CN113025025B - A2级防火铝塑板芯材及其制备方法和铝塑板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝塑板材料技术领域,尤其是涉及一种A2级防火铝塑板芯材及其制备方法和铝塑板。A2级防火铝塑板芯材,主要由按质量百分比计的如下原料制得:高分子基材5%~20%、阻燃剂10%~70%、无机填充剂10%~50%、扩链剂0.5%~1.5%、分散剂0.3%~3%、润滑剂0.5%~5%、偶联剂0.1%~3%和抗氧剂0.1%~3%;高分子基材包括聚苯醚和改性聚苯醚中的至少一种;阻燃剂的粒径为200~3000目。本发明的芯材,热值≤2.98MJ/KG,剥离强度可达150N/cm以上,断裂强度>20MPa,阻燃效果优异,可达离火自熄的效果,满足GB8624‑2019中A2等级防火材料的要求。

Description

A2级防火铝塑板芯材及其制备方法和铝塑板
技术领域
本发明涉及铝塑板材料技术领域,尤其是涉及一种A2级防火铝塑板芯材及其制备方法和铝塑板。
背景技术
铝塑复合板简称铝塑板,是指以塑料为芯层,两面为铝材,并在表面覆以涂层或薄膜作为装饰面的多层复合板材。铝塑板具有质轻环保、美观时尚、施工方便等诸多优点,作为幕墙材料主要用于户外广告、餐饮娱乐、健身休闲、交通等公共娱乐场所的装饰面板。铝塑板的大量使用对其安全性能提出了严格的要求,而防火性能是安全性的一项最重要指标。
当前市场主流的铝塑板可达到B级防火标准,但随着世界各国对消防要求的提高,B级铝塑板已经无法满足法规和市场要求,尤其在一些高层建筑上,B级防火铝塑板存在明显的安全隐患。A2级防火铝塑板在阻燃、烟释放量、热释放量等防火指标上显著优于B级防火铝塑板。因此,不论从产业还是政策层面,A2级防火铝塑板都是未来铝塑板领域的一个重点发展方向。
A2等级防火铝塑板芯材的制备需要重点解决三个技术问题:低热值,高阻燃和高内聚能强度。低热值和高阻燃是A2芯材的核心指标,A2等级防火芯材要求热值低于3.0MJ/Kg,延燃时间小于20s。高内聚能则是保证芯材断裂强度和芯材/铝材复合结构剥离强度的前提,这不仅依赖于聚合物基材本身的强度,同时也取决于阻燃剂等填充在聚合物中的分散浸润以及和聚合物基材的相容性。目前市场主流防火芯材多以聚烯烃或其共聚物作为基材,这类材料易燃且放热量高,一般只能用于制备B级防火芯材。中国专利申请CN104419053A公开了一种防火铝塑板芯材,使用聚乙烯及其共聚物作为基材,添加比例超过20%,按其质量比例计算,芯材热值大于8MJ/KG,远高于A2等级防火芯材的热值要求。为达到A2芯材的阻燃和热值要求,通常需要在聚烯烃类基材中添加大量阻燃剂和其他填充物,这种方法可以降低芯材热值,但难以保证延燃时间达到A2等级要求。同时,由于聚烯烃类材料本身强度一般,添加大量阻燃剂和填充后,芯材内聚能急剧下降,在和铝材粘结复合后容易发生内聚破坏,导致剥离强度变低,带来的后果是铝材粘接不牢或者脱落,影响铝塑板的使用寿命。中国专利申请CN102585337A公开了一种阻燃铝塑板芯材及其制备方法,采用烯烃共聚物作为基材,添加比例超过12%,阻燃剂比例超过70%,芯材热值根据测算超过4MJ/Kg,但大量的填充导致芯材内聚能降低,芯材断裂强度仅有15MPa,复合结构剥离强度不超过120N/cm,延燃时间则未做说明。为提高芯材内聚能,提高芯材的断裂强度和剥离强度,一般会对粉体预先进行表面处理,即使用表面活性剂或者高分子对粉体进行包覆。中国专利申请CN111925145A公开了一种改性无机粉体材料,可用于制备A2等级防火铝塑板芯材。使用聚合物通过引发剂包覆于粉体,再通过偶联剂引入聚合物力学层进行二次包覆,形成表面改性粒子后通过密炼机和挤出机进行加工成型,但申请中并未说明力学层的聚合物质量比例,力学层越厚,热值越高,力学层越薄,芯材内聚能则会变低,内聚能和热值难以兼顾,申请中记载的芯材断裂强度仅有7MPa,剥离强度和延燃时间则未做阐述。此外,这种粉体制备需要使用多功能反应釜,增加了设备投入,工序较为繁琐。中国专利申请CN102558653A公开了一种A级防火铝塑板芯材专用料及其制备方法,使用偶联剂对氢氧化镁进行表面处理,但效果仍然不太理想,颗粒状的树脂在填料粉体中会存在分散问题,共混熔融后难以形成聚合物均一连续相,通过这种方法制备得到的A2芯材断裂强度比较低,普遍在7MPa左右,且申请中对于芯材的延燃时间以及芯材/铝材复合结构的剥离强度同样未做阐明。因而,如何提供一种全面满足A2等级防火要求的铝塑板芯材是本领域亟待解决的技术难题。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供A2级防火铝塑板芯材,以解决现有技术中存在的无法兼顾低热值、高阻燃和高内聚强度等的技术问题。
本发明的第二目的在于提供A2级防火铝塑板芯材的制备方法。
本发明的第三目的在于提供A2级防火铝塑板。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
A2级防火铝塑板芯材,主要由按质量百分比计的如下原料制得:
高分子基材5%~20%、阻燃剂10%~70%、无机填充剂10%~50%、扩链剂0.5%~1.5%、分散剂0.3%~3%、润滑剂0.5%~5%、偶联剂0.1%~3%和抗氧剂0.1%~3%;
所述高分子基材包括聚苯醚和改性聚苯醚中的至少一种;所述阻燃剂的粒径为200~3000目。
本发明的铝塑板芯材,采用低热值、高阻燃、高强度的高分子基材以及特定粒径的阻燃剂和填充作为芯材的主体材料,能够兼顾芯材的低热值、短延燃时间以及芯材的内聚能。
在本发明的具体实施方式中,原料还包括按质量百分比计的相容剂0.1%~5%、增韧剂0.5%~5%和填充油0.1%~3%中的至少一种。
在本发明的具体方式中,所述高分子基材为粉末形态高分子基材。
在本发明的具体实施方式中,所述高分子基材的特性粘度为35~45dL/g。
在本发明的具体实施方式中,所述高分子基材的熔点<250℃;所述高分子基材的熔指(190℃/2.16KG)>10g/10min(GB/T3682-2000法测定)。
A2级防火通常需要添加较多的阻燃剂和无机填充剂,粉末形态的树脂相较于常规颗粒树脂在熔融过程中更容易分散,保证树脂和阻燃剂以及无机填充剂之间的均匀捏炼,以形成聚合物为连续相的均一内部结构,从而提高机械性能、内聚能强度以及阻燃性能。同时,配合聚苯醚自身优异的难燃性,在芯材制备过程中能够减少阻燃剂添加量,更多的使用价格相对较低的其他填充,进而降低成本。
