專利名稱：一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，尤其是低煙無鹵阻燃芯料的制備方法。
背景技術(shù)：
鋁塑板屬于一種新興的裝飾材料，由于其眾多的優(yōu)異性能，近年來得到了飛速的發(fā)展，我國已經(jīng)成為了世界上最大的鋁塑板生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國。目前市場上大量應(yīng)用的有普通和防火阻燃兩種鋁塑復(fù)合板，普通板的芯材屬于易燃產(chǎn)品，近年隨著防火形勢的嚴(yán)峻以及安全要求的提高，已經(jīng)有被防火鋁塑復(fù)合板全面取代的趨勢，現(xiàn)在的高層建筑的裝飾材料必須要達(dá)到GB86M-2006規(guī)定的B級以上防火性能。同時研究發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)中80%以上的人員傷亡是由燃燒產(chǎn)生的大量有毒煙氣窒息所致，因此開發(fā)低煙無鹵阻燃產(chǎn)品已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)共識。目前的低煙無鹵產(chǎn)品基本都需要高的添加量才能達(dá)到阻燃要求，一般在50%以上，這類無機(jī)粉體材料的大量添加導(dǎo)致最終的鋁塑復(fù)合板的強(qiáng)度和拉伸等力學(xué)性能大幅下降，影響了產(chǎn)品的使用年限以及埋下了安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是對芯料中的水鎂石氫氧化鎂進(jìn)行復(fù)合改性處理，從而制備力學(xué)性能優(yōu)良的防火鋁塑復(fù)合板。為了達(dá)到上述目的，采用了以下的技術(shù)方案
首先對水鎂石型氫氧化鎂進(jìn)行改性處理，包括以下兩種方法(1)將表面改性劑經(jīng)適當(dāng)?shù)娜軇┫♂尯?，室溫條件下在低速捏合機(jī)中，與氫氧化鎂粉體進(jìn)行攪拌30min，升溫至80-100°C，按配比添加上述各種原料，高速攪拌條件下對氫氧化鎂進(jìn)行改性處理，時間為45-70min,出料得到改性的水鎂石型氫氧化鎂；(2)將氫氧化鎂加入到連續(xù)活化改性設(shè)備中，將溶劑稀釋均勻的改性劑經(jīng)噴霧裝備與氫氧化鎂進(jìn)行混合改性，溫度控制在80-100°C。所述的改性水鎂石型氫氧化鎂其平均粒徑在1-20 μ m范圍，優(yōu)選為4_6 μ m范圍。所述的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑和乙烯基硅油復(fù)配型，加量為氫氧化鎂重量份的0. 5-5%，其中的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y - (2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-脲丙基三乙氧基硅烷等中的一種或者幾種。利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，該芯料的重量配比為
改性水鎂石型氫氧化鎂60-85%，
阻燃增效劑5-15%，
聚乙烯5-25%，
彈性體樹脂2-20%，
液體樹脂1_10%，其他加工助劑2-20%。利用上述改性水鎂石型氫氧化鎂制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，包括阻燃芯料造粒、壓制成板等工藝。該阻燃芯料造粒制備方法是將改性水鎂石型氫氧化鎂、阻燃增效劑、聚乙烯、彈性體樹脂、液體樹脂、其他加工助劑按照組分全部或者分批加入到高速混合機(jī)或者捏煉機(jī)中進(jìn)行復(fù)配和塑化，通過螺桿機(jī)擠出，采用熱切、水冷或者風(fēng)冷的方式造粒。高速混合機(jī)的溫度為60-110°C，時間為10-60分鐘；捏煉機(jī)的溫度為70-130°C，時間為20-80分鐘。所述的壓制成板的工藝方法是真空排氣式單螺桿擠板以及三輥壓板工藝。所述的阻燃增效劑為硼酸鋅、聚磷酸銨、氧化鋅、紅磷、三聚氰胺、雙氰胺中的一種或者幾種。所述的液體樹脂為古馬隆樹脂、SJ-30液體樹脂、三聚氰胺脲甲醛液體樹脂、不飽和聚酯型液體樹脂、萜烯樹脂中的一種或者幾種。所述的其他加工助劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑、分散劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下改進(jìn)
(1)采用硅烷和乙烯基硅油復(fù)配型改性劑對芯料的主要阻燃劑氫氧化鎂進(jìn)行了改性處理，改善了阻燃劑和樹脂界面之間的相容性，從而提高了鋁塑復(fù)合板成品的剝離強(qiáng)度以及拉伸性能。(2)加入了新的彈性體樹脂和液體樹脂配方，相比普通的PE樹脂韌性和強(qiáng)度得到了很大的提高。(3)本發(fā)明制備的防火鋁塑復(fù)合板芯料加工性能優(yōu)良，阻燃效果得到了改善，強(qiáng)度和拉伸等力學(xué)性能得到了提高。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合具體實(shí)施方案進(jìn)一步闡明本發(fā)明，本發(fā)明包括但不限于下列的實(shí)施方案，其它任何在本發(fā)明的原理下所進(jìn)行的組合、改變等的相關(guān)方案，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。實(shí)施方案1:
取1重量份硅烷偶聯(lián)劑KH151，溶解于5重量份乙醇水溶液中(乙醇含量為80%體積含量)，與0. 5重量份的乙烯基硅油、100重量份平均粒徑為5 μ m的礦石法制備的氫氧化鎂粉體一起加入到高速攪拌機(jī)中，同時加入聚磷酸銨1重量份，硼酸鋅6重量份，在攪拌速度為850 r/min，溫度為95°C條件下改性40min，出料備用，制得本發(fā)明的改性氫氧化鎂阻燃劑。取100重量份的上述改性氫氧化鎂、10重量份低密度聚乙烯、8重量份的EVA、4重量份的SJ-30液體樹脂、0. 3重量份抗氧劑1010、2重量份的三聚磷酸鈉加入到高攪機(jī)中進(jìn)行復(fù)配和塑化，溫度為95°C，時間為45分鐘，單螺桿擠出熱切造粒，擠出溫度為145°C。壓制成板的工藝方法可采用真空排氣式單螺桿擠板以及三輥壓板工藝。擠出工藝溫度為175°C，三輥壓板溫度為90°C，螺桿長徑比為35。實(shí)施方案2:
取1重量份硅烷偶聯(lián)劑A-172，溶解于5重量份乙醇水溶液中(乙醇含量為80%體積含量)，與0. 5重量份的乙烯基硅油、100重量份平均粒徑為5 μ m的礦石法制備的氫氧化鎂粉體一起加入到高速攪拌機(jī)中，同時加入聚磷酸銨1重量份，硼酸鋅8重量份，在攪拌速度為850 r/min，溫度為95°C條件下改性40min，出料備用，制得本發(fā)明的改性氫氧化鎂阻燃劑。取100重量份的上述改性氫氧化鎂、10重量份低密度聚乙烯、8重量份的EVA、4重量份的萜烯樹脂、0. 3重量份抗氧劑1010、2重量份的三聚磷酸鈉加入到高攪機(jī)中進(jìn)行復(fù)配和塑化，溫度為95°C，時間為45分鐘，單螺桿擠出熱切造粒，擠出溫度為145°C。壓制成板的工藝方法可采用真空排氣式單螺桿擠板以及三輥壓板工藝。擠出工藝溫度為175°C，三輥壓板溫度為90°C，螺桿長徑比為35。檢測結(jié)果見表1表權(quán)利要求
1. 一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于該芯料的重量配比為改性水鎂石型氫氧化鎂 60-85%，阻燃增效劑 5-15%, 聚乙烯 5-25%彈性體樹脂 2-20%,液體樹脂 1-10%,其他加工助劑 2-20%ο
2.一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于包括阻燃芯料造粒、壓制成板，該阻燃芯料造粒制備方法是將改性水鎂石型氫氧化鎂、阻燃增效劑、聚乙烯、彈性體樹脂、液體樹脂、其他加工助劑按照組分全部或者分批加入到高速混合機(jī)或者捏煉機(jī)中進(jìn)行復(fù)配和塑化，通過螺桿機(jī)擠出，采用熱切、水冷或者風(fēng)冷的方式造粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于高速混合機(jī)的溫度為60-110°C，時間為10-60分鐘；捏煉機(jī)的溫度為70-130°C，時間為20-80分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于所述的壓制成板的工藝方法是真空排氣式單螺桿擠板以及三輥壓板工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于改性水鎂石型氫氧化鎂的制備方法包括(1)將表面改性劑經(jīng)適當(dāng)?shù)娜軇┫♂尯?，室溫條件下在低速捏合機(jī)中，與氫氧化鎂粉體進(jìn)行攪拌30min，升溫至80-100°C，按配比添加上述各種原料，高速攪拌條件下對氫氧化鎂進(jìn)行改性處理，時間為45-70min，出料得到改性的水鎂石型氫氧化鎂；(2)將氫氧化鎂加入到連續(xù)活化改性設(shè)備中，將溶劑稀釋均勻的改性劑經(jīng)噴霧裝備與氫氧化鎂進(jìn)行混合改性，溫度控制在80-100°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改性水鎂石型氫氧化鎂的制備方法，其特征在于所述的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑和乙烯基硅油復(fù)配型，加量為氫氧化鎂重量份的0. 5-5%，其中的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y - (2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷等中的一種或者幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于所述的改性水鎂石型氫氧化鎂其平均粒徑在1-20 μ m范圍，優(yōu)選為4-6 μ m范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于所述的阻燃增效劑為硼酸鋅、聚磷酸銨、氧化鋅、紅磷、三聚氰胺、雙氰胺中的一種或者幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于所述的液體樹脂為古馬隆樹脂、SJ-30液體樹脂、三聚氰胺脲甲醛液體樹脂、不飽和聚酯型液體樹脂、萜烯樹脂中的一種或者幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法，其特征在于所述的其他加工助劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑、分散劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用水鎂石制備防火鋁塑復(fù)合板芯料的方法。該法首先對水鎂石型氫氧化鎂進(jìn)行了改性處理，采用了新型的復(fù)配型改性劑對現(xiàn)有改性工藝進(jìn)行了改進(jìn)，并且在配方體系中加入了新的樹脂配方，本發(fā)明制備的防火鋁塑復(fù)合板芯料加工性能優(yōu)良，阻燃效果得到了改善，強(qiáng)度和拉伸等力學(xué)性能得到了提高。
文檔編號C08K9/06GK102558652SQ201110454008
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者孫忠祥 申請人:大連亞泰科技新材料有限公司