[发明专利]钢塑高阻燃防火门窗型材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，具体是一种由具有阻燃抑烟效果的PVC发泡体与钢衬复合而成的钢塑防火门窗型材及其制造方法。

背景技术

随着工业的发展，塑料在化工、轻工、农业、建材、机电、纺织等行业中的应用越来越广泛，塑料的成型和加工技术的发展也越来越迅速。尤其近几年来，钢塑共挤门窗异型材的兴起，使塑料在建筑工业中的地位越来越重要。

聚氯乙烯（PVC）因其本身具有耐腐蚀、绝缘、耐磨损、综合力学性能好等优点，目前在化工、轻工、农业、建材、机电、纺织等行业中应用广泛。在建筑工业里，对PVC的选材与应用时，还应考虑防火问题。虽然PVC本身具有阻燃性，但是在生产过程中，为了改善其成型加工性能，通常加入大量增塑剂和其他助剂，大大降低了PVC材料的隔热阻燃性能。市场上开发了一系列PVC阻燃剂，如氢氧化铝，氢氧化镁，三氧化二锑等。

但这些阻燃剂也存在很多不足：首先，这些阻燃剂生产过程中难以消去里面的杂质，如三氧化二锑杂质包含有三氧化二砷以及铅等重金属，对人体有剧毒，不符合国家RoHS指标的规定；其次，PVC燃烧时难以完全燃烧，会产生大量的炭微粒，飘散于气体中形成黑烟并伴有刺鼻的有害气体，造成救援和逃离火场的困难；更严重的是，为了获得足够的阻燃性能，要求添加的比例较高，影响材料的机械性能，从而影响材料的整体综合性能。所以对PVC材料的阻燃、抑烟、增强力学强度方面的研究势在必行。

CN103275508A公开的阻燃塑料，阻燃剂为三氧化二锑，占阻燃塑料质量百分比30—40%，添加剂占阻燃塑料质量百分比20—35%。

CN102344626A的阻燃剂为聚丙烯阻燃母粒，添加剂、填充剂等各占5—10%。CN1583869A的阻燃抑烟剂的主要组分是氧化钼（MoO₃）、三氧化二锑（Sb₂O₃）、硼酸锌（ZnBO₃）和界面增强剂。

CN102501527A的阻燃抑烟层主要成分是氢氧化铝或氢氧化镁中的一种或其任意比混合物。

CN103756189A 公开的阻燃抑烟剂是由三氧化二锑、八钼酸铵和硼酸锌组成，增韧剂为CPE，增效剂为水合羟基氧化铁，稳定剂是钙锌复合热稳定剂，润滑剂是固体石蜡。

CN102975427A 公开一种防火阻燃钢塑复合板及其制造方法，其无卤防火阻燃层是由30—45%的低密度聚乙烯及其共聚物，50—68%的氢氧化镁/氢氧化铝无机阻燃料、表面活性剂、抗氧剂和其他助剂组成，所述的防火阻燃钢塑复合板的制造方法是采用共挤出复合技术，所用热熔粘接剂主要成分是聚乙烯接枝马来酸酐。

CN103788547A 公开了一种阻燃抑烟PVC管材料及其制备方法，所述复合阻燃剂及阻燃助剂组成，所述阻燃剂为采用钛酸酯类偶联剂NDZ-311表面处理的Mg(OH)₂，所述阻燃助剂为采用钛酸酯类偶联剂表面处理的Sb₂O₃或采用硅烷类偶联剂表面处理的ZnO。

CN103030901A的阻燃抑烟体系是由氢氧化铝、八钼酸铵、硼酸锌、钼酸锌、氧化锌和硬脂酸复合而成。

CN1288020A 的抑烟剂主要是粉煤灰，用量15-70份，抑烟协同剂为硼酸锌、三氧化二锑及氢氧化铝。

以上各专利中，有两大明显的缺点：第一，大多数阻燃抑烟体系是用三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种复合而成，加入量大（50—75%），且需要引入其他助剂较多，从而影响材料的力学性能，比如加热后尺寸变化率、维卡软化点；第二，大多数助剂所选粒子粒径等级较大，且以直接添加的方式加入PVC中直接进行复合，影响与PVC的相容性。

设计PVC型材在建筑工业中的应用方面，在考虑防火阻燃抑烟的同时还应考虑增强材料的力学强度问题，只有在提高整体型材的阻燃性能的同时保证其具有更好的机械强度，才能使其在建筑工业中发挥重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好加工性能和机械强度，并且具有优异阻燃和抑烟效果的钢塑防火窗型材及其制造方法。

本发明钢塑高阻燃防火门窗型材由PVC发泡体与钢衬复合而成， PVC发泡体由以下重量百分比的材料组成：PVC树脂60—75wt%，增塑剂8—20wt%，热稳定剂1—6wt%，抗冲改性剂1—2.5wt%，润滑剂0.5—1.8wt%，紫外线吸收剂0.1—0.8wt%，钛白粉0—6%，阻燃抑烟剂5—15wt%，发泡剂0.5—2wt%。