专利名称：一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法
技术领域：
本发明涉及到一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，尤其是低烟无卤阻燃芯料的制备方法。
背景技术：
铝塑板属于一种新兴的装饰材料，由于其众多的优异性能，近年来得到了飞速的发展，我国已经成为了世界上最大的铝塑板生产、消费和出口国。目前市场上大量应用的有普通和防火阻燃两种铝塑复合板，普通板的芯材属于易燃产品，近年随着防火形势的严峻以及安全要求的提高，已经有被防火铝塑复合板全面取代的趋势，现在的高层建筑的装饰材料必须要达到GB86M-2006规定的B级以上防火性能。同时研究发现，火灾中80%以上的人员伤亡是由燃烧产生的大量有毒烟气窒息所致，因此开发低烟无卤阻燃产品已经成为业内共识。目前的低烟无卤产品基本都需要高的添加量才能达到阻燃要求，一般在50%以上，这类无机粉体材料的大量添加导致最终的铝塑复合板的强度和拉伸等力学性能大幅下降，影响了产品的使用年限以及埋下了安全隐患。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是对芯料中的水镁石氢氧化镁进行复合改性处理，从而制备力学性能优良的防火铝塑复合板。为了达到上述目的，采用了以下的技术方案
首先对水镁石型氢氧化镁进行改性处理，包括以下两种方法(1)将表面改性剂经适当的溶剂稀释后，室温条件下在低速捏合机中，与氢氧化镁粉体进行搅拌30min，升温至80-100°C，按配比添加上述各种原料，高速搅拌条件下对氢氧化镁进行改性处理，时间为45-70min,出料得到改性的水镁石型氢氧化镁；(2)将氢氧化镁加入到连续活化改性设备中，将溶剂稀释均勻的改性剂经喷雾装备与氢氧化镁进行混合改性，温度控制在80-100°C。所述的改性水镁石型氢氧化镁其平均粒径在1-20 μ m范围，优选为4_6 μ m范围。所述的改性剂为硅烷偶联剂和乙烯基硅油复配型，加量为氢氧化镁重量份的0. 5-5%，其中的硅烷偶联剂为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-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-脲丙基三乙氧基硅烷等中的一种或者几种。利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，该芯料的重量配比为
改性水镁石型氢氧化镁60-85%，
阻燃增效剂5-15%，
聚乙烯5-25%，
弹性体树脂2-20%，
液体树脂1_10%，其他加工助剂2-20%。利用上述改性水镁石型氢氧化镁制备防火铝塑复合板芯料的方法，包括阻燃芯料造粒、压制成板等工艺。该阻燃芯料造粒制备方法是将改性水镁石型氢氧化镁、阻燃增效剂、聚乙烯、弹性体树脂、液体树脂、其他加工助剂按照组分全部或者分批加入到高速混合机或者捏炼机中进行复配和塑化，通过螺杆机挤出，采用热切、水冷或者风冷的方式造粒。高速混合机的温度为60-110°C，时间为10-60分钟；捏炼机的温度为70-130°C，时间为20-80分钟。所述的压制成板的工艺方法是真空排气式单螺杆挤板以及三辊压板工艺。所述的阻燃增效剂为硼酸锌、聚磷酸铵、氧化锌、红磷、三聚氰胺、双氰胺中的一种或者几种。所述的液体树脂为古马隆树脂、SJ-30液体树脂、三聚氰胺脲甲醛液体树脂、不饱和聚酯型液体树脂、萜烯树脂中的一种或者几种。所述的其他加工助剂包括抗氧剂、紫外线吸收剂、分散剂。与现有技术相比，本发明具有以下改进
(1)采用硅烷和乙烯基硅油复配型改性剂对芯料的主要阻燃剂氢氧化镁进行了改性处理，改善了阻燃剂和树脂界面之间的相容性，从而提高了铝塑复合板成品的剥离强度以及拉伸性能。(2)加入了新的弹性体树脂和液体树脂配方，相比普通的PE树脂韧性和强度得到了很大的提高。(3)本发明制备的防火铝塑复合板芯料加工性能优良，阻燃效果得到了改善，强度和拉伸等力学性能得到了提高。
具体实施例方式以下将结合具体实施方案进一步阐明本发明，本发明包括但不限于下列的实施方案，其它任何在本发明的原理下所进行的组合、改变等的相关方案，都包含在本发明的保护范围中。实施方案1:
取1重量份硅烷偶联剂KH151，溶解于5重量份乙醇水溶液中(乙醇含量为80%体积含量)，与0. 5重量份的乙烯基硅油、100重量份平均粒径为5 μ m的矿石法制备的氢氧化镁粉体一起加入到高速搅拌机中，同时加入聚磷酸铵1重量份，硼酸锌6重量份，在搅拌速度为850 r/min，温度为95°C条件下改性40min，出料备用，制得本发明的改性氢氧化镁阻燃剂。取100重量份的上述改性氢氧化镁、10重量份低密度聚乙烯、8重量份的EVA、4重量份的SJ-30液体树脂、0. 3重量份抗氧剂1010、2重量份的三聚磷酸钠加入到高搅机中进行复配和塑化，温度为95°C，时间为45分钟，单螺杆挤出热切造粒，挤出温度为145°C。压制成板的工艺方法可采用真空排气式单螺杆挤板以及三辊压板工艺。挤出工艺温度为175°C，三辊压板温度为90°C，螺杆长径比为35。实施方案2:
取1重量份硅烷偶联剂A-172，溶解于5重量份乙醇水溶液中(乙醇含量为80%体积含量)，与0. 5重量份的乙烯基硅油、100重量份平均粒径为5 μ m的矿石法制备的氢氧化镁粉体一起加入到高速搅拌机中，同时加入聚磷酸铵1重量份，硼酸锌8重量份，在搅拌速度为850 r/min，温度为95°C条件下改性40min，出料备用，制得本发明的改性氢氧化镁阻燃剂。取100重量份的上述改性氢氧化镁、10重量份低密度聚乙烯、8重量份的EVA、4重量份的萜烯树脂、0. 3重量份抗氧剂1010、2重量份的三聚磷酸钠加入到高搅机中进行复配和塑化，温度为95°C，时间为45分钟，单螺杆挤出热切造粒，挤出温度为145°C。压制成板的工艺方法可采用真空排气式单螺杆挤板以及三辊压板工艺。挤出工艺温度为175°C，三辊压板温度为90°C，螺杆长径比为35。检测结果见表1表权利要求
1. 一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于该芯料的重量配比为改性水镁石型氢氧化镁 60-85%，阻燃增效剂 5-15%, 聚乙烯 5-25%弹性体树脂 2-20%,液体树脂 1-10%,其他加工助剂 2-20%ο
2.一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于包括阻燃芯料造粒、压制成板，该阻燃芯料造粒制备方法是将改性水镁石型氢氧化镁、阻燃增效剂、聚乙烯、弹性体树脂、液体树脂、其他加工助剂按照组分全部或者分批加入到高速混合机或者捏炼机中进行复配和塑化，通过螺杆机挤出，采用热切、水冷或者风冷的方式造粒。
3.根据权利要求2所述的一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于高速混合机的温度为60-110°C，时间为10-60分钟；捏炼机的温度为70-130°C，时间为20-80分钟。
4.根据权利要求2所述的一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于所述的压制成板的工艺方法是真空排气式单螺杆挤板以及三辊压板工艺。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于改性水镁石型氢氧化镁的制备方法包括(1)将表面改性剂经适当的溶剂稀释后，室温条件下在低速捏合机中，与氢氧化镁粉体进行搅拌30min，升温至80-100°C，按配比添加上述各种原料，高速搅拌条件下对氢氧化镁进行改性处理，时间为45-70min，出料得到改性的水镁石型氢氧化镁；(2)将氢氧化镁加入到连续活化改性设备中，将溶剂稀释均勻的改性剂经喷雾装备与氢氧化镁进行混合改性，温度控制在80-100°C。
6.根据权利要求5所述的改性水镁石型氢氧化镁的制备方法，其特征在于所述的改性剂为硅烷偶联剂和乙烯基硅油复配型，加量为氢氧化镁重量份的0. 5-5%，其中的硅烷偶联剂为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-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷等中的一种或者几种。
7.根据权利要求1或2所述的一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于所述的改性水镁石型氢氧化镁其平均粒径在1-20 μ m范围，优选为4-6 μ m范围。
8.根据权利要求1或2所述的一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于所述的阻燃增效剂为硼酸锌、聚磷酸铵、氧化锌、红磷、三聚氰胺、双氰胺中的一种或者几种。
9.根据权利要求1或2所述的一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于所述的液体树脂为古马隆树脂、SJ-30液体树脂、三聚氰胺脲甲醛液体树脂、不饱和聚酯型液体树脂、萜烯树脂中的一种或者几种。
10.根据权利要求1或2所述的一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法，其特征在于所述的其他加工助剂包括抗氧剂、紫外线吸收剂、分散剂。
全文摘要
本发明涉及一种利用水镁石制备防火铝塑复合板芯料的方法。该法首先对水镁石型氢氧化镁进行了改性处理，采用了新型的复配型改性剂对现有改性工艺进行了改进，并且在配方体系中加入了新的树脂配方，本发明制备的防火铝塑复合板芯料加工性能优良，阻燃效果得到了改善，强度和拉伸等力学性能得到了提高。
文档编号C08K9/06GK102558652SQ201110454008
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者孙忠祥 申请人:大连亚泰科技新材料有限公司