CN110271247B - 一种金属复合板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新型建筑装饰用金属复合板材料，属于建筑装饰金属复合板材料领域，具体涉及一种金属复合板及其制备方法。本发明提供的金属复合板，包括金属面板(1)、无机芯材(2)、高分子膜(3)和金属底板(4)；金属面板(1)通过高分子膜(3)与无机芯材(2)的上表面连接，金属底板(4)的上表面通过高分子膜(3)与无机芯材(2)连接。本发明提供的金属复合板在提高金属复合板的防火性能等级的同时，有效降低了产品在发生火灾时有毒气体的排放量和燃烧时间，进一步提高了金属复合产品在使用过程中的安全性能，不仅如此，本发明的制备工艺易于操作，容易实现量化生产，具有良好的应用前景。

Description

一种金属复合板及其制备方法
技术领域
本发明属于新型建筑装饰用金属复合板材料，属于建筑装饰金属复合板材料领域，具体涉及一种金属复合板及其制备方法。
背景技术
现在国家施行的“GB/T17748-2016建筑幕墙用铝塑复合板”和“GB/T22412-2016普通装饰用铝塑复合板”这两项产品在“GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级”国标文件中定性为“B1级难燃材料制品”和“B2级可燃材料制品”，并在燃烧时释放有毒气体，具体指数为：600秒内总热释放量B1级≤7.5MJ，B2级≤15MJ，产烟特性等级为B1级600秒内总烟气生成量S1≤50㎡，B2级600秒内总烟气生成量S2≤200㎡。燃烧滴落物/微粒等级为：B1级为d0级：600秒内无燃烧滴落物/微粒，B2级为d1级：600秒内燃烧滴落物/微粒，持续时间不超过10秒。
随着工业化进程的加快，城市中的大型建筑逐渐增多，但是，大型建筑所面临的消防难度较普通建筑也大很多，随着近几年国内大型火灾事故的频繁发生，国家对于高层建筑所使用材料的防火性能提出了越来越高的要求，传统铝塑板的PE夹层本身存在诸多缺陷，例如：易燃材料，在高压、放热、放电等条件下极易引起火灾，燃烧过程中，阻燃效果不佳会大量融滴，融滴物的持续燃烧又会造成火势不断扩大，燃烧中产生的大量烟气对人体亦有毒害作用。现有的B级防火等级的PE母料，只是提高其燃烧点，在温度达到燃烧点后还是会燃烧，从而引发火灾事故。上述缺陷使得铝塑复合板具有严重的火灾危险性，一旦发生火灾，将对人们的生命和财产造成不可估量的威胁，所以，铝塑板以PE作为芯材夹层已无法满足国家强制性建筑防火设计规范要求的燃烧性能等级，人们亟待找到更好的材料来解决这些问题。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种金属复合板，本发明提供的金属复合板在提高金属复合板的防火性能等级的同时，有效降低了产品在发生火灾时有毒气体的排放量和燃烧时间，进一步提高了金属复合产品在使用过程中的安全性能，不仅如此，本发明的制备工艺易于操作，容易实现量化生产，具有良好的应用前景。
本发明的技术方案如下：
一种金属复合板，包括金属面板(1)、无机芯材(2)、高分子膜(3)和金属底板(4)；金属面板(1)通过高分子膜(3)与无机芯材(2)的上表面连接，金属底板(4)的上表面通过高分子膜(3)与无机芯材(2)连接。
进一步的，所述无机芯材包括以下组分及其重量份数：
棕榈纤维1-5份，玻璃纤维2-4份，氢氧化铝2-8份，氢氧化镁1-8份，硅藻土0.2-0.6份，石英砂0.3-1份，粘合剂0.2-0.8份。
进一步的，所述粘合剂为环氧树脂。
所述金属复合板的制备工艺，包括以下步骤:
S1、制制铝卷涂色基材；
