一种轻质铝塑复合建筑模板及其制备工艺的制作方法

本发明属于建筑模板，具体涉及一种轻质铝塑复合建筑模板及其制备工艺。

背景技术：

1、铝塑板诞生于上世纪60年代的德国，是一种复合的新型装饰板材，具体具备两种材料的优点，其芯材采用密度较小的塑料板材，大大降低了材料本身的重量，与同等厚度的铝材相比，重量仅为铝板的1/9，不足同等厚度钢板的1/4，可以满足现代化高速建筑关于减轻建筑物何种的要求，同时具有铝材隔热、美观、高档的优点。

2、铝塑板从结构上来看由多层材料复合而成，自上而下依次为：铝薄板、粘接膜、芯板、粘接膜、铝薄板，随着人们防火意识的提升，对铝塑板的阻燃性能要求越来越高，一般通过在生产芯板时添加阻燃材料，阻燃材料有溴锑复合阻燃材料、金属氧化物材料，前者燃烧产生有毒气体不会广泛接受，后者需要大量加入才能大大良好的阻燃性能，但会破坏芯板的力学性能，此外，由于铝薄板和芯板亲疏水性差异较大，现有的粘接膜对两者的粘接效果较差，尤其在复杂的应用环境中(如高温高湿环境、冷热水等使用环境下)，由于粘接膜的耐热性和耐水性差，导致粘接力降低，造成铝塑板耐用性差，基于上述原因，有必要提供一种阻燃、力学性能好且耐用性强的种轻质铝塑复合建筑模板。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轻质铝塑复合建筑模板及其制备工艺，一是解决现有铝塑复合建筑模板芯板阻燃性能与力学性能不兼顾的问题，二是解决现有铝塑复合建筑模板粘接膜粘接性能差以及耐水、耐热性差的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种轻质铝塑复合建筑模板，包括中间层的芯板、分别位于芯板两侧的铝板以及分别位于芯板和铝板之间的粘接膜。

4、该轻质铝塑复合建筑模板的制备工艺，包括以下步骤：

5、第一步、制备芯板：将聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、阻燃填料、马来酸酐接枝聚丙烯和抗氧剂在搅拌釜中，80-120℃下搅拌混合8-10min后加入改性聚乙烯，搅拌均匀并转移至单螺杆挤出机中，控制加料段温度为100-120℃、熔融段温度为140-150℃、挤出温度为160-170℃，挤出成型，得到芯板；

6、第二步、制备粘接膜：将马来酸酐接枝聚乙烯、聚乙烯树脂、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、改性聚乙烯醇和抗氧剂加入混合机中，55-60℃混合10min后转移至双螺杆挤出机中，160-180℃下熔融挤出，流延成膜，得到粘接膜；

7、第三步、取两块厚度为0.3-0.5mm的大小相同的铝板作为铝质面板和铝质底板，分别铺上一张粘接膜，得到粘接面板，在粘接面板之间设置芯板，之后置于复合机中进行平面连续加热复合，控制复合机内的平面加热段温度为：第一加热区120-130℃，第二加热区140-150℃，第三加热区140-150℃，自然冷却至室温后，切割，得到轻质铝塑复合建筑模板。

8、进一步地，芯板包括以下重量份原料：改性聚乙烯30-40份、聚丙烯10份、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物5份、阻燃填料20-30份、马来酸酐接枝聚丙烯2-4份、抗氧剂1-2份。

9、进一步地，粘接膜包括以下重量份原料：马来酸酐接枝聚乙烯15-25份、聚乙烯树脂20-40份、乙烯-辛烯共聚物5-10份、改性聚乙烯醇10-20份、抗氧剂1-2份。

10、进一步地，阻燃填料通过以下步骤制成：

11、s1、将滑石粉和dmf混合，超声处理30min后，200r/min转速下加入植酸和尿素，50-80℃下搅拌反应4-6h，之后冷却至室温，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤3-5次，干燥，得到植酸改性滑石粉；

12、s2、将植酸改性滑石粉和无水乙醇混合，搅拌均匀后，加入乙二胺，60℃下反应12h，离心，沉淀用去离子水和无水乙醇冲洗三次，干燥，得到阻燃填料。

13、进一步地，s1中滑石粉、dmf、植酸和尿素的用量比为5g：60-100ml：2.5g：0.3g，s2中植酸改性滑石粉、无水乙醇和乙二胺的用量比为5-6g：100ml：0.68-1g。

14、首先以尿素为催化剂，使植酸中的磷酸基团与滑石粉的羟基进行接枝，得到植酸改性滑石粉；之后利用植酸改性滑石粉的磷酸基与乙二胺的氨基反应，在滑石粉表面形成含有氮磷元素以及支化结构的有机层，具有空间位阻效应，改善滑石粉与树脂基体相容性的同时提高其阻燃性能。

