一种无卤阻燃铝塑复合硬片材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种无卤阻燃铝塑复合硬片材料及其制备方法。该材料由涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材复合制成，复合时所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接；所述的聚乙烯基阻燃芯材由如下重量份的原料制成：54份-74份高密度聚乙烯、16份-28份磷酸三苯酯和10份-18份氮化硼纤维。该材料具有高效的阻燃和抑烟效果，优良的抗拉强度和阻隔性能，抗紫外老化性好。本发明制备方法先通过熔融共混挤出聚乙烯基阻燃芯材，再在芯材上涂覆一层有机硅聚合物，最后把已涂有EVA胶粘物层的铝膜贴覆在上面，经辊压热复合、冷辊压延后制得。该制备方法操作简单，适于工业化生产。
【专利说明】一种无南阻燃铝塑复合硬片材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种无卤阻燃铝塑复合硬片材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]铝塑复合硬片材料是在硬质塑料上贴覆铝膜而制得的复合材料。铝塑复合硬片材料具有质地坚硬、外观时尚、抗紫外辐射、阻隔性好、施工方便等特点，已广泛应用于建筑工程防护、广告宣传牌匾、装修装饰、家具制造等领域。铝塑复合硬片材料相对于纯铝片材更经济和绿色环保，符合社会循环经济和低碳经济的发展要求。目前，铝塑复合硬片材料的基材普遍使用易燃的聚苯乙烯、尼龙等高分子材料，这为发生火灾埋下了隐患。为提升铝塑复合硬片材料在建筑工程、装饰装修材料等领域的防火安全性，促进这类产品的规模推广应用，开发高效阻燃、低烟环保的铝塑复合硬片材料势在必行。
[0003]增强铝塑复合硬片材料的阻燃性能可以通过在基材和粘附层中添加阻燃剂来实现。由于硬片材料的厚度相对较薄，所以对于添加的阻燃剂的要求也相对较高。综合来看，适用于薄型片材的阻燃剂包含:(I)卤系阻燃剂，诸如十溴联苯醚、八溴代联苯等，这类阻燃剂通过捕捉高分子材料热裂解过程中产生的自由基来抑制燃烧行为，常与三氧化二锑联合使用，是一种传统高效的阻燃剂。然而，卤系阻燃剂热裂解时会释放出大量有毒烟尘，并且其通过自然界食物循环链进入人体内后很难再代谢出来，因此已被逐渐淘汰。(2)磷氮类阻燃剂，诸如有机磷酸酯、聚磷酸铵等，多数情况下磷-氮协同作用于被阻燃材料，通过在易燃高分子材料表面形成一层致密的膨胀型碳层，来阻隔氧气的渗透和火焰的蔓延。但是磷氮类阻燃剂的阻燃效率并不高，用于薄型片材时，碳源不丰富，从而导致碳层阻隔能力不足。(3)水合金属氧化物，主要是指氢氧化铝和氢氧化镁，这类阻燃剂价格低廉、热稳定性能好，不产生腐蚀气体且能中和高分子热裂解过程中释放出的酸性气体，通过失水吸热来降低环境温度，具有无毒、环保、抑烟的特点。例如，中国专利申请CN01114843.8公开了一种防火型塑铝复合板制造方法，包括将阻燃聚乙烯塑料加入单螺杆挤出机中挤成片材，以阻燃聚乙烯塑料成片材为芯层，外贴铝板复合外层，复合成铝塑复合板，其中，阻燃聚乙烯塑料的生产配方为:阻燃剂(氢氧化铝、氢氧化镁粉中一种或两种)75份、钛酸酯偶联剂(KH-201)0.75份、乙酸乙酯0.2份、聚乙烯27份、硬脂酸2份；阻燃聚乙烯塑料的加工工艺为:活化处理-混料-造粒；该塑铝复合板在燃烧时低烟、无有害气体产生，具有防火功能。然而，水合金属氧化物要使得被阻燃材料达到优异的阻燃性能，往往添加量很大，在一定程度上会破坏高分子材料固有的力学性能，无机分散相和高分子连续相之间的结合力较弱，复合材料变脆。另一方面，聚合物基复合材料体系中无机组份过大，使得材料熔体粘度过大、可塑性变差，难以加工成薄型的复合片材(厚度0.5mm-2.0mm)。
[0004]所以，针对质地坚硬、厚度较薄的铝塑复合材料，需通过合理的结构设计，引入新的阻燃工艺，制备出一种无卤、抑烟、高效阻燃的功能型铝塑复合硬片材料，以扩大铝塑复合硬片材料的应用范围。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其具有高效的阻燃和抑烟性能，抗拉强度高，阻隔和抗紫外老化性好等特点。
[0006]本发明还提供了一种无卤阻燃铝塑复合硬片材料的制备方法，该制备方法操作简单，适于工业化生产。
[0007]本发明采用如下技术方案:
[0008]一种无卤阻燃铝塑复合硬片材料，由涂有乙烯-醋酸乙烯(EVA)胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材复合制成，复合时所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
[0009]所述的聚乙烯基阻燃芯材由如下重量份的原料主要经熔融共混挤出制成:54份-74份高密度聚乙烯(HDPE)、16份-28份磷酸三苯酯和10份-18份氮化硼纤维。在一定温度下磷酸三苯酯热分解产生磷酸，磷酸促使表层聚乙烯材料脱水成炭，炭层能有效隔离氧气和热量的蔓延，保护底层材料阻止其进一步燃烧；导热和耐火性能优异的氮化硼纤维纵横交错地均匀分布于阻燃芯材中，当燃烧使体系达到一定温度后，纤维表层与炭层相互粘结形成网状交联结构，该结构能够有效增强大面积炭层的强度，防止炭层结构坍塌导致芯材暴露于空气中而复燃。优选的，所述的氮化硼纤维长度为2mm-3mm，直径为
4.5 μ m-9.5 μ m,可以更好地达到本发明的效果。