S2、生产高分子膜材料；
S3、生产无机芯材；
S4、高温设备复合，即得。
进一步的，所述步骤S1的处理步骤为：
步骤A、将铝卷基材在浓度为50-60g/L，温度为50-60℃的磷酸三钠弱碱性脱脂剂溶液中脱脂浸泡3min，然后用清水洗涤3-5次，在50-60℃烘箱中烤3min除去表面水分，得到脱脂铝卷基材；
步骤B、将步骤A得到的脱脂铝卷基材经聚酯/氟碳油漆涂装辊涂装厚度为15-30μm的漆膜，然后在150-200℃的烘箱中烘干10min，冷却风干后，即得铝卷涂色基材。
进一步的，所述步骤S2的处理方法为：
将聚四氟乙烯高分子材料通过电加热炉加热至150-180℃，使其融化，然后将成型机间隙调整到0.05-0.1mm，通过成型机牵引吹膜成型，得到高分子膜材料。
进一步的，所述步骤S3的处理步骤为：
a、称取棕榈纤维、玻璃纤维、氢氧化铝、氢氧化镁、硅藻土、石英砂、粘合剂，加入与粘合剂相同质量的水，室温23℃下混合搅拌30min使其均匀，得到无机芯材混合原料；
b、通过管道将步骤a得到的无机芯材混合原料输送到挤出辊挤压成型，然后经过温度设定为110-130℃的烘箱，烘烤6次共计45min，得到厚度为3.1mm密度为1.6g/cm3的无机芯材卷材。
进一步的，所述步骤b中挤压成型挤出辊共4组，间隙分别设定为3.5mm±0.05mm，3.4mm±0.05，3.2mm±0.05mm，3.1mm±0.05mm。
所述步骤S4的处理步骤为：
步骤一、将无机芯材通过温度为250℃的烘箱烘烤5min，得到高温无机芯材；
步骤二、将高分子膜预复合辊加热至100℃，使其能够使铝卷基材与高分子膜粘合，然后设定精压辊温度为180℃进行精压，然后采用水温为10-15℃的冷水冷却整平辊，冷却5min，得到挤压设备系统；
步骤三、将步骤一制备的高温无机芯材与铝卷基材、高分子膜同时经过步骤二准备的挤压设备系统中精压、整平、冷却，即得。
与现有技术相比，本发明的技术优势如下：
(1)本发明制备的金属复合板热值低，总热释放量实测数值为1.9MJ/KG，满足A2级复合板≤3.0MJ/KG总热释放量的标准，不仅如此，本发明制备的金属复合板热值比B1级复合板少4MJ，比B2级复合板少12MJ，满足了低热值的要求。
(2)本发明制备的金属复合板烟气生成量低，其600秒内总烟气生成量实测数值为S1＝21㎡，而B级复合板要求是600秒内总烟气生成量S1≤50㎡，其600秒内总烟气生成量不到B级复合板的50％，因此，本发明制备的金属复合板烟气生成量较低。
(3)通过试验测得本发明提供的金属复合板无任何燃烧滴落物/微粒，而B级复合板要求是600秒内无燃烧滴落物/微粒或燃烧滴落物/微粒持续时间不超过10秒，因此，本发明达到质量要求，并且无任何燃烧滴落物/微粒，性能良好。
(4)本发明提供的金属复合板为“GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级”中要求的高于“GB/T17748-2016建筑幕墙用铝塑复合板”和“GB/T22412-2016普通装饰用铝塑复合板”的A2级新型复合板材料，各种性能优异，不仅如此，本发明的制备工艺简单，易操作，容易实现量化生产，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为金属复合板的实物图，其中(1)为金属面板，(2)为无机芯材，(3)为高分子膜，(4)为金属底板。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。
实施例1、一种金属复合板
