[發(fā)明專利]一種無鹵阻燃鋁塑復(fù)合硬片材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410210376.5
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103978744A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛奇龍;周箭;王佳仕
• 申請（專利權(quán)）人: 義烏市曬康塑膠廠
• 主分類號: B32B7/12
• 分類號: B32B7/12;B32B27/08;B32B27/18;C08L23/06;C08K5/523;C08K7/04;C08G77/56;C09J123/08;C09J193/04;B32B37/12
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 郭小麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種無鹵阻燃鋁塑復(fù)合硬片材料及其制備方法。

背景技術(shù)

鋁塑復(fù)合硬片材料是在硬質(zhì)塑料上貼覆鋁膜而制得的復(fù)合材料。鋁塑復(fù)合硬片材料具有質(zhì)地堅硬、外觀時尚、抗紫外輻射、阻隔性好、施工方便等特點，已廣泛應(yīng)用于建筑工程防護、廣告宣傳牌匾、裝修裝飾、家具制造等領(lǐng)域。鋁塑復(fù)合硬片材料相對于純鋁片材更經(jīng)濟和綠色環(huán)保，符合社會循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟的發(fā)展要求。目前，鋁塑復(fù)合硬片材料的基材普遍使用易燃的聚苯乙烯、尼龍等高分子材料，這為發(fā)生火災(zāi)埋下了隱患。為提升鋁塑復(fù)合硬片材料在建筑工程、裝飾裝修材料等領(lǐng)域的防火安全性，促進這類產(chǎn)品的規(guī)模推廣應(yīng)用，開發(fā)高效阻燃、低煙環(huán)保的鋁塑復(fù)合硬片材料勢在必行。

增強鋁塑復(fù)合硬片材料的阻燃性能可以通過在基材和粘附層中添加阻燃劑來實現(xiàn)。由于硬片材料的厚度相對較薄，所以對于添加的阻燃劑的要求也相對較高。綜合來看，適用于薄型片材的阻燃劑包含：(1)鹵系阻燃劑，諸如十溴聯(lián)苯醚、八溴代聯(lián)苯等，這類阻燃劑通過捕捉高分子材料熱裂解過程中產(chǎn)生的自由基來抑制燃燒行為，常與三氧化二銻聯(lián)合使用，是一種傳統(tǒng)高效的阻燃劑。然而，鹵系阻燃劑熱裂解時會釋放出大量有毒煙塵，并且其通過自然界食物循環(huán)鏈進入人體內(nèi)后很難再代謝出來，因此已被逐漸淘汰。(2)磷氮類阻燃劑，諸如有機磷酸酯、聚磷酸銨等，多數(shù)情況下磷-氮協(xié)同作用于被阻燃材料，通過在易燃高分子材料表面形成一層致密的膨脹型碳層，來阻隔氧氣的滲透和火焰的蔓延。但是磷氮類阻燃劑的阻燃效率并不高，用于薄型片材時，碳源不豐富，從而導(dǎo)致碳層阻隔能力不足。(3)水合金屬氧化物，主要是指氫氧化鋁和氫氧化鎂，這類阻燃劑價格低廉、熱穩(wěn)定性能好，不產(chǎn)生腐蝕氣體且能中和高分子熱裂解過程中釋放出的酸性氣體，通過失水吸熱來降低環(huán)境溫度，具有無毒、環(huán)保、抑煙的特點。例如，中國專利申請CN01114843.8公開了一種防火型塑鋁復(fù)合板制造方法，包括將阻燃聚乙烯塑料加入單螺桿擠出機中擠成片材，以阻燃聚乙烯塑料成片材為芯層，外貼鋁板復(fù)合外層，復(fù)合成鋁塑復(fù)合板，其中，阻燃聚乙烯塑料的生產(chǎn)配方為:阻燃劑(氫氧化鋁、氫氧化鎂粉中一種或兩種)75份、鈦酸酯偶聯(lián)劑(KH-201)0.75份、乙酸乙酯0.2份、聚乙烯27份、硬脂酸2份；阻燃聚乙烯塑料的加工工藝為：活化處理-混料-造粒；該塑鋁復(fù)合板在燃燒時低煙、無有害氣體產(chǎn)生，具有防火功能。然而，水合金屬氧化物要使得被阻燃材料達到優(yōu)異的阻燃性能，往往添加量很大，在一定程度上會破壞高分子材料固有的力學(xué)性能，無機分散相和高分子連續(xù)相之間的結(jié)合力較弱，復(fù)合材料變脆。另一方面，聚合物基復(fù)合材料體系中無機組份過大，使得材料熔體粘度過大、可塑性變差，難以加工成薄型的復(fù)合片材(厚度0.5mm-2.0mm)。

所以，針對質(zhì)地堅硬、厚度較薄的鋁塑復(fù)合材料，需通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，引入新的阻燃工藝，制備出一種無鹵、抑煙、高效阻燃的功能型鋁塑復(fù)合硬片材料，以擴大鋁塑復(fù)合硬片材料的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種無鹵阻燃鋁塑復(fù)合硬片材料，其具有高效的阻燃和抑煙性能，抗拉強度高，阻隔和抗紫外老化性好等特點。

本發(fā)明還提供了一種無鹵阻燃鋁塑復(fù)合硬片材料的制備方法，該制備方法操作簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種無鹵阻燃鋁塑復(fù)合硬片材料，由涂有乙烯-醋酸乙烯(EVA)膠粘物層的鋁膜與涂有有機硅聚合物層的聚乙烯基阻燃芯材復(fù)合制成，復(fù)合時所述的乙烯-醋酸乙烯膠粘物層與有機硅聚合物層相接。

所述的聚乙烯基阻燃芯材由如下重量份的原料主要經(jīng)熔融共混擠出制成：54份-74份高密度聚乙烯(HDPE)、16份-28份磷酸三苯酯和10份-18份氮化硼纖維。在一定溫度下磷酸三苯酯熱分解產(chǎn)生磷酸，磷酸促使表層聚乙烯材料脫水成炭，炭層能有效隔離氧氣和熱量的蔓延，保護底層材料阻止其進一步燃燒；導(dǎo)熱和耐火性能優(yōu)異的氮化硼纖維縱橫交錯地均勻分布于阻燃芯材中，當(dāng)燃燒使體系達到一定溫度后，纖維表層與炭層相互粘結(jié)形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠有效增強大面積炭層的強度，防止炭層結(jié)構(gòu)坍塌導(dǎo)致芯材暴露于空氣中而復(fù)燃。優(yōu)選的，所述的氮化硼纖維長度為2mm-3mm，直徑為4.5μm-9.5μm，可以更好地達到本發(fā)明的效果。