[0010]所述的有机硅聚合物选用聚硅硼氧烷，平均分子量为2000-3000。聚硅硼氧烷在燃烧过程中可在炭层表面形成连续抗氧化的硅酸盐保护层，提升炭层的致密性和阻隔性，进一步抑制氧气的扩散和热辐射；另一方面聚硅硼氧烷具备气相阻燃效果，燃烧过程中，聚硅硼氧烷中的硼以偏硼酸和偏硼酸酯的形式存在，它可以消除聚乙烯在热裂解中产生的过氧自由基，抑制聚合物的氧化裂解。
[0011]所述的聚硅硼氧烷可以采用以下制备方法，包括:将硼酸、正硅酸乙酯和无水乙醇混合，加热至60°c -70°C，搅拌回流，然后缓慢加入氯化氢水溶液，回流反应3h-3.5h后，减压蒸馏得到澄清透明聚硅硼氧烷；其中，硼酸与正硅酸乙酯的摩尔比为2.1-2.2:1，氯化氢与正硅酸乙酯的摩尔比为0.1-0.15:1(优选为0.1-0.12:1)。硼酸与正硅酸乙酯两者的摩尔比例过大制得的聚硅硼氧烷呈粉末状、分子量低且韧性差；两者比例过小也不利于分子量增长，并且聚硅硼氧烷对基材的附着力和对EVA胶粘层的粘结性能变差。
[0012]所述的EVA胶粘物由如下重量份的原料主要经熔融共混挤出制成:30份-40份EVA树脂、25份-30份松香、18份-23份石蜡、5份填料、7份-17份钥化合物和适量的抗氧齐U。EVA胶粘物层中加入的钥化合物可以促进EVA胶粘物层主体树脂EVA热解交联结炭；同时在高温下发生多烯阳离子裂化反应，增加气相中可供燃烧的燃料而减少生烟量，并将芯材和有机硅聚合物热裂解后形成的芳香族烟尘母体牢固地键合在金属-芳香系复合物中。
[0013]所述的填料可选用本领域常用的无机填料，优选粘土、碳酸钙、硫酸钡中的一种。
[0014]所述的钥化合物选用三氧化钥、七钥酸铵、八钥酸铵中的一种。
[0015]所述的抗氧剂可选用本领域常用的抗氧剂，优选2，6-二叔丁基对甲苯酚、4，4,_双(6-叔丁基间甲酚)硫醚中的一种。所述的抗氧剂的用量可以按照本领域常规用量添加，优选所述的抗氧剂的重量为EVA树脂、松香、石蜡、填料和钥化合物总重量的0.05% -0.2%。
[0016]所述的有机硅聚合物在聚乙烯基阻燃芯材上的载涂量优选为50g/m2_250g/m2，EVA胶粘物在铝膜上的上胶量优选为30g/m2-75g/m2，可以更好地达到本发明的效果。
[0017]所述的铝膜赋予复合硬片材料好的阻隔和抗紫外老化性，可选用纯铝箔，制作片材时一般选用厚度为0.0lmm-0.02mm的纯铝箔。
[0018]本发明所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料可以做的比较薄，厚度可以为0.50mm-2.50mm，仍然具备高效的阻燃和抑烟性能，高抗拉强度，好的阻隔和抗紫外老化性；按照本发明所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料的配方还可以制备无卤阻燃铝塑复合板材等其他形式的复合材料，制作板材时虽然成本会升高但仍可保持高效的阻燃和抑烟性能，高抗拉强度，好的阻隔和抗紫外老化性。
[0019]所述的聚乙烯基阻燃芯材的厚度并没有严格的限制，一般可根据所需产品的厚度调整，所需产品为复合硬片材料时聚乙烯基阻燃芯材的厚度可以预先制作成约0.48mm-0.49mm,然后调整成型阶段相邻压辊的间距，即可以得到所需厚度(例如厚度为0.62mm)的复合材料。
[0020]本发明所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料的制备方法，是由铝膜、乙烯-醋酸乙烯胶粘物层、有机硅聚合物层和聚乙烯基阻燃芯材复合制成，所述的铝膜经加热辊涂EVA胶粘物后，再与涂有一层有机硅聚合物的聚乙烯基阻燃芯材在85°C _105°C条件下辊压热复合、冷辊压延后，制得阻燃铝塑复合硬片材料。具体包括如下步骤:
[0021](I)将高密度聚乙烯、磷酸三苯酯和氮化硼纤维在60°C _70°C预混，混合均匀后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出、压延、牵引和冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材；
[0022](2)将有机硅聚合物辊涂在所述的聚乙烯基阻燃芯材上，再于60°C -65°C下烘干，得到涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材；
[0023](3)将乙烯-醋酸乙烯树脂、松香、石蜡、填料、钥化合物和抗氧剂于130°C -150°C混炼20min-30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出，经冷却、干燥和切粒，得到乙烯-醋酸乙烯胶粘物；
[0024](4)将所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在铝膜上，得到涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材在85°C _105°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其中，辊压热复合时所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
[0025]步骤(I)中，所述的预混可以在高速混合机(转速一般在5000转/分钟以上)中完成。所述的同向平行双螺杆挤出机中，一区温度为150°C ±5°C,二区温度为160°C ±5°C,三区、四区和五区温度为185°C ±5°C，六区温度为195°C ±5°C，七区温度为190°C ±5°C。
[0026]步骤⑵中，所述的烘干可以采用鼓风烘干，也可采用其它快速干燥的方式。