在本发明的具体实施方式中,所述阻燃剂包括氢氧化镁、高岭土、硅镁石粉、三聚氰胺氰尿酸盐、三氧化二锑和硼化合物中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述无机填充剂包括硅灰石、碳酸钙、氧化铝、滑石粉和氧化锆中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述扩链剂包括醇类扩链剂和胺类扩链剂中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述醇类扩链剂包括1,4-丁二醇、乙二醇、一缩乙二醇、一缩丙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、1,4-双(β-羟乙基)醚氢醌、对苯二酚二羟乙基醚、氢化双酚A、1,4-环己二醇和1,4-双(β-羟乙基)哌嗪中的任一种。
在本发明的具体实施方式中,所述胺类扩链剂包括乙二胺、1-甲基-2,4-环己二胺和N,N-二(2-羟丙基)苯胺中任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述分散剂包括直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述润滑剂包括脂肪酸酰胺类润滑剂、硬脂酸酯类润滑剂、烃类润滑剂、金属皂类润滑剂和硅酮类润滑剂中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、硫代二丙酸二硬脂醇酯和季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述相容剂包括马来酸酐接枝聚苯醚和马来酸酐接枝苯乙烯弹性体中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述相容剂的熔指(190℃/2.16KG)>5g/10min(GB/T3682-2000法测定);所述相容剂中,马来酸酐的含量>1.5wt%。
在本发明的具体实施方式中,所述增韧剂包括苯乙烯系弹性体和高抗冲聚苯乙烯中的至少一种。
聚苯醚刚性较强,高填充体系下芯材容易产生应力破坏,采用上述增韧剂对聚苯醚体系具有良好的增韧效果,可提高制品的韧性。
在本发明的具体实施方式中,所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种,优选为硅烷偶联剂。
在本发明的具体实施方式中,所述硅烷偶联剂包括氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和苯氨基硅烷偶联剂中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述填充油包括环烷油、石蜡油、硅油和改性硅油中的至少一种。
本发明还提供了A2级防火铝塑板芯材的制备方法,包括如下步骤:
(a)高分子基材、阻燃剂、无机填充剂和偶联剂的混合物于250~400℃条件下进行裂解挤出,得到共混物;
(b)所述共混物与余下组分的混合物于120~230℃条件下进行反应挤出造粒。
在本发明的具体实施方式中,采用双螺杆挤出机进行所述裂解挤出。进一步的,所述双螺杆挤出的长径比为(33~42)﹕1,螺杆直径为35~120mm,螺杆转速为350~400rpm。
在本发明的具体实施方式中,步骤(a)中,所述混合物在双螺杆挤出机中进行送料、压缩、混炼和均化,所述送料、压缩、混炼和均化的有效长度比为(2~3)﹕(4~5.5)﹕(1.1~1.5)﹕(0.8~1.2),螺纹间距比为(1.2~1.4)﹕(0.8~1.2)﹕(0.9~1.5)﹕(0.5~0.9),所述压缩的有效长度为0.8~0.98m。
在本发明的具体实施方式中,螺杆各区温度为250~400℃。
在本发明的具体实施方式中,采用双螺杆挤出机进行所述反应挤出造粒。进一步的,所述双螺杆挤出的长径比为(38~48)﹕1,螺杆直径为35~95mm,螺杆转速为300~800rpm。
在本发明的具体实施方式中,所述反应挤出中,反应区设有螺杆组件;所述螺杆组件包括啮合块KB45°、60°、90°、120°以及齿形盘TME中的任一种或多种组合。进一步的,所述反应区的物料停留时间为100~150s;所述反应区的长径比为(4~18)﹕1,优选为(5~14)﹕1。
在本发明的具体实施方式中,螺杆各区温度为120~230℃。
本发明还提供了铝塑板,包括任一种所述A2级防火铝塑板芯材。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的A2级防火铝塑芯材,具有低热值、高阻燃和高强度的特性,热值不超过2.98MJ/KG,剥离强度可达150N/cm以上,断裂强度大于20MPa,阻燃效果优异,可达离火自熄的效果,满足最新国标GB8624-2019中A2等级防火材料的各项要求;
(2)本发明采用特定组分配合,在保证高阻燃效果的同时,能够降低芯材中阻燃剂的添加比例,从而降低芯材的成本;
(3)本发明的制备方法中通过裂解挤出和反应挤出,解决了填充与树脂的相容性问题,无需进行粉体预处理,减少了工艺及设备的投入。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
A2级防火铝塑板芯材,主要由按质量百分比计的如下原料制得:
高分子基材5%~20%、阻燃剂10%~70%、无机填充剂10%~50%、扩链剂0.5%~1.5%、分散剂0.3%~3%、润滑剂0.5%~5%、偶联剂0.1%~3%和抗氧剂0.1%~3%;
所述高分子基材包括聚苯醚和改性聚苯醚中的至少一种;所述阻燃剂的粒径为200~3000目。
如在不同实施方式中,所述改性聚苯醚可包括高抗冲改性聚苯醚、聚烯烃改性聚苯醚、ABS改性聚苯醚中的任一种或多种。所述改性聚苯醚可采用常规方法得到。
本发明的铝塑板芯材,采用低热值、高阻燃、高强度的高分子基材以及特定粒径的阻燃剂和无机填充剂作为芯材的主体材料,能够兼顾芯材的低热值、短延燃时间以及芯材的内聚能。
聚苯醚属于工程塑料的一种,不仅具有优良的耐热性、耐水性、耐水蒸气性、尺寸稳定性,而且具备优异的力学强度。此外聚苯醚具有难燃性和自熄性,同时聚苯醚本身燃烧热值也较低,综合热值20MJ/KG左右,以聚苯醚作为基材,可充分发挥其优点,最大程度保证芯材的低热值、高阻燃和高内聚能。同时,聚苯醚基材可赋予芯材良好的尺寸稳定性和较低的饱和吸水率。