所述金属复合板，包括金属面板(1)、无机芯材(2)、高分子膜(3)和金属底板(4)；金属面板(1)通过高分子膜(3)与无机芯材(2)的上表面连接，金属底板(4)的上表面通过高分子膜(3)与无机芯材(2)连接。
所述无机芯材包括以下组分及其重量份数：
棕榈纤维1份，玻璃纤维2份，氢氧化铝3份，氢氧化镁5份，硅藻土0.4份，石英砂0.6份，粘合剂0.5份。
所述粘合剂为环氧树脂。
所述金属复合板的制备工艺，包括以下步骤:
S1、制制铝卷涂色基材；
S2、生产高分子膜材料；
S3、生产无机芯材；
S4、高温设备复合，即得。
所述步骤S1的处理步骤为：
步骤A、将铝卷基材在浓度为60g/L，温度为60℃的磷酸三钠弱碱性脱脂剂溶液中脱脂浸泡3min，然后用清水洗涤3次，在50℃烘箱中烤3min除去表面水分，得到脱脂铝卷基材；
步骤B、将步骤A得到的脱脂铝卷基材经聚酯/氟碳油漆涂装辊涂装厚度为30μm的漆膜，然后在200℃的烘箱中烘干10min，冷却风干后，即得铝卷涂色基材。
所述步骤S2的处理方法为：
将聚四氟乙烯高分子材料通过电加热炉加热至180℃，使其融化，然后将成型机间隙调整到0.1mm，通过成型机牵引吹膜成型，得到高分子膜材料。
所述步骤S3的处理步骤为：
a、称取棕榈纤维、玻璃纤维、氢氧化铝、氢氧化镁、硅藻土、石英砂、粘合剂，加入与粘合剂相同质量的水，室温23℃下混合搅拌30min使其均匀，得到无机芯材混合原料；
b、通过管道将步骤a得到的无机芯材混合原料输送到挤出辊挤压成型，然后经过温度设定为130℃的烘箱，烘烤6次共计45min，得到厚度为3.1mm密度为1.6g/cm3的无机芯材卷材。
所述步骤b中挤压成型挤出辊共4组，间隙分别设定为3.5mm±0.05mm，3.4mm±0.05，3.2mm±0.05mm，3.1mm±0.05mm。
所述步骤S4的处理步骤为：
步骤一、将无机芯材通过温度为250℃的烘箱烘烤5min，得到高温无机芯材；
步骤二、将高分子膜预复合辊加热至100℃，使其能够使铝卷基材与高分子膜粘合，然后设定精压辊温度为180℃进行精压，然后采用水温为15℃的冷水冷却整平辊，冷却5min，得到挤压设备系统；
步骤三、将步骤一制备的高温无机芯材与铝卷基材、高分子膜同时经过步骤二准备的挤压设备系统中精压、整平、冷却，即得。
在国检中心按“GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级”中要求进行单体热释放量检测数值是0.2MJ，整体制品总热值释放量是0.9MJ/KG，主要成分热值释放量是1.9MJ/KG，均为超过“GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级”中要求的A2级复合板≤3.0MJ/KG要求。
实施例2、一种金属复合板
所述金属复合板，包括金属面板(1)、无机芯材(2)、高分子膜(3)和金属底板(4)；金属面板(1)通过高分子膜(3)与无机芯材(2)的上表面连接，金属底板(4)的上表面通过高分子膜(3)与无机芯材(2)连接。
所述无机芯材包括以下组分及其重量份数：
棕榈纤维5份，玻璃纤维4份，氢氧化铝8份，氢氧化镁7份，硅藻土0.6份，石英砂1份，粘合剂0.8份。
所述粘合剂为环氧树脂。
所述金属复合板的制备工艺，包括以下步骤:
S1、制制铝卷涂色基材；
S2、生产高分子膜材料；
S3、生产无机芯材；
S4、高温设备复合，即得。
所述步骤S1的处理步骤为：
步骤A、将铝卷基材在浓度为50g/L，温度为60℃的磷酸三钠弱碱性脱脂剂溶液中脱脂浸泡3min，然后用清水洗涤5次，在60℃烘箱中烤3min除去表面水分，得到脱脂铝卷基材；
步骤B、将步骤A得到的脱脂铝卷基材经聚酯/氟碳油漆涂装辊涂装厚度为30μm的漆膜，然后在200℃的烘箱中烘干10min，冷却风干后，即得铝卷涂色基材。
