[发明专利]一种高强度高性能防火铝复合板及其制备工艺

权利要求书

1.一种高强度高性能防火铝复合板，其特征在于，所述防火铝复合板是由铝合金板（1）、阻燃芯板（2）、铝合金基板（3）复合而成；其中，所述防火铝复合板上下层分别为铝合金板（1）、铝合金基板（3），中间层为阻燃芯板（2），所述铝合金板（1）上层设置有保护膜（4）；所述铝合金板（1）采用1060铝合金板材；所述阻燃芯板（2），按质量份数计，主要由以下组分构成：水性聚氨酯40-50份、聚酯镀铝薄膜35-45份、聚醚多元醇5-10份、异氰酸酯5-10份、阻燃剂3-5份、沸石3-5份；所述铝合金基板（3），按质量份数计，主要由以下组分构成：铝合金88-92份、TiC 0.5-1.5份、SiC 3-8份。

2.根据权利要求1所述的高强度高性能防火铝复合板，其特征在于，所述聚酯镀铝薄膜的厚度为23-25 μm ,镀铝厚度为40-45nm；所述阻燃剂为磷酸酯、氢氧化铝的混合物；所述沸石的平均粒径为5-10 μm。

3.根据权利要求1所述的高强度高性能防火铝复合板，其特征在于，所述铝合金基板（3）中，铝合金采用气雾化纯度为99.6-99.9%、平均直径为10-40 μm的粉末 ；所述TiC采用纯度为99.0-99.5%、平均直径为30-60nm、等轴状的TiC颗粒；所述SiC采用平均直径为0.2-0.3μm、平均长度为10-20μm、竹节状的β-SiC 纳米线。

4.根据权利要求1至3任一项所述的高强度高性能防火铝复合板，其特征在于，包括如下步骤：

（1）阻燃芯板的制备：按照所述配方进行备料；在室温条件下，将水性聚氨酯均匀涂抹在聚酯镀铝薄膜上，然后放入90-100℃的高温鼓风干燥箱5-10min，制备出预阻燃芯板，将阻燃芯板置于模具内；取聚醚多元醇、阻燃剂、沸石，使用搅拌器在1200-1500rpm/min的搅拌速率下搅拌15-20min，再加入异氰酸酯，在1200-1500 rpm/min搅拌1-2min，得到混合物；将混合物立即注入置有阻燃芯板的模具内中进行一体成型，经过1-1.5h的固化时间后得到阻燃芯板；

（2）铝合金基板的制备：将SiC、TiC分别置于分散剂溶液中超声分散 0.5-1.0h，然后在40-60℃温度下烘干；烘干后，将铝合金、SiC、TiC放入球磨机进行球磨处理，得到混合粉末；将混合粉末置于石墨模具中并且预压实，然后将石墨模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结处理，得到铝合金基板；

（4）轧制复合：将铝合金板（1）、阻燃芯板（2）、铝合金基板（3）采用轧机进行复合，得到复合板；

（5）贴膜：将保护膜（4）均匀贴于复合板的铝合金板（1）上表面上，放入烘箱，于80℃下放置2-3 h，得到防火铝复合板。

5.根据权利要求4所述高强度高性能防火铝复合板的制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的球磨处理，球磨气氛为氩气气氛，球磨罐选用材质为硬质合金罐，球料比为8:1，球磨机转速保持在180-200r/min，并且球磨过程中加入CH3CH2OH作为过程控制剂。

6.根据权利要求4所述高强度高性能防火铝复合板的制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的烧结处理，所述放电等离子烧结炉的烧结温度为 560-600℃，保温时间为 3-5min，烧结过程中压力保持在 50 -60MPa，烧结过程中升温速率为 25-35℃/min 。

7.根据权利要求4所述高强度高性能防火铝复合板的制备工艺，其特征在于，所述步骤（3）还包括如下步骤：

（1）退火：在热轧复合前，先将铝合金板（1）放入马弗炉中，在450-500℃下保温2-2.5 h进行退火处理 ；

（2）清洁：采用角磨机以及丙酮分别对铝合金板（1）、铝合金基板（3）进行表面清洁处理；按照铝合金板（1）、阻燃芯板、铝合金基板（3）的顺序进行堆放并且在一端铆接结合，得到预制复合板；上述铆接方向为轧机轧制方向的前端位置；

预热处理：将上述预制复合板在 400-450℃下保温 5-10min ，随后立即进行轧制复合。