如在不同实施方式中,A2级防火铝塑板芯材中,高分子基材的用量可以为5%、8%、10%、12%、15%、18%、20%等等;阻燃剂的用量可以为10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%等等;无机填充剂的用量可以为10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%等等;扩链剂的用量可以为0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%等等;分散剂的用量可以为0.3%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%等等;润滑剂的用量可以为0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%等等;偶联剂的用量可以为0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%等等;抗氧剂的用量可以为0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%等等。
在本发明的具体实施方式中,A2级防火铝塑板芯材,主要由按质量百分比计的如下组分制得:
高分子基材5%~20%、阻燃剂30%~50%、无机填充剂10%~50%、扩链剂0.5%~1.5%、分散剂0.3%~3%、润滑剂0.5%~5%、偶联剂0.1%~3%和抗氧剂0.1%~3%。
在本发明的具体实施方式中,A2级防火铝塑板芯材,主要由按质量百分比计的如下组分制得:
高分子基材10%~15%、阻燃剂30%~50%、无机填充剂10%~50%、扩链剂0.5%~1.5%、分散剂0.3%~3%、润滑剂0.5%~5%、偶联剂0.1%~3%和抗氧剂0.1%~3%。
在本发明的具体实施方式中,原料还包括按质量百分比计的相容剂0.1%~5%、增韧剂0.5%~5%和填充油0.1%~3%中的至少一种。
如在不同实施方式中,A2级防火铝塑板芯材中,相容剂的用量可以为0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%等等;增韧剂的用量可以为0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%等等;填充油的用量可以为0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%等等。
在本发明的具体方式中,所述高分子基材为粉末形态高分子基材。
在本发明的具体实施方式中,所述高分子基材的特性粘度为35~45dL/g。
如在不同实施方式中,聚苯醚的特性粘度为35dL/g、40dL/g或45dL/g,优选为35dL/g。
在本发明的具体实施方式中,所述高分子基材的熔点<250℃;所述高分子基材的熔指(190℃/2.16KG)>10g/10min(GB/T3682-2000法测定)。
A2级防火通常需要添加较多的阻燃剂和无机填充剂,粉末形态的树脂相较于常规颗粒树脂在熔融过程中更容易分散,保证树脂和阻燃剂以及无机填充剂之间的均匀捏炼,以形成聚合物为连续相的均一内部结构,从而提高机械性能、内聚能强度以及阻燃性能。同时,配合聚苯醚自身优异的难燃性,在芯材制备过程中能够减少阻燃剂添加量,更多的使用价格相对较低的其他填充,进而降低成本。
在本发明的具体实施方式中,所述阻燃剂包括氢氧化镁、高岭土、硅镁石粉、三聚氰胺氰尿酸盐、三氧化二锑和硼化合物中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述阻燃剂的粒径为2000~3000目。
本发明采用的上述阻燃剂,不含卤素,环境友好,相比于磷系阻燃剂和磷氮系阻燃剂,几乎不释放烟雾,有助于达到A2防火芯材的烟释放量和释放速率指标。此外,无机阻燃剂价格普遍低于其他类型阻燃剂,在高添加量下可明显降低成本。粉体粒径极大程度上决定其在树脂中的分散效果和分散效率,粒径较大的粉体在混炼过程中难以在树脂中均匀分散,影响芯材的均一性导致其易产生应力破坏。粒径较细的粉末则易发生团聚效应,影响阻燃剂发挥效果。
在本发明的具体实施方式中,所述阻燃剂包括三聚氰胺氰尿酸盐。
三聚氰胺氰尿酸盐和聚苯醚具有良好的相容性,同时其具备一定的润滑作用,可提高芯材的流动性,降低螺杆扭矩和摩擦损耗。
在本发明的具体实施方式中,所述无机填充剂包括硅灰石、碳酸钙、氧化铝、滑石粉和氧化锆中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述扩链剂包括醇类扩链剂和胺类扩链剂中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述醇类扩链剂包括1,4-丁二醇、乙二醇、一缩乙二醇、一缩丙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、1,4-双(β-羟乙基)醚氢醌、对苯二酚二羟乙基醚、氢化双酚A、1,4-环己二醇和1,4-双(β-羟乙基)哌嗪中的任一种。
在本发明的具体实施方式中,所述胺类扩链剂包括乙二胺、1-甲基-2,4-环己二胺和N,N-二(2羟丙基)苯胺中任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述分散剂包括直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述润滑剂包括脂肪酸酰胺类润滑剂、硬脂酸酯类润滑剂、烃类润滑剂、金属皂类润滑剂和硅酮类润滑剂中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述脂肪酸酰胺类润滑剂包括硬脂酸酰胺、N,N-亚乙基双硬脂酰胺、油酸酰胺和芥酸酰胺中的任一种或多种;所述硬脂酸酯类润滑剂包括硬脂酸正丁酯和/或甘油三羟硬脂酸酯;所述烃类润滑剂包括微晶石蜡、液体石蜡和聚乙烯蜡中的任一种或多种;所述金属皂类润滑剂包括硬脂酸钙和/或硬脂酸锌;所述硅酮类润滑剂为高纯度硅酮母粒。
硅酮类润滑剂在共混物中主要提供外润滑效果,在无机填充较多时,可有效降低挤出过程中的螺杆扭矩,降低螺杆磨损,提高挤出效率。
在本发明的具体实施方式中,所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、硫代二丙酸二硬脂醇酯和季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述相容剂包括马来酸酐接枝聚苯醚和马来酸酐接枝苯乙烯弹性体中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述相容剂的熔指(190℃/2.16KG)>5g/10min(GB/T3682-2000法测定);所述相容剂中,马来酸酐的含量>1.5wt%。