所述步骤S2的处理方法为：
将聚四氟乙烯高分子材料通过电加热炉加热至180℃，使其融化，然后将成型机间隙调整到0.1mm，通过成型机牵引吹膜成型，得到高分子膜材料。
所述步骤S3的处理步骤为：
a、称取棕榈纤维、玻璃纤维、氢氧化铝、氢氧化镁、硅藻土、石英砂、粘合剂，加入与粘合剂相同质量的水，室温23℃下混合搅拌30min使其均匀，得到无机芯材混合原料；
b、通过管道将步骤a得到的无机芯材混合原料输送到挤出辊挤压成型，然后经过温度设定为110℃的烘箱，烘烤6次共计45min，得到厚度为3.1mm密度为1.6g/cm3的无机芯材卷材。
所述步骤b中挤压成型挤出辊共4组，间隙分别设定为3.5mm±0.05mm，3.4mm±0.05，3.2mm±0.05mm，3.1mm±0.05mm。
所述步骤S4的处理步骤为：
步骤一、将无机芯材通过温度为250℃的烘箱烘烤5min，得到高温无机芯材；
步骤二、将高分子膜预复合辊加热至100℃，使其能够使铝卷基材与高分子膜粘合，然后设定精压辊温度为180℃进行精压，然后采用水温为15℃的冷水冷却整平辊，冷却5min，得到挤压设备系统；
步骤三、将步骤一制备的高温无机芯材与铝卷基材、高分子膜同时经过步骤二准备的挤压设备系统中精压、整平、冷却，即得。
在国检中心按“GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级”中要求进行，600秒烟气生成量检测，数值是21㎡，而“GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级”中要求A2级复合板600秒内总烟气生成量是≤50㎡，不到国标要求数值的50％。
实施例3、一种金属复合板
所述金属复合板，包括金属面板(1)、无机芯材(2)、高分子膜(3)和金属底板(4)；金属面板(1)通过高分子膜(3)与无机芯材(2)的上表面连接，金属底板(4)的上表面通过高分子膜(3)与无机芯材(2)连接。
所述无机芯材包括以下组分及其重量份数：
棕榈纤维2份，玻璃纤维3份，氢氧化铝4份，氢氧化镁4份，硅藻土0.5份，石英砂0.5份，粘合剂0.5份。
所述粘合剂为环氧树脂。
所述金属复合板的制备工艺，包括以下步骤:
S1、制制铝卷涂色基材；
S2、生产高分子膜材料；
S3、生产无机芯材；
S4、高温设备复合，即得。
所述步骤S1的处理步骤为：
步骤A、将铝卷基材在浓度为60g/L，温度为50℃的磷酸三钠弱碱性脱脂剂溶液中脱脂浸泡3min，然后用清水洗涤5次，在60℃烘箱中烤3min除去表面水分，得到脱脂铝卷基材；
步骤B、将步骤A得到的脱脂铝卷基材经聚酯/氟碳油漆涂装辊涂装厚度为15μm的漆膜，然后在200℃的烘箱中烘干10min，冷却风干后，即得铝卷涂色基材。
所述步骤S2的处理方法为：
将聚四氟乙烯高分子材料通过电加热炉加热至180℃，使其融化，然后将成型机间隙调整到0.1mm，通过成型机牵引吹膜成型，得到高分子膜材料。
所述步骤S3的处理步骤为：
a、称取氢氧化铝、氢氧化镁、硅藻土、石英砂、粘合剂，加入与粘合剂相同质量的水，室温23℃下混合搅拌30min使其均匀，得到无机芯材混合原料；
b、通过管道将步骤a得到的无机芯材混合原料输送到挤出辊挤压成型，然后经过温度设定为120℃的烘箱，烘烤6次共计45min，得到厚度为3.1mm密度为1.6g/cm3的无机芯材卷材。
所述步骤b中挤压成型挤出辊共4组，间隙分别设定为3.5mm±0.05mm，3.4mm±0.05，3.2mm±0.05mm，3.1mm±0.05mm。
所述步骤S4的处理步骤为：