[0027]步骤(3)中，所述的混炼可以在捏合机中完成。所述的同向平行双螺杆挤出机中，一区温度为90°C ±2°C，二区温度为110°C ±2°C，三区、四区和五区温度为125°C ±2°C，六区温度为130°C ±2°C，七区温度为125°C ±2°C。
[0028]本发明所用的原料均可采用市售产品。
[0029]本发明具有如下优点:[0030]本发明无卤阻燃铝塑复合硬片材料具有高效的阻燃和抑烟效果，优良的抗拉强度和阻隔性能，抗紫外老化性好。
[0031]本发明制备方法先通过熔融共混挤出聚乙烯基阻燃芯材，再在芯材上涂覆一层有机硅聚合物，最后把已涂有EVA胶粘物层的铝膜贴覆在上面，经辊压热复合、冷辊压延后制得。该制备方法操作简单，适于工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是本发明无卤阻燃铝塑复合硬片材料结构示意图；
[0033]图中:1-铝箔，2-EVA胶粘物层，3_有机硅聚合物层，4_聚乙烯基阻燃芯材。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
[0035]实施例1
[0036]将54kg高密度聚乙烯(5000S/扬子石化)、28kg磷酸三苯酯、18kg氮化硼纤维(长度为2mm,直径为4.5μηι)在高速混合机(转速5000r/min)中于70°C预混,混合均勻后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出(一区150°C，二区160°C，三区、四区和五区均为185°C，六区195°C，七区190°C )、压延、牵引、冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材。
[0037]将129.8g硼酸、208.3g正硅酸乙酯、IOOOml无水乙醇置于反应釜中，加热至60°C，搅拌回流，然后缓慢加入质量百分浓度为10%的40g氯化氢水溶液，回流反应3h后，减压蒸馏得到澄清透明聚硅硼氧烷，平均分子量为2000。
[0038]将30kgEVA树脂、25kg松香、23kg石蜡、5kg碳酸钙、17kg八钥酸铵和0.1kg2, 6_ 二叔丁基对甲苯酚加入到捏合机中于150°C混炼30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融挤出(一区90°C，二区110°C，三、四、五区125°C，六区130°C，七区125°C )，冷却、干燥、切粒，得到乙烯-醋酸乙烯胶粘物，备用。
[0039]将聚硅硼氧烷辊涂在聚乙烯基阻燃芯材上，载涂量为250g/m2 (每平米聚乙烯基阻燃芯材上涂有的聚硅硼氧烷为250g)，再于60°C下鼓风烘干，得到涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材备用。
[0040]将上述乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在厚度为0.0lmm的纯铝箔上，上胶量为55g/m2 (每平米纯铝箔上涂有的乙烯-醋酸乙烯胶粘物为55g)，得到涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材在105°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得无卤阻燃铝塑复合硬片材料，厚度为0.62mm，其中，辊压热复合时乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
[0041]实施例2
[0042]将74kg高密度聚乙烯(5000S/扬子石化)、16kg磷酸三苯酯、IOkg氮化硼纤维(长度为3mm,直径为9.5μηι)在高速混合机(转速5000r/min)中于70°C预混,混合均勻后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出(一区150°C，二区160°C，三区、四区和五区均为185°C，六区195°C，七区190°C )、压延、牵引、冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材。
[0043]将129.8g硼酸、208.3g正硅酸乙酯、1000ml无水乙醇置于反应釜中，加热至70°C，搅拌回流，然后缓慢加入质量百分浓度为10%的40g氯化氢水溶液，回流反应3h后，减压蒸馏得到澄清透明聚硅硼氧烷，平均分子量为2000。
[0044]将30kgEVA树脂、25kg松香、23kg石蜡、5kg碳酸钙、17kg八钥酸铵和0.1kg2, 6_ 二叔丁基对甲苯酚加入到捏合机中于150°C混炼30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融挤出(一区90°C，二区110°C，三、四、五区125°C，六区130°C，七区125°C )，冷却、干燥、切粒，得到乙烯-醋酸乙烯胶粘物，备用。
[0045]将聚硅硼氧烷辊涂在聚乙烯基阻燃芯材上，载涂量为250g/m2，再于65°C下鼓风烘干，得到涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材备用。
[0046]将上述乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在厚度为0.02mm的纯铝箔上，上胶量为55g/m2，得到涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材在105°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得无卤阻燃铝塑复合硬片材料，厚度为0.62mm，其中，辊压热复合时乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