通过上述相容剂的加入,在体系中引入强极性基团,可以改善树脂与阻燃剂以及其他无机填充的亲和性,促进二者在物理共混时的相容性,从而进一步提高材料的内聚能和机械强度。
在本发明的具体实施方式中,所述增韧剂包括苯乙烯系弹性体和高抗冲聚苯乙烯中的至少一种。
聚苯醚刚性较强,高填充体系下芯材容易产生应力破坏,采用上述增韧剂对聚苯醚体系具有良好的增韧效果,可提高制品的韧性。
在本发明的具体实施方式中,所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种,优选为硅烷偶联剂。
本发明的阻燃剂与无机填充剂含量较高,使用偶联剂可进一步提高阻燃剂与无机填充剂在树脂中的浸润性、分散性,从而改善芯材的机械性能和加工性能。
在本发明的具体实施方式中,所述硅烷偶联剂包括氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和苯氨基硅烷偶联剂中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中,所述填充油包括环烷油、石蜡油、硅油和改性硅油中的至少一种,优选为环烷油。
在本发明的具体实施方式中,所述环烷油的100℃运动粘度在30mm2/s以上。
环烷油与聚苯醚的相容性高,可促进聚苯醚在加工时的分散和流动,提高芯材的挤出速度。
本发明还提供了A2级防火铝塑板芯材的制备方法,包括如下步骤:
(a)高分子基材、阻燃剂、无机填充剂和偶联剂的混合物于250~400℃条件下进行裂解挤出,得到共混物;
(b)所述共混物与余下组分的混合物于120~230℃条件下进行反应挤出造粒。
在本发明的具体实施方式中,步骤(a)中,所述混合物的制备包括:按比例称取所述高分子基材、阻燃剂、无机填充剂和偶联剂,于高混机中,在150~400rpm转速、80~120℃温度条件下混合10~15min,得到所述混合物。
在本发明的具体实施方式中,采用双螺杆挤出机进行所述裂解挤出。进一步的,所述裂解接触的螺杆采用双螺纹结构。
进一步的,所述双螺杆挤出的长径比为(33~42)﹕1,螺杆直径为35~120mm,螺杆转速为350~400rpm。
在本发明的具体实施方式中,步骤(a)中,所述混合物在双螺杆挤出机中进行送料、压缩、混炼和均化,所述送料、压缩、混炼和均化的有效长度比为(2~3)﹕(4~5.5)﹕(1.1~1.5)﹕(0.8~1.2),如可以为2.5﹕5.2﹕1.3﹕1,螺纹间距比为(1.2~1.4)﹕(0.8~1.2)﹕(0.9~1.5)﹕(0.5~0.9),如可以为1.3﹕1.0﹕1.1﹕0.7,所述压缩的有效长度为0.8~0.98m。
在本发明的具体实施方式中,螺杆各区温度为250~400℃。
在本发明的具体实施方式中,所述裂解挤出的温度为350~400℃。
如在本发明的具体实施方式中,所述螺杆各区温度分别为:250±2℃、270±2℃、280±2℃、290±2℃、300±2℃、330±2℃、350±2℃、360±2℃、380±2℃、380±2℃、390±2℃、390±2℃;或者,所述螺杆各区温度分别为:250±2℃、270±2℃、280±2℃、295±2℃、320±2℃、350±2℃、380±2℃、380±2℃、390±2℃、390±2℃、390±2℃、390±2℃;或者,所述螺杆各区温度分别为:250±2℃、270±2℃、280±2℃、295±2℃、330±2℃、360±2℃、390±2℃、390±2℃、390±2℃、390±2℃、390±2℃、390±2℃。
在本发明的具体实施方式中,步骤(b)中,所述共混物与余下原料的混合物的制备包括:于高混机中,在50~400rpm转速、50~120℃温度条件下混合10~15min,得到所述混合物。
在本发明的具体实施方式中,采用双螺杆挤出机进行所述反应挤出造粒。进一步的,所述双螺杆挤出的长径比为(38~48)﹕1,螺杆直径为35~95mm,螺杆转速为300~800rpm。
在本发明的具体实施方式中,所述反应挤出中,反应区设有螺杆组件;所述螺杆组件包括啮合块KB45°、60°、90°、120°以及齿形盘TME中的任一种或多种组合。进一步的,所述反应区的物料停留时间为100~150s;所述反应区的长径比为(4~18)﹕1,优选为(5~14)﹕1。
在本发明的具体实施方式中,螺杆各区温度为120~230℃。
如在本发明的具体实施方式中,所述螺杆各区温度分别为:150±2℃、165±2℃、195±2℃、215±2℃、225±2℃、225±2℃、220±2℃。
芯材的热值和阻燃主要依赖于基材树脂和阻燃剂,达到A2防火芯材所要求的低热值和高阻燃要求降低树脂的添加量,同时提高阻燃剂和无机填充剂的比例,但是这样会导致芯材内聚能变低,影响芯材的力学强度以及和铝材的复合结构剥离强度,因此,平衡芯材的热值、阻燃性能和芯材的内聚能是A2等级防火芯材的一个技术难点。
本发明选择低热值、高阻燃和高强度的树脂作为A2等级防火芯材的基材,基材的高阻燃性可保证芯材延燃时间小于10S,低热值和高强度则能最大限度提高树脂的添加上限,保证芯材的内聚能强度。高温高剪切可以使得聚合物部分分解形成小分子,在物理层面上有利于阻燃剂等填充在基材中的分散浸润和包覆,使用扩链剂和特殊结构的反应螺杆则可以让小分子和低聚物重新反应,恢复原有大分子的分子量,保证基材的内聚能。本发明通过以上技术手段有效解决了低热值、高阻燃和高内聚能三者难以兼顾的问题,制备了综合性能优异的A2等级防火芯材专用料。本发明所涉及的A2等级防火铝塑板芯材专用料热值低,阻燃性能优异、内聚能高;热值不超过2.98MJ/KG,剥离强度达150N/cm以上,断裂强度大于20MPa,阻燃效果优异,可达离火自熄的效果,完全满足最新国标GB8624-2019中A2等级防火材料的各项要求。
本发明还提供了铝塑板,包括任一种所述A2级防火铝塑板芯材。
下述具体实施例中采用的裂解挤出的双螺杆挤出机中,螺杆采用双螺纹结构,长径比为34﹕1,螺杆直径为75mm;送料段、压缩段、混炼段和均化段各部分有效长度比为2.5﹕5.2﹕1.3﹕1,螺纹间距比为1.3﹕1.0﹕1.1﹕0.7;压缩段有效长度为0.9m;
反应挤出的双螺杆挤出机中,螺杆采用双螺纹结构,长径比为42﹕1,螺杆直径为75mm;反应区设有螺杆组件,螺杆组件为啮合块KB60°、90°、以及齿形盘TME中的三种组合,物料停留时间为120s,反应段长径比为12﹕1。
