[发明专利]A级防火型铝塑板芯专用材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝塑复合板夹芯层材料，具体的讲，是涉及一种A级防火型铝塑板芯专用材料及其制备方法。

背景技术

铝塑复合板被广泛用于建筑、装饰等领域，铝塑复合板芯层材料大多为聚烯烃（最典型的为聚乙烯）芯层材料或防火阻燃型聚烯烃芯层材料。纯聚烯烃芯层材料氧指数较低为17.5左右，在燃烧过程中发生快速的氧化反应，产生大量热量，熔融和滴落十分严重，易引发火灾蔓延。当前，世界各国对建筑安全性的要求越来越严格，而防火性能是安全性的一项最重要指标，开发出符合铝塑板技术要求的环保型防火铝塑板产品不仅是市场的需要也是国家法规与产业政策的要求，为了使铝塑板成为难燃级和不燃级建筑装饰材料，其关键就在于对其芯材进行高效阻燃处理。 

为了改善铝塑复合板芯层材料的防火性能，人们常常对聚烯烃芯层材料添加阻燃剂进行改性处理，常见的阻燃体系有：高填充阻燃体系、有卤阻燃体系、膨胀型阻燃体系等。中国专利申请02124390.5提出了一种氢氧化镁无卤阻燃聚乙烯复合材料，其阻燃剂氢氧化镁的填充量（重量百分比）为17~60%。中国专利申请02113998.9公开了一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料及其制备方法，其无卤阻燃剂（氢氧化镁、氢氧化铝）的填充量（重量百分比）为35~65%。中国专利申请200510093592.7公开了一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料及其制备方法，其无卤阻燃剂（氢氧化镁、氢氧化铝）的填充量（重量百分比）为40~60%。有卤芯层虽然具有一定的阻燃性，但因基体材料含卤，在燃烧过程中和裂解过程中生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒产物，造成二次污染，故其作为芯层材料不符合环保要求；膨胀阻燃体系是以磷、氮为阻燃元素的阻燃剂，这类阻燃剂极性大，较易改变聚烯烃的极性，不能与现行的复合板粘接体系相匹配故目前较少使用；高填充阻燃体系阻燃剂主要采用氢氧化铝和氢氧化镁，在适当的温度范围内可分解产生水和金属氧化物，水在分解过程中吸收热量，水份挥发时又消耗大量的汽化热，而产生的金属氧化物在燃烧物表面生成一种致密的氧化物薄膜阻止燃烧的进一步进行和阻止熔融、滴落的出现，此类阻燃体系的优点为：无卤、无毒 、抑烟、价廉、绿色、环保。缺点是：添加量大，当加入量超过60％时，使得聚烯烃的物理、机械性能恶化。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种A级防火型铝塑板芯专用材料及其制备方法，以无机阻燃剂氢氧化镁作阻燃剂采用高填充技术，本发明采用偶联剂、分散剂、高分子相容剂等助剂对氢氧化镁进行改性预处理，使得氢氧化镁阻燃剂具有优良的性能，故其在基体中的填充量非常高达80~90%（重量百分比），远高于同类产品的阻燃剂添加量，从而使得该产品的氧指数比同类产品显著提高，阻燃环保性能也明显提高，采用这种方法制得的铝塑板芯材无卤、低热值、低烟、阻燃、阻滴且无毒无公害。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

A级防火型铝塑板芯专用材料所含组分及其重量百分比为：高相容性树脂或树脂与弹性体（橡胶）5~15%、氢氧化镁80~90%、高分子相容剂0.5~1.5%、交联剂0.1~1%、分散剂0.1~1%、偶联剂0.5~1.5%，其制备方法为：

（1）氢氧化镁阻燃剂的预处理：将氢氧化镁原粉先在恒温干燥箱内干燥，干燥温度范围为100~170℃，干燥时间为0.5~3h；采用偶联剂、高分子相容剂、分散剂对干燥后的氢氧化镁进行预处理，将选用的偶联剂、高分子相容剂、分散剂与氢氧化镁在高速混合机中混合均匀，得到预处理的氢氧化镁阻燃剂，所述的高速混合机的搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为10~20min，混合温度为90~180℃，偶联剂与氢氧化镁的比例为0.5~1.5%。

（2）专用料的制备分为两种：

a、分步造粒：按比例将预处理后的氢氧化镁与高相容性树脂或树脂与弹性体（橡胶）的复配、高分子相容剂、交联剂、分散剂、偶联剂等原料在密闭式捏炼机中进行捏炼混合均匀，密闭式捏炼机中的混合温度为110~190℃，混合时间为10min~30min；送入自制挤出机中，挤出温度为110~170℃，挤出机转速为17~28 r/min进行挤出、热切风冷造粒，得到不燃级A级铝塑板芯层专用料。