CN214821459U

CN214821459U - 一种可瓷化阻燃多层复合板材

Info

Publication number: CN214821459U
Application number: CN202121173124.1U
Authority: CN
Inventors: 葛欣国; 黄浩; 尹朝露; 刘微; 李平立; 张天昊
Original assignee: Sichuan Fire Research Institute of Emergency Management Department
Current assignee: Sichuan Fire Research Institute of Emergency Management Department
Priority date: 2021-05-28
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2021-11-23
Anticipated expiration: 2031-05-28

Abstract

本实用新型公开了一种可瓷化阻燃多层复合板材，包括叠加设置的上表面层、至少两层可瓷化阻燃高分子复合材料层、以及至少一层防火阻燃网格布层、或/和下表面层；其中，所述阻燃高分子复合材料层和所述防火阻燃网格布层相互交叉叠放设置。本实用新型提供的可瓷化阻燃多层复合板材，通过在结构中引入防火阻燃网格布层，在保持可瓷化阻燃高分子复合材料连续相的同时，形成互穿纤维网络结构，可改善材料的抗撕裂性能，防火阻燃网格布层结合面层还可以进一步提高复合材料的高温陶瓷化性能和在受火条件下的结构完整性，提升其作为防火板材的实用性。

Description

一种可瓷化阻燃多层复合板材

技术领域

本实用新型涉及电气及建筑技术领域，特别涉及一种可瓷化阻燃多层复合板材。

背景技术

金属复合板，代表性产品如铝塑板是由金属面板和内部聚乙烯塑料芯板组成，既保留了原组成材料的主要特性，又克服了各自的不足，进而获得了众多优异特性，如艳丽多彩的装饰性、质轻、易加工、耐候、耐腐蚀、耐撞击、隔热、隔音、抗震等，因此被广泛用于各种建筑装饰，如外墙造型装饰、广告牌、天花板、包柱等，并已经成为三大幕墙(玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙)中金属幕墙的代表。铝塑板内部聚乙烯塑料芯板是易燃材料，通常采用添加无卤阻燃剂以提高其防火性能，但是即便加入阻燃剂，阻燃性能提高了，当这类板材持续暴露于火焰中时，由于阻燃芯板受火后燃烧产物强度差缺乏自支撑性能，导致板材在火灾中容易垮落，因而行业研发了以不锈钢或铜为面板，采用氧化镁、珍珠岩、二氧化硅、硼酸等原料作为芯板配方，制备防火金属复合板，这类金属复合板由于芯材为脆性无机材料，密度高，加工性能差，因而应用有一定的局限性。可瓷化阻燃高分子复合材料的发展为防火阻燃技术提供了新的发展方向，如澳大利亚Olex公司于2003年成功研制出陶瓷化硅橡胶耐火电缆，并得到了商业运用。陶瓷化耐火硅橡胶用于电缆绝缘层或填充层时，均具有较好的耐火性能及绝缘性能。近年来陶瓷化聚烯烃等产品也相继面市，然而各类可瓷化阻燃高分子复合材料，为了同时实现阻燃和陶瓷化耐火的功能，往往要加入大量的阻燃剂和瓷化粉填料，导致材料理化性能大大降低，特别是抗撕裂性能差。针对上述问题，就需要本领域技术人员研制一种不仅具有耐火功能，且抗撕裂性能的防火板材。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可瓷化阻燃多层复合板材及其制备方法，在保证其良好的防火阻燃性能的前提下，提升其抗撕裂的性能，提升其实用性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种可瓷化阻燃多层复合板材，包括叠加设置的上表面层、至少两层可瓷化阻燃高分子复合材料层、以及至少一层防火阻燃网格布层、或/和下表面层；其中，所述阻燃高分子复合材料层和所述防火阻燃网格布层相互交叉叠放设置。

进一步地，所述可瓷化阻燃高分子复合材料层包括陶瓷化丁苯橡胶、陶瓷化顺丁橡胶、陶瓷化硅橡胶、陶瓷化丁腈橡胶、陶瓷化三元乙丙橡胶、陶瓷化聚烯烃、陶瓷化聚氨酯、陶瓷化丙烯酸树脂、陶瓷化酚醛树脂、陶瓷化不饱和树脂、陶瓷化环氧树脂、陶瓷化聚氨酯泡沫、陶瓷化硅橡胶泡沫、陶瓷化聚烯烃泡沫、陶瓷化酚醛泡沫中的一种或多种。