实施例1
本实施例提供了A2级防火铝塑板芯材及其制备方法,所述A2级防火铝塑板芯材的原料包括按重量份数计的如下组分:
特性粘度为35dL/g的聚苯醚12份、2000目的三聚氰胺氰尿酸盐30份、3000目的三氧化二锑10份、2000目的滑石粉43.2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、100℃运动粘度为35mm2/s的环烷油1份、N,N-二(2羟丙基)苯胺1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅酮粉0.5份。
所述A2级防火铝塑板芯材的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚苯醚12份、三聚氰胺氰尿酸盐30份、三氧化二锑10份、滑石粉43.2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份投入到高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合10~15min,得到混合物。
(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行裂解挤出,螺杆1-12区温度分别为:250℃、270℃、280℃、290℃、300℃、330℃、350℃、360℃、380℃、380℃、390℃、390℃,螺杆转速为400rpm,得到均一的共混物。
(3)将环烷油1份、N,N-二(2羟丙基)苯胺1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅酮粉0.5份和步骤(2)得到的共混物一同投入高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合15min,得到混合物。
(4)将步骤(3)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行反应挤出,双螺杆各段温度设定温度为:1-7区,150℃、175℃、195℃、215℃、230℃、230℃、230℃,螺杆转速为600rpm,热切造粒得到A2级防火铝塑板芯材专用料。
实施例2
本实施例提供了A2级防火铝塑板芯材及其制备方法,所述A2级防火铝塑板芯材的原料包括按重量份数计的如下组分:
特性粘度为35dL/g的聚苯醚12份、马来酸酐含量1.8wt%的马来酸酐接枝苯乙烯弹性体1份、2000目的三聚氰胺氰尿酸盐30份、3000目的三氧化二锑10份、2000目的滑石粉43.2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、100℃运动粘度为35mm2/s的环烷油1份、N,N-二(2羟丙基)苯胺1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅酮粉0.5份。
所述A2级防火铝塑板芯材的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚苯醚12份、三聚氰胺氰尿酸盐30份、三氧化二锑10份、滑石粉43.2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份投入到高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合10~15min,得到混合物。
(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行裂解挤出,螺杆1-12区温度分别为:250℃、270℃、280℃、290℃、300℃、330℃、350℃、360℃、380℃、380℃、390℃、390℃,螺杆转速为400rpm,得到均一的共混物。
(3)将马来酸酐接枝苯乙烯弹性体1份、环烷油1份、N,N-二(2羟丙基)苯胺1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅酮粉0.5份和步骤(2)得到的共混物一同投入高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合10min,得到混合物。
(4)将步骤(3)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行反应挤出,双螺杆各段温度设定温度为:1-7区,150℃、175℃、195℃、215℃、230℃、230℃、230℃,螺杆转速为500rpm,热切造粒得到A2级防火铝塑板芯材专用料。
实施例3
本实施例提供了A2级防火铝塑板芯材及其制备方法,所述A2级防火铝塑板芯材的原料包括按重量份数计的如下组分:
特性粘度为35dL/g的聚苯醚12份、马来酸酐含量1.8wt%的马来酸酐接枝聚苯醚1份、2000目的三聚氰胺氰尿酸盐30份、3000目的三氧化二锑5份、2000目的滑石粉46.3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份、100℃运动粘度为35mm2/s的环烷油1.5份、1-甲基-2,4-环己二胺0.5份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、月桂醇硫酸钠1份、硬脂酸钙1份、聚乙烯蜡0.5份。
所述A2级防火铝塑板芯材的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚苯醚12份、三聚氰胺氰尿酸盐30份、三氧化二锑5份、滑石粉46.3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份投入到高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合10~15min,得到混合物。
(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行裂解挤出,螺杆1-12区温度分别为:250℃、270℃、280℃、295℃、320℃、350℃、380℃、380℃、390℃、390℃、390℃、390℃,螺杆转速为400rpm,得到均一的共混物。
