温下形成坚硬的釉面层，所述釉面层具有阻燃、隔热、自熄的效果，能有效防止大面积着火现象；
（2）本发明所述的仿釉阻燃塑钢墙板，具有良好的拉伸强度及抗压性能，其性能优异且生产工艺简单，可以大规模用于建筑材料领域；
（3）本发明所述的仿釉阻燃塑钢墙板，通过对釉料表面进行改性，使其能更好的与PVC相容，形成具有阻燃性能的仿釉PVC材料。
具体实施方式
本发明提供一种仿釉阻燃塑钢墙板及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种仿釉阻燃塑钢墙板，按重量份数计包括以下组分：
PVC 100～140份；
釉料 30～50份；
碳酸钙 25～50份；
稳定剂 4～6份；
硬脂酸 0.4～0.6份；
PE蜡 0.4～0.6份；
CPE 5～6份。
所述仿釉阻燃塑钢墙板是以PVC为基材，采用无机釉料作为阻燃剂，所述釉料具有良好的分散性和相容性，能与PVC相容结合，釉料的用量及配比直接影响PVC的阻燃性能及力学性能，当釉料含量低时，PVC制品的韧性好，但阻燃效果及强度差，当釉料含量高时，其阻燃性及强度好，但其韧性降低，优选地，当釉料用量为PVC基材的30～50%时，可得到阻燃性为A级及强度较佳的PVC材料，且韧性良好。
具体地，所述PVC为SG-7型。本方法主要针对平均聚合度为800的PVC基材，相对分子量较小，粘度较低，易于成型。
具体地，所述釉料按重量份数计包括以下组分：
高岭土 15～20份；
石灰石 15～20份；
硅石 45～50份；
霞石 8～10份；
钾长石 5～8份；
硼盐 5～8份；
硝酸钠 5～8份；
高分子表面处理剂 1～2份。
釉料组成为本发明阻燃材料的核心，其由高岭土、石灰石、硅石、钾长石、霞石、硼盐、硝酸钠及高分子表面处理剂组成，上述釉料在600度迅速熔融，并在墙体表面形成釉面层，所述釉面层将墙体包覆，既可以隔绝空气，又能隔热，从而保护人身安全，为救援赢得时间，同时，所述釉面层能自熄，不延燃，不脱落，能避免火势的传播。
进一步地，所述高分子表面处理剂为环氧树脂类有机物。所述环氧树脂类有机物包覆在釉料表层，能提高釉料与PVC的分散性和相容性，同时提升釉料与PVC之间的界面结合力，从而大幅提升制品的力学性能。
如上所述的仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1.釉料的制备：按配比称取釉料组分，在1000～1200℃的温度下将釉料熔融形成熔体，将液态熔体投入冷冻纯水中急冷，形成破碎颗粒，然后研磨至1250目以上的细粉，并通过高分子表面处理剂对细粉进行表面处理；
S2.仿釉阻燃PVC材料的捏炼：按仿釉阻燃塑钢墙板的配比取料，加入捏炼机，进行捏炼；
S3.仿釉阻燃塑钢墙板的挤出成型：将步骤S2所得料投入锥形双螺杆挤出机中进行挤出成型，得所需制品。
所述制备方法先将釉料进行高温熔融、破碎、研磨成细粉，所述釉料细粉通过高分子表面处理剂改性，能均匀的分散在PVC基料中，并与PVC具有良好的相容性及结合力，通过高速捏炼、塑化、挤出成型，得到仿釉阻燃塑钢墙板。实际操作中，可在挤出口配置不同的模具，能得到不同结构及型号的墙板。所述制备方法简单易行，易于实现。
具体地，所述步骤S1中对细粉进行表面处理为在颗粒表面包覆高分子材料。对细粉改性，使其与PVC具有更好的相容性。
优选地，所述步骤S2中捏炼机的温度为115~125℃，捏合时间为8～10min。控制温度在115～125℃，可避免PVC在捏炼过程中发生热分解。
优选地，所述步骤S3中挤出机的塑化温度如下：主机一区195~200℃，主机二区190~195℃，主机三区180~185℃，主机四区175~180℃，含流芯 180~185℃， 模具185~195℃。塑化段温度控制在175～200℃的温度范围，具有较好的塑化效果，又能降低PVC发生分解。
综上所述，本发明通过在PVC基材里添加改性釉料，得到具有阻燃效果的PVC材料，所述材料在600度时能形成釉面包覆在墙体上，从而隔离空气起到阻燃效果。
实施例1
一种优选的仿釉阻燃塑钢墙板，按重量份数计包括以下组分：
PVC（SG-7型） 120份；
釉料 40份；
碳酸钙 40份；
稳定剂 5份；
硬脂酸 0.5份；
PE蜡 0.5份；
CPE 5份。
所述釉料按重量份数计包括以下组分：
高岭土 18份；
石灰石 18份；
硅石 47份；
霞石 9份；
钾长石 6份；
硼盐 7份；
硝酸钠 6份；
环氧树脂表面处理剂 2份。
如上所述的仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1.釉料的制备：按配比称取釉料组分，在1100℃的高温下将釉料熔融形成熔体，将液体熔体投入冷冻纯水中急冷，形成破碎颗粒，然后研磨至1250目以上的细粉，并通过环氧树脂表面处理剂对细粉进行表面包覆处理；
