[发明专利]一种硼硅协同阻燃的聚酰胺五层共挤复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硼硅协同阻燃的聚酰胺五层共挤复合膜及其制备方法。

背景技术

聚酰胺树脂具有良好的粘结性、优异的机械、耐磨、自润滑性能以及很好的耐热性，同时还与作为封装材料的EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）胶膜以及作为填充密封用的硅胶有良好的粘结性，有望成为重要的太阳能背板材料，近年来得到研究者的关注。国际专利WO2008/138021A2公开了利用多种类型的聚酰胺代替聚酯作为光伏模块背板中的材料。中国专利CN102324440A以聚酰胺树脂为主体制备了一种单层结构的太阳能电池背板；而中国专利CN10931018 A 则公开了一种基于聚酰胺的模塑料制造的光伏模块单背膜。为了减少聚酰胺组合物吸水和提升制品的尺寸稳定性，中国发明专利申请201080047306.2报道采用酚类化合物用于制备硼硅协同阻燃的聚酰胺。

另外，共挤出技术是用两台或两台以上螺杆挤出机将多种聚合物复合材料同时挤出，并在一个机头中成型为多层板式或片状结构的一步成型加工方法。该方法避免了传统方法中成本高、还需复杂的层压或涂层工艺等缺点，可方便成型为具有特殊性能的薄层或超薄层，生产成本低，工艺简单，能耗低，生产效率高、制品种类多，特别适合于生产复合薄膜制品。中国发明专利申请201210582704.5公开了一种聚酰胺太阳能背板，从内到外包括内表层、芯层和外表层三层。内表层和外表层由聚酰胺树脂，填料以及添加剂制成，芯层为硼硅协同阻燃的聚酰胺树脂组合物组成，最终产品具有优良的粘结性，层间剥离力的同时，还具有耐老化、尤其是耐湿热老化的性能，同时还具有低饱和吸水率，低水蒸气透过率以及优异的电绝缘性能，并且制备工艺简便，成本低，适合于工业化生产。

因此，本公司申请的中国发明专利（申请号 CN201510008519.9）采用环氧封端的有机硅聚合物与酰胺、纳米粒子和抗氧剂加入到挤出机中熔融共混和五层共挤出，得到聚酰胺五层共挤复合膜，克服了上述缺点。

但是，上述制备方法获得的聚酰胺共挤复合膜阻燃效果不佳，当发生火灾时，容易快速燃烧并导致别的财物着火，甚至危及人员生命安全。为此，需要研制阻燃聚酰胺共挤复合膜。添加含卤助燃剂的材料在燃烧时可产生烟雾，对人体有害，致使火灾中很多人员窒息而亡，精密设备瘫痪。传统的通过添加氢氧化铝和氢氧化镁等无机阻燃剂的方法，虽然可以赋予聚合物良好的阻燃性能，但是由于无机物与有机聚合物之间的相容性较差，往往会降低材料的力学性能和加工性能。硅系阻燃剂除了能够赋予基材阻燃性能（如低燃速、低释热、防滴落）外，还能改善基材的其它性能（如加工性能、机械性能、耐热性能等），生态友好，因而能满足人们对聚酰胺共挤复合膜越来越严格的要求。中国发明专利（申请号201410189021.2）公开了一种反应挤出制备聚酰亚胺硅氧烷/碳纤维复合材料的方法，具体是均匀混合端氨基甲基苯基硅氧烷预聚体、芳香族二酐、芳香族二胺及链转移剂后，开启挤出机，通过计量加料装置将均匀混合后的混合物由主喂料口加入挤出机，将碳纤维由挤出机中段的侧喂料口加入，在挤出机中同时完成聚酰亚胺硅氧烷的聚合反应及其与碳纤维的复合。但是，这种方法中碳纤维与聚合物基料相容性差，粘度高，容易产生相分离，不便于共挤制备共挤复合膜；端氨基甲基苯基硅氧烷预聚体在复合材料聚合物基体中用量较大，而制备端氨基甲基苯基硅氧烷预聚体的原料甲基苯基环体或甲基苯基硅烷较贵，因而使得产品成本非常高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种硼硅协同阻燃的聚酰胺五层共挤复合膜及其制备方法，得到的聚酰胺五层共挤复合膜具有优良的阻燃性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种硼硅协同阻燃的聚酰胺五层共挤复合膜，包括第一层、第二层、第三层、第四层和第五层，所述第一层、所述第二层、所述第三层、所述第四层、所述第五层从上到下依次相邻，所述第一层和所述第五层的材质相同，所述第二层和所述第四层的材质相同。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一层和所述第五层为耐候层，所述耐候层是向硼硅协同阻燃的聚酰胺中添加耐老化、抗紫外、提高机械性能的纳米级材料达到耐候的要求而形成的；所述第二层和所述第四层为阻隔层，所述阻隔层是向硼硅协同阻燃的聚酰胺中添加纳米级的阻水阻气材料，通过分子互锁形成闭环结构达到阻隔的效果而形成的；所述第三层为硼硅协同阻燃的聚酰胺PA基材层。