(3)将马来酸酐接枝聚苯醚1份、环烷油1.5份、1-甲基-2,4-环己二胺0.5份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、月桂醇硫酸钠1份、硬脂酸钙1份、聚乙烯蜡0.5份和步骤(2)得到的共混物一同投入高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合15min,得到混合物。
(4)将步骤(3)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行反应挤出,双螺杆各段温度设定温度为:1-7区,150℃、175℃、195℃、215℃、230℃、230℃、230℃,螺杆转速为600rpm,热切造粒得到A2级防火铝塑板芯材专用料。
实施例4
本实施例提供了A2级防火铝塑板芯材及其制备方法,所述A2级防火铝塑板芯材的原料包括按重量份数计的如下组分:
特性粘度为35dL/g的聚苯醚15份、2000目的氢氧化镁15份、2000目的三聚氰胺氰尿酸盐30份、2000目的高岭土13.8份、2000目的碳酸钙20份、苯氨基甲基三乙氧基硅烷1份、硅油2份、1,4-双(β-羟乙基)醚氢醌1.5份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、十二烷基硫酸钠1份、N,N-亚乙基双硬脂酰胺0.5份。
所述A2级防火铝塑板芯材的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚苯醚15份、氢氧化镁15份、三聚氰胺氰尿酸盐30份、高岭土13.8份、碳酸钙20份、苯氨基甲基三乙氧基硅烷1份投入到高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合10~15min,得到混合物。
(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行裂解挤出,螺杆1-12区温度分别为:250℃、270℃、280℃、295℃、330℃、360℃、390℃、390℃、390℃、390℃、390℃、390℃,螺杆转速为500rpm,得到均一的共混物。
(3)将硅油2份、1,4-双(β-羟乙基)醚氢醌1.5份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、十二烷基硫酸钠1份、N,N-亚乙基双硬脂酰胺0.5份和步骤(2)得到的共混物一同投入高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合15min,得到混合物。
(4)将步骤(3)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行反应挤出,双螺杆各段温度设定温度为:1-7区,150℃、175℃、195℃、215℃、230℃、230℃、230℃,螺杆转速为700rpm,热切造粒得到A2级防火铝塑板芯材专用料。
实施例5
本实施例提供了A2级防火铝塑板芯材及其制备方法,所述A2级防火铝塑板芯材的原料包括按重量份数计的如下组分:
特性粘度为35dL/g的聚苯醚15份、高抗冲苯乙烯2份、2000目的氢氧化镁20份、2000目的三聚氰胺氰尿酸盐35.3份、3000目的三氧化二锑10份、2000目的碳酸钙11.5份、苯氨基甲基三乙氧基硅烷偶联剂1份、硅油2份、1,4-双(羟乙基)醚氢醌1.5份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅酮粉0.5份。
所述A2级防火铝塑板芯材的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚苯醚15份、氢氧化镁20份、三聚氰胺氰尿酸盐35.3份、三氧化二锑10份、碳酸钙11.5份、苯氨基甲基三乙氧基硅烷偶联剂1份投入到高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合10~15min,得到混合物。
(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行裂解挤出,螺杆1-12区温度分别为:250℃、270℃、280℃、295℃、330℃、360℃、390℃、390℃、390℃、390℃、390℃、390℃,螺杆转速为500rpm,得到均一的共混物。
(3)将高抗冲苯乙烯2份、硅油2份、1,4-双(羟乙基)醚氢醌1.5份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅酮粉0.5份和步骤(2)得到的共混物一同投入高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合15min,得到混合物。
(4)将步骤(3)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行反应挤出,双螺杆各段温度设定温度为:1-7区,150℃、175℃、195℃、215℃、230℃、230℃、230℃,螺杆转速为600rpm,热切造粒得到A2级防火铝塑板芯材专用料。
比较例1
比较例1提供了一种芯材及其制备方法,该芯材包括按重量份数计的如下组分:
特性粘度为35dL/g的聚苯醚25份、2000目的三聚氰胺氰尿酸盐17份、3000目的三氧化二锑10份、2000目的滑石粉43.2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、100℃运动粘度为35mm2/s的环烷油1份、N,N-二(2羟丙基)苯胺1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅酮粉0.5份。
所述芯材的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚苯醚25份、三聚氰胺氰尿酸盐17份、三氧化二锑10份、滑石粉43.2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份投入到高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合10~15min,得到混合物。
(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行裂解挤出,螺杆1-12区温度分别为:250℃、270℃、280℃、290℃、300℃、330℃、350℃、360℃、380℃、380℃、390℃、390℃,螺杆转速为400rpm,得到均一的共混物。