[0047]实施例3
[0048]将64kg高密度聚乙烯(5000S/扬子石化)、22kg磷酸三苯酯、14kg氮化硼纤维(长度为2.5mm,直径为7 μ m)在高速混合机(转速5000r/min)中于70 °C预混,混合均勻后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出(一区150°C，二区160°C，三区、四区和五区均为185°C，六区195°C，七区190°C )、压延、牵引、冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材。
[0049]将129.8g硼酸、208.3g正硅酸乙酯、IOOOml无水乙醇置于反应釜中，加热至65°C，搅拌回流，然后缓慢加入质量百分浓度为10%的40g氯化氢水溶液，回流反应3h后，减压蒸馏得到澄清透明聚硅硼氧烷，平均分子量为2000。
[0050]将30kgEVA树脂、25kg松香、23kg石腊、5kg碳酸I丐、17kg三氧化钥和0.1kg2, 6-二叔丁基对甲苯酚加入到捏合机中于150°C混炼30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融挤出(一区90°C，二区110°C，三、四、五区125°C，六区130°C，七区125°C )，冷却、干燥、切粒，得到乙烯-醋酸乙烯胶粘物，备用。
[0051]将聚硅硼氧烷辊涂在聚乙烯基阻燃芯材上，载涂量为250g/m2，再于65°C下鼓风烘干，得到涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材备用。
[0052]将上述乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在厚度为0.0lmm的纯铝箔上，上胶量为55g/m2，得到涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材在105°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得无卤阻燃铝塑复合硬片材料，厚度为0.62mm，其中，辊压热复合时乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
[0053]实施例4
[0054]将64kg高密度聚乙烯(5000S/扬子石化)、22kg磷酸三苯酯、14kg氮化硼纤维(长度为2.5mm,直径为6 μ m)在高速混合机(转速5000r/min)中于70°C预混,混合均勻后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出(一区150°C，二区160°C，三区、四区和五区均为185°C，六区195°C，七区190°C )、压延、牵引、冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材。
[0055]将129.8g硼酸、208.3g正娃酸乙酯、IOOOml无水乙醇置于反应爸中，加热至65°C,搅拌回流，然后缓慢加入质量百分浓度为10%的40g氯化氢水溶液，回流反应3.5h后，减压蒸馏得到澄清透明聚硅硼氧烷，平均分子量为3000。[0056]将40kgEVA树脂、25kg松香、23kg石蜡、5kg碳酸钙、7kg三氧化钥和0.1kg2, 6_ 二叔丁基对甲苯酚加入到捏合机中于150°C混炼30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融挤出(一区90°C，二区110°C，三、四、五区125°C，六区130°C，七区125°C )，冷却、干燥、切粒，得到乙烯-醋酸乙烯胶粘物，备用。
[0057]将聚硅硼氧烷辊涂在聚乙烯基阻燃芯材上，载涂量为50g/m2，再于65°C下鼓风烘干，得到涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材备用。
[0058]将上述乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在厚度为0.0lmm的纯铝箔上，上胶量为30g/m2，得到涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材在95°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得无卤阻燃铝塑复合硬片材料，厚度为0.62mm，其中，辊压热复合时乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
[0059]实施例5
[0060]将64kg高密度聚乙烯(5000S/扬子石化)、22kg磷酸三苯酯、14kg氮化硼纤维(长度为2.5mm,直径为6 μ m)在高速混合机(转速5000r/min)中于70°C预混,混合均勻后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出(一区150°C，二区160°C，三区、四区和五区均为185°C，六区195°C，七区190°C )、压延、牵引、冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材。