步骤一、将无机芯材通过温度为250℃的烘箱烘烤5min，得到高温无机芯材；
步骤二、将高分子膜预复合辊加热至100℃，使其能够使铝卷基材与高分子膜粘合，然后设定精压辊温度为180℃进行精压，然后采用水温为15℃的冷水冷却整平辊，冷却5min，得到挤压设备系统；
步骤三、将步骤一制备的高温无机芯材与铝卷基材、高分子膜同时经过步骤二准备的挤压设备系统中精压、整平、冷却，即得。
在国检中心按“GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级”中要求进行，燃烧滴落物/微粒检测，实测数值时是d0级：“无任何燃烧滴落物/微粒”，而“GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级”中要求A2级复合板也是d0级，满足了国标要求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种金属复合板的制备工艺，包括以下步骤:S1、制备铝卷涂色基材；S2、生产高分子膜材料；S3、生产无机芯材；S4、高温设备复合，即得；其特征在于，所述步骤S1的处理步骤为：
步骤A、将铝卷基材在浓度为50-60g/L，温度为50-60℃的磷酸三钠弱碱性脱脂剂溶液中脱脂浸泡3min，然后用清水洗涤3-5次，在50-60℃烘箱中烤3min除去表面水分，得到脱脂铝卷基材；
步骤B、将步骤A得到的脱脂铝卷基材经聚酯/氟碳油漆涂装辊涂装厚度15-30μm的漆膜，然后在150-200℃的烘箱中烘干10min，冷却风干后，即得铝卷涂色基材；
所述步骤S2的处理方法为：
将聚四氟乙烯高分子材料通过电加热炉加热至150-180℃，使其融化，然后将成型机间隙调整到0.05-0.1mm，通过成型机牵引吹膜成型，得到高分子膜材料；
所述步骤S3的处理步骤为：
a、称取棕榈纤维、玻璃纤维、氢氧化铝、氢氧化镁、硅藻土、石英砂、粘合剂，加入与粘合剂相同质量的水，室温23℃下混合搅拌30min使其均匀，得到无机芯材混合原料；
b、通过管道将步骤a得到的无机芯材混合原料输送到挤出辊挤压成型，然后经过温度设定为110-130℃的烘箱，烘烤6次共计45min，得到厚度为3.1mm密度为1.6g/cm3的无机芯材卷材；
所述步骤S4的处理步骤为：
步骤一、将无机芯材通过温度为250℃的烘箱烘烤5min，得到高温无机芯材；
步骤二、将高分子膜预复合辊加热至100℃，使其能够使铝卷基材与高分子膜粘合，然后设定精压辊温度为180℃进行精压，然后采用水温为10-15℃的冷水冷却整平辊，冷却5min，得到挤压设备系统；
步骤三、将步骤一制备的高温无机芯材与铝卷基材、高分子膜同时经过步骤二准备的挤压设备系统中精压、整平、冷却，即得；
所述金属复合板包括金属面板(1)、无机芯材(2)、高分子膜(3)和金属底板(4)；金属面板(1)通过高分子膜(3)与无机芯材(2)的上表面连接，金属底板(4)的上表面通过高分子膜(3)与无机芯材(2)连接；
所述无机芯材包括以下组分及其重量份数：棕榈纤维1-5份，玻璃纤维2-4份，氢氧化铝2-8份，氢氧化镁1-8份，硅藻土0.2-0.6份，石英砂0.3-1份，粘合剂0.2-0.8份；
所述粘合剂为环氧树脂。
2.如权利要求1所述的金属复合板的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中的步骤b中挤压成型挤出辊共4组，间隙分别设定为3.5mm±0.05mm，3.4mm±0.05，3.2mm±0.05mm，3.1mm±0.05mm。
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