(3)将环烷油1份、N,N-二(2羟丙基)苯胺1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、硫代二丙酸二硬脂醇酯0.1份、十二烷基苯磺酸钠1份、硅酮粉0.5份和步骤(2)得到的共混物一同投入高混机中,于200rpm转速、120℃温度混合15min,得到混合物。
(4)将步骤(3)得到的混合物投入双螺杆挤出机中进行反应挤出,双螺杆各段温度设定温度为:1-7区,150℃、175℃、195℃、215℃、230℃、230℃、230℃,螺杆转速为600rpm,热切造粒得到该芯材料。
比较例2
比较例2提供了一种芯材及其制备方法,该芯材包括按重量份数计的如下组分:
VA含量28%的乙烯醋酸乙烯酯共聚物12份、马来酸酐含量为1.8wt%的乙烯醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐1份、2000目的氢氧化镁85.5份、钛酸酯偶联剂1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)0.1份、芥酸酰胺0.3份。
该芯材的制备方法,包括如下步骤:
(1)将乙烯醋酸乙烯酯共聚物12份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐1份、氢氧化镁85.5份、钛酸酯偶联剂1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)0.1份、芥酸酰胺0.3份投入高混机中,于300rpm转速、80℃温度混合15min,得到混合物。
(2)将步骤(1)得到的混合物投入密炼机中密炼15min,密炼温度为165℃。
(3)将步骤(2)密炼好的胶块投入双螺杆挤出机中剪切挤出,双螺杆各段温度设定温度为:1-7区,120℃、125℃、135℃、150℃、165℃、170℃、170℃,螺杆转速为250rpm,热切造粒得到该芯材料。
实验例1
为了对比说明不同芯材的性能,对实施例和比较例得到的芯材(或对应的铝塑复合板)的下述性能进行测试,测试结果见表1。
氧指数:参考GB/T2406-2009;
燃烧热值:参考GB/T14402-2016;
燃烧增长速率指数FIGRA(测试对象为铝塑复合板):参考GB/T20284-2006;
600s内总热释放量THR600s(测试对象为铝塑复合板):参考GB/T20284-2006;
火焰横向蔓延长度(测试对象为铝塑复合板):参考GB/T20284-2006;
延燃时间:参考GB/T5464-2010;
燃烧性能评级(测试对象为铝塑复合板):参考GB8624-2019;
断裂强度:参考GB/T1040-2018;
伸长率:参考GB/T1040-2018;
滚筒剥离强度(测试对象为铝塑复合板):参考GB/T17748-2016;
饱和吸水率:参考GB/T1034-2008;
熔指:参考GB/T3682-2018。
其中,各测试项目对应的铝塑复合板试件制备参考GB/T17748-2016,铝塑复合板试件规格:总厚度为4mm,铝合金钢板厚度为0.5mm,分子膜厚度为0.05mm。
表1不同芯材或其对应的铝塑复合板性能测试结果
Figure BDA0002980927340000241
Figure BDA0002980927340000251
从上表中可知,本发明所制备的A2等级防火铝塑板芯材热值低,阻燃性能优异、内聚能高;热值不超过2.98MJ/KG,剥离强度最高可达150N/cm以上,断裂强度大于20MPa,阻燃效果优异,延燃时间短,可达离火自熄的效果,物理机械性能和防火性能优异,完全满足最新国标GB8624-2019中A2等级防火材料的各项要求。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (23)

1.铝塑板,其特征在于,包括A2级防火铝塑板芯材;所述A2级防火铝塑板芯材主要由按质量百分比计的如下原料制得:
高分子基材5%~20%、阻燃剂30%~70%、无机填充剂10%~50%、扩链剂0.5%~1.5%、分散剂0.3%~3%、润滑剂0.5%~5%、偶联剂0.1%~3%和抗氧剂0.1%~3%;所述芯材中所有原料的质量百分比之和为100%;
所述高分子基材为聚苯醚和改性聚苯醚中的至少一种;所述阻燃剂的粒径为200~3000目;
所述A2级防火铝塑板芯材的制备方法,包括如下步骤:
(a)高分子基材、阻燃剂、无机填充剂和偶联剂的混合物于250~400℃条件下进行裂解挤出,得到共混物;
(b)所述共混物与余下原料的混合物于120~230℃条件下进行反应挤出造粒。
2.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,原料还包括按质量百分比计的相容剂0.1%~5%、增韧剂0.5%~5%和填充油0.1%~3%中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述高分子基材为粉末形态高分子基材。
4.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述高分子基材的特性粘度为35~45dL/g。
5.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述高分子基材的熔点<250℃;所述高分子基材的熔指>10g/10min。
6.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述阻燃剂包括氢氧化镁、高岭土、硅镁石粉、三聚氰胺氰尿酸盐、三氧化二锑和硼化合物中的任一种或多种;
所述无机填充剂包括硅灰石、碳酸钙、氧化铝、滑石粉和氧化锆中的任一种或多种。
7.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述扩链剂包括醇类扩链剂和胺类扩链剂中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的铝塑板,其特征在于,所述醇类扩链剂包括1,4-丁二醇、乙二醇、一缩乙二醇、一缩丙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、1,4-双(β-羟乙基)醚氢醌、对苯二酚二羟乙基醚、氢化双酚A、1,4-环己二醇和1,4-双(β-羟乙基)哌嗪中的任一种或多种。