[0061]将129.8g硼酸、208.3g正硅酸乙酯、IOOOml无水乙醇置于反应釜中，加热至65°C，搅拌回流，然后缓慢加入质量百分浓度为10%的40g氯化氢水溶液，回流反应3h后，减压蒸馏得到澄清透明聚硅硼氧烷，平均分子量为2000。
[0062]将30kgEVA 树脂、25kg 松香、23kg 石蜡、5kg 粘土、17kg 三氧化钥和 0.1kg2, 6_ 二叔丁基对甲苯酚加入到捏合机中于150°C混炼30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融挤出(一区90°C，二区110°C，三、四、五区125°C，六区130°C，七区125°C )，冷却、干燥、切粒，得到乙烯-醋酸乙烯胶粘物，备用。
[0063]将聚硅硼氧烷辊涂在聚乙烯基阻燃芯材上，载涂量为150g/m2，再于65°C下鼓风烘干，得到涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材备用。
[0064]将上述乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在厚度为0.0lmm的纯铝箔上，上胶量为75g/m2，得到涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材在85°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得无卤阻燃铝塑复合硬片材料，厚度为0.62mm，其中，辊压热复合时乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
[0065]实施例6
[0066]将64kg高密度聚乙烯(5000S/扬子石化)、22kg磷酸三苯酯、14kg氮化硼纤维(长度为2.5mm,直径为6 μ m)在高速混合机(转速5000r/min)中于70°C预混,混合均勻后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出(一区150°C，二区160°C，三区、四区和五区均为185°C，六区195°C，七区190°C )、压延、牵引、冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材。
[0067]将136.0g硼酸、208.3g正娃酸乙酯、IOOOml无水乙醇置于反应爸中，加热至65°C,搅拌回流，然后缓慢加入质量百分浓度为10%的41.6g氯化氢水溶液，回流反应3h后，减压蒸馏得到澄清透明聚硅硼氧烷，平均分子量为2500。
[0068]将30kgEVA 树脂、25kg 松香、23kg 石蜡、5kg 粘土、17kg 三氧化钥和 0.1kg4, 4’-双(6-叔丁基间甲酚)硫醚加入到捏合机中于150°C混炼30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融挤出(一区90°C，二区110°C，三、四、五区125°C，六区130°C，七区125°C )，冷却、干燥、切粒，得到乙烯-醋酸乙烯胶粘物，备用。
[0069]将聚硅硼氧烷辊涂在聚乙烯基阻燃芯材上，载涂量为150g/m2，再于65°C下鼓风烘干，得到涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材备用。
[0070]将上述乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在厚度为0.01mm的纯铝箔上，上胶量为75g/m2，得到涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材在100°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得无卤阻燃铝塑复合硬片材料，厚度为0.62mm，其中，辊压热复合时乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
[0071]对比例1:
[0072]将64kg高密度聚乙烯(5000S/扬子石化)、36kg磷酸三苯酯在高速混合机中于70°C预混，混合均匀后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出(一区150°C，二区160°C，三区、四区和五区均为185°C，六区195°C，七区190°C )、压延、牵引、冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材(不含氮化硼纤维)。
[0073]将42kg EVA树脂、28kg松香、25kg石腊、5kg粘土和0.1kg2, 6-二叔丁基对甲苯酹加入到捏合机中于150°C混炼30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融挤出(一区90°C，二区110°C，三、四、五区125°C，六区130°C，七区125°C )，冷却、干燥、切粒，得到乙烯_醋酸乙烯胶粘物(不含钥化合物)，备用。
[0074]将上述不含钥化合物的乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在厚度为
0.01mm的纯铝箔上，上胶量为55g/m2，得到涂有不含钥化合物的乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有不含钥化合物的乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与不含氮化硼纤维的聚乙烯基阻燃芯材在95°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得铝塑复合硬片材料，厚度为