S2.仿釉阻燃PVC材料的捏炼：按仿釉阻燃塑钢墙板的配比取料，加入捏炼机中捏炼8min，捏炼温度为120℃；
S3.仿釉阻燃塑钢墙板的挤出成型：将步骤S2所得料投入锥形双螺杆挤出机中进行挤出成型，得所需制品。挤出机的塑化温度为：主机一区198℃，主机二区193℃，主机三区183℃，主机四区178℃，含流芯 183℃，模具190℃。
通过本方法得到的仿釉阻燃塑钢墙板，其阻燃级别可达到A级，垂直燃烧时有坚硬釉化层形成，自熄时间为8秒。
实施例2
一种仿釉阻燃塑钢墙板，按重量份数计包括以下组分：
PVC（SG-7型） 100份；
釉料 30份；
碳酸钙 25份；
稳定剂 4份；
硬脂酸 0.4份；
PE蜡 0.4份；
CPE 5份。
所述釉料按重量份数计包括以下组分：
高岭土 20份；
石灰石 15份；
硅石 50份；
霞石 8份；
钾长石 8份；
硼盐 5份；
硝酸钠 8份；
环氧树脂表面处理剂 1份。
制备方法参见实施例1，其捏炼温度为125℃，挤出机的塑化温度为：主机一区200℃，主机二区195℃，主机三区185℃，主机四区180℃，含流芯 185℃，模具195℃。
通过本方法得到的仿釉阻燃塑钢墙板，其阻燃级别可达到A级，垂直燃烧时有坚硬釉化层形成，自熄时间为9秒。
实施例3
一种仿釉阻燃塑钢墙板，按重量份数计包括以下组分：
PVC（SG-7型） 150份；
釉料 50份；
碳酸钙 50份；
稳定剂 6份；
硬脂酸 0.6份；
PE蜡 0.6份；
CPE 6份。
所述仿釉阻燃塑钢墙板中，所述釉料按重量份数计包括以下组分：
高岭土 15份；
石灰石 20份；
硅石 45份；
霞石 10份；
钾长石 5份；
硼盐 8份；
硝酸钠 5份；
环氧树脂表面处理剂 2份。
制备方法参见实施例1，其捏炼温度为115℃，挤出机的塑化温度为：主机一区195℃，主机二区190℃，主机三区180℃，主机四区175℃，含流芯 180℃，模具185℃。
通过本方法得到的仿釉阻燃塑钢墙板，其阻燃级别可达到A级，垂直燃烧时有坚硬釉化层形成，自熄时间为10秒。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种仿釉阻燃塑钢墙板，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：
PVC 100～140份；
釉料 30～50份；
碳酸钙 25～50份；
稳定剂 4～6份；
硬脂酸 0.4～0.6份；
PE蜡 0.4～0.6份；
CPE 5～6份。
2.根据权利要求1所述的仿釉阻燃塑钢墙板，其特征在于，所述PVC为SG-7型。
3.根据权利要求1所述的仿釉阻燃塑钢墙板，其特征在于，所述釉料按重量份数计包括以下组分：
高岭土 15～20份；
石灰石 15～20份；
硅石 45～50份；
霞石 8～10份；
钾长石 5～8份；
硼盐 5～8份；
硝酸钠 5～8份；
高分子表面处理剂 1～2份。
4.根据权利要求3所述的仿釉阻燃塑钢墙板，其特征在于，所述高分子表面处理剂为环氧树脂类有机物。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1.釉料的制备：按配比称取釉料组分，在1000～1200℃的温度下将釉料熔融形成熔体，将液态熔体投入冷冻纯水中急冷，形成破碎颗粒，然后研磨至1250目以上的细粉，并通过高分子表面处理剂对细粉进行表面处理；
S2.仿釉阻燃PVC材料的捏炼：按仿釉阻燃塑钢墙板的配比取料，加入捏炼机，进行捏炼；
S3.仿釉阻燃塑钢墙板的挤出成型：将步骤S2所得料投入锥形双螺杆挤出机中进行挤出成型，得所需制品。
6.根据权利要求5所述的仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中对细粉进行表面处理为在细粉表面包覆环氧树脂类有机物。
7.根据权利要求5所述的仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中捏炼机的温度为115～125℃，捏合时间为8～10min。
8.根据权利要求5所述的仿釉阻燃塑钢墙板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中挤出机的塑化温度如下：主机一区195~200℃，主机二区190~195℃，主机三区180~185℃，主机四区175~180℃，含流芯 180~185℃， 模具185~195℃。
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