进一步地，所述防火阻燃网格布层包括碳纤维网格布、石墨纤维网格布、玄武岩纤维网格布、陶瓷纤维网格布、高硅氧网格布、玻璃纤维网格布、芳纶纤维网格布、聚酰亚胺纤维网格布、密胺纤维网格布、PBO纤维网格布、PBI纤维网格布中的一种或多种。

进一步地，所述上表面层包括涂覆氟碳涂层的铝合金板、不锈钢仿铜板、铜板、碳纤维布、石墨纤维布、玄武岩纤维布、陶瓷纤维布、高硅氧布、芳纶纤维布、PBO纤维布、PBI纤维布、PEEK纤维布中的一种或多种。

进一步地，所述下表面层包括涂覆氟碳涂层的铝合金板、不锈钢仿铜板、铜板、碳纤维布、石墨纤维布、玄武岩纤维布、陶瓷纤维布、高硅氧布、芳纶纤维布、PBO纤维布、PBI纤维布、PEEK纤维布中的一种或多种。

进一步地，所述防火阻燃网格布层的厚度为0.1mm～5mm，其网眼尺寸为0.5mm×0.5mm～12mm×12mm。

进一步地，所述上表面层和所述下表面层的厚度为0.1mm～5mm。

进一步地，所述可瓷化阻燃高分子复合材料层的厚度为0.1mm～5mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的可瓷化阻燃多层复合板材，通过在结构中引入防火阻燃网格布层，在保持可瓷化阻燃高分子复合材料连续相的同时，形成互穿纤维网络结构，可改善材料的抗撕裂性能，防火阻燃网格布层结合面层还可以进一步提高复合材料的高温陶瓷化性能和在受火条件下的结构完整性，提升其作为防火板材的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-上表面层，2-可瓷化阻燃高分子复合材料层，3-防火阻燃网格布层，4-下表面层。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1所示：

实施例1

实施例1公开了一种可瓷化阻燃五层复合板材，该复合板材包括从上至下依次连接的上表面层、可瓷化阻燃高分子复合材料层、防火网格布层、可瓷化阻燃高分子复合材料层和下表面层。所述上表面层和下表面层为厚度0.8mm的玄武岩纤维布层，所述可瓷化阻燃高分子材料层为一种陶瓷化硅橡胶层，所述防火网格布层为厚度0.2mm的玻璃纤维网格布，网眼尺寸为0.5mm×0.5mm。

该可瓷化阻燃多层复合材料的结构如图所示，包括以下制备步骤：

(1)将陶瓷化硅橡胶压制成1mm的片层；

(2)按照玄武岩纤维布层、陶瓷化硅橡胶层、玻璃纤维网格布层、陶瓷化硅橡胶层和玄武岩纤维布层的顺序一起采用层压机压制成型，成型加工温度为165℃～170℃；

制备得到的可瓷化阻燃五层复合材料进行了抗撕裂性能的测试，测试结果为72.9kN/m。

实施例2

实施例2公布了一种可瓷化阻燃五层复合板材，该复合板材包括从上至下依次连接的上表面层、可瓷化阻燃高分子复合材料层、防火网格布层、可瓷化阻燃高分子材料层和下表面层。所述上表面层为厚度1.5mm的高硅氧布层，所述可瓷化阻燃高分子复合材料层为一种陶瓷化硅橡胶层，所述防火网格布层为厚度1mm的高硅氧网格布，网眼尺寸为2.5mm×2.5mm，所述下表面层为厚度0.1mm的芳纶纤维布。