0.62mm，其中，辊压热复合时不含钥化合物的乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与不含氮化硼纤维的聚乙烯基阻燃芯材相接。
[0075]对实施例1-6制备的无卤阻燃铝塑复合硬片材料和对比例I制备的铝塑复合硬片材料进行性能测试，检测标准:拉伸强度按照GB/T1040-2006《塑料拉伸性能的测定》测试；氧指数按照GB/T2406-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》测试；水平燃烧等级按照GB/T2408-2008《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》测试，测试结果如下:
[0076]
【权利要求】
1.一种无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，由涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材复合制成，复合时所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接； 所述的聚乙烯基阻燃芯材由如下重量份的原料制成:54份-74份高密度聚乙烯、16份-28份磷酸三苯酯和10份-18份氮化硼纤维。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，所述的氮化硼纤维长度为直径为4.5 μ m_9.5 μ m。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，所述的有机硅聚合物为聚硅硼氧烷，平均分子量为2000-3000。
4.根据权利要求3所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，所述的聚硅硼氧烷的制备方法包括:将硼酸、正硅酸乙酯和无水乙醇混合，加热至60°C -70°C，搅拌回流，然后缓慢加入氯化氢水溶液，回流反应3h-3.5h后，减压蒸馏得到澄清透明聚硅硼氧烷；其中，硼酸与正硅酸乙酯的摩尔比为2.1-2.2:1，氯化氢与正硅酸乙酯的摩尔比为0.1-0.15:1。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物由如下重量份的原料制成:30份-40份乙烯-醋酸乙烯树脂、25份-30份松香、18份-23份石蜡、5份填料、7份-17份钥化合物和适量的抗氧剂。
6.根据权利要求5所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，所述的钥化合物为三氧化钥、七钥酸铵、八钥酸铵中的一种。
7.根据权利要求5所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，所述的填料为粘土、碳酸钙、硫酸钡中的一种。
8.根据权利要求5所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，所述的抗氧剂为2，6- 二叔丁基对甲苯酚、4，4 z -双(6-叔丁基间甲酚)硫醚中的一种。
9.根据权利要求1所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其特征在于，所述的有机硅聚合物在聚乙烯基阻燃芯材上的载涂量为50g/m2-250g/m2，所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物在铝膜上的上胶量为30g/m2-75g/m2。
10.根据权利要求1-9任一项所述的无卤阻燃铝塑复合硬片材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将高密度聚乙烯、磷酸三苯酯和氮化硼纤维在60°c-70°c预混，混合均匀后经同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出、压延、牵引和冷却成型，制得聚乙烯基阻燃芯材； (2)将有机硅聚合物辊涂在所述的聚乙烯基阻燃芯材上，再于60°C_65°C下烘干，得到涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材； (3)将乙烯-醋酸乙烯树脂、松香、石蜡、填料、钥化合物和抗氧剂于130°C_150°C混炼20min-30min，再通过同向平行双螺杆挤出机熔融共混挤出，经冷却、干燥和切粒，得到乙烯-醋酸乙烯胶粘物； (4)将所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物经加热熔融后辊涂在铝膜上，得到涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜，将涂有乙烯-醋酸乙烯胶粘物层的铝膜与涂有有机硅聚合物层的聚乙烯基阻燃芯材在85°C _105°C条件下辊压热复合和冷辊压延后，制得无卤阻燃铝塑复合硬片材料，其中，辊压热复合时所述的乙烯-醋酸乙烯胶粘物层与有机硅聚合物层相接。
【文档编号】B32B27/18GK103978744SQ201410210376
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】盛奇龙, 周箭, 王佳仕 申请人:义乌市晒康塑胶厂