9.根据权利要求7所述的铝塑板,其特征在于,所述胺类扩链剂包括乙二胺、1-甲基-2,4-环己二胺和N,N-二(2-羟丙基)苯胺中任一种或多种。
10.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述分散剂包括直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述润滑剂包括脂肪酸酰胺类润滑剂、硬脂酸酯类润滑剂、烃类润滑剂、金属皂类润滑剂和硅酮类润滑剂中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、硫代二丙酸二硬脂醇酯和季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)中的任一种或多种。
13.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种。
14.根据权利要求2所述的铝塑板,其特征在于,所述相容剂包括马来酸酐接枝聚苯醚和马来酸酐接枝苯乙烯弹性体中的至少一种。
15.根据权利要求14所述的铝塑板,其特征在于,所述相容剂的熔指>5g/10min。
16.根据权利要求14所述的铝塑板,其特征在于,所述相容剂中,马来酸酐的含量>1.5wt%。
17.根据权利要求2所述的铝塑板,其特征在于,所述增韧剂包括苯乙烯系弹性体和高抗冲聚苯乙烯中的至少一种。
18.根据权利要求2所述的铝塑板,其特征在于,所述填充油包括环烷油、石蜡油、硅油和改性硅油中的至少一种。
19.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,采用双螺杆挤出机进行所述裂解挤出;所述双螺杆挤出的长径比为(33~42)﹕1,螺杆直径为35~120mm,螺杆转速为350~400rpm。
20.根据权利要求19所述的铝塑板,其特征在于,步骤(a)中,所述混合物在双螺杆挤出机中进行送料、压缩、混炼和均化,所述送料、压缩、混炼和均化的有效长度比为(2~3)﹕(4~5.5)﹕(1.1~1.5)﹕(0.8~1.2),螺纹间距比为(1.2~1.4)﹕(0.8~1.2)﹕(0.9~1.5)﹕(0.5~0.9),所述压缩的有效长度为0.8~0.98m。
21.根据权利要求1所述的铝塑板,其特征在于,采用双螺杆挤出机进行所述反应挤出造粒;所述双螺杆挤出的长径比为(38~48)﹕1,螺杆直径为35~95mm,螺杆转速为300~800rpm。
22.根据权利要求21所述的铝塑板,其特征在于,所述反应挤出中,反应区设有螺杆组件;所述螺杆组件包括啮合块KB45°、60°、90°、120°以及齿形盘TME中的任一种或多种组合。
23.根据权利要求22所述的铝塑板,其特征在于,所述反应区的长径比为(4~18)﹕1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113861431A (zh) * 2021-08-31 2021-12-31 东南大学 应用于a1级阻燃芯材的高分子嵌段共聚物及其制备方法
CN116478463A (zh) * 2023-04-24 2023-07-25 吉林省森地新材料有限公司 一种防火铝塑板芯材及其制备工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5308565A (en) * 1993-02-05 1994-05-03 General Electric Company Method of preparing modified polyphenylene oxide resin systems for electrical laminates having improved solderability and solvent resistance
CN1546314A (zh) * 2003-11-28 2004-11-17 汕头高新区环力金属复合板材有限公司 金属复合板材
CN2675395Y (zh) * 2003-11-28 2005-02-02 汕头高新区环力新型复合材料有限公司 金属复合板材
CN101396888A (zh) * 2007-09-27 2009-04-01 比亚迪股份有限公司 一种金属复合板及其制备方法
CN108102366A (zh) * 2018-01-12 2018-06-01 成都新柯力化工科技有限公司 一种用于塑料的热塑性铝合金及制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI513747B (zh) * 2011-06-13 2015-12-21 Nanya Plastics Corp A high frequency copper foil substrate and the composite material used
US11570901B2 (en) * 2017-02-24 2023-01-31 National Institute For Materials Science Method for manufacturing aluminum circuit board

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5308565A (en) * 1993-02-05 1994-05-03 General Electric Company Method of preparing modified polyphenylene oxide resin systems for electrical laminates having improved solderability and solvent resistance
CN1546314A (zh) * 2003-11-28 2004-11-17 汕头高新区环力金属复合板材有限公司 金属复合板材
CN2675395Y (zh) * 2003-11-28 2005-02-02 汕头高新区环力新型复合材料有限公司 金属复合板材
CN101396888A (zh) * 2007-09-27 2009-04-01 比亚迪股份有限公司 一种金属复合板及其制备方法
CN108102366A (zh) * 2018-01-12 2018-06-01 成都新柯力化工科技有限公司 一种用于塑料的热塑性铝合金及制备方法

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