该可瓷化阻燃复合材料的结构如图所示，包括以下制备步骤：

(1)将陶瓷化硅橡胶压制成1mm的片层；

(2)按照高硅氧布层、陶瓷化硅橡胶层、高硅氧网格布层、陶瓷化硅橡胶层和芳纶纤维布层的顺序一起采用层压机压制成型，成型加工温度为165℃～170℃；

制备得到的可瓷化阻燃五层复合材料进行了抗撕裂性能的测试，测试结果为89.3kN/m。

实施例3

实施例3公布了一种可瓷化阻燃五层复合板材，该复合板材包括从上至下依次连接的上表面层、可瓷化阻燃高分子材料层、防火网格布层、可瓷化阻燃高分子材料层和下表面层。所述上表面层为厚度1mm的陶瓷纤维布层，所述可瓷化阻燃高分子材料层为一种陶瓷化硅橡胶层，所述防火网格布层为厚度0.2mm的碳纤维网格布，网眼尺寸为12mm×12mm，所述下表面层为厚度0.3mm的碳纤维布。

(1)将陶瓷化硅橡胶压制成1mm的片层；

(2)按照陶瓷纤维布层、陶瓷化硅橡胶层、碳纤维网格布层、陶瓷化硅橡胶层和碳纤维布层的顺序一起采用层压机压制成型，成型加工温度为165℃～170℃；

制备得到的可瓷化阻燃五层复合材料进行了抗撕裂性能的测试，测试结果为92.7kN/m。

采用层压机将陶瓷化硅橡胶热压成型为1mm厚的片材，成型加工温度为165℃～170℃，其撕裂强度为13.9kN/m。对比可知，采用多层复合的方式，材料可形成纵横交错的网络结构，因此，复合材料的撕裂强度显著提升。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种可瓷化阻燃多层复合板材，其特征在于：包括叠加设置的上表面层(1)、至少两层可瓷化阻燃高分子复合材料层(2)、以及至少一层防火阻燃网格布层(3)、或/和下表面层(4)；其中，所述阻燃高分子复合材料层和所述防火阻燃网格布层(3)相互交叉叠放设置。

2.根据权利要求1所述的一种可瓷化阻燃多层复合板材，其特征在于：所述可瓷化阻燃高分子复合材料层(2)包括陶瓷化丁苯橡胶、陶瓷化顺丁橡胶、陶瓷化硅橡胶、陶瓷化丁腈橡胶、陶瓷化三元乙丙橡胶、陶瓷化聚烯烃、陶瓷化聚氨酯、陶瓷化丙烯酸树脂、陶瓷化酚醛树脂、陶瓷化不饱和树脂、陶瓷化环氧树脂、陶瓷化聚氨酯泡沫、陶瓷化硅橡胶泡沫、陶瓷化聚烯烃泡沫、陶瓷化酚醛泡沫中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种可瓷化阻燃多层复合板材，其特征在于：所述防火阻燃网格布层(3)包括碳纤维网格布、石墨纤维网格布、玄武岩纤维网格布、陶瓷纤维网格布、高硅氧网格布、玻璃纤维网格布、芳纶纤维网格布、聚酰亚胺纤维网格布、密胺纤维网格布、PBO纤维网格布、PBI纤维网格布中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种可瓷化阻燃多层复合板材，其特征在于：所述上表面层(1)包括涂覆氟碳涂层的铝合金板、不锈钢仿铜板、铜板、碳纤维布、石墨纤维布、玄武岩纤维布、陶瓷纤维布、高硅氧布、芳纶纤维布、PBO纤维布、PBI纤维布、PEEK纤维布中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种可瓷化阻燃多层复合板材，其特征在于：所述下表面层(4)包括涂覆氟碳涂层的铝合金板、不锈钢仿铜板、铜板、碳纤维布、石墨纤维布、玄武岩纤维布、陶瓷纤维布、高硅氧布、芳纶纤维布、PBO纤维布、PBI纤维布、PEEK纤维布中的一种或多种。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种可瓷化阻燃多层复合板材，其特征在于：所述防火阻燃网格布层(3)的厚度为0.1mm～5mm，其网眼尺寸为0.5mm×0.5mm～12mm×12mm。

7.根据权利要求1～5任一项所述的一种可瓷化阻燃多层复合板材，其特征在于：所述上表面层(1)和所述下表面层(4)的厚度为0.1mm～5mm。

8.根据权利要求1～5任一项所述的一种可瓷化阻燃多层复合板材，其特征在于：所述可瓷化阻燃高分子复合材料层(2)的厚度为0.1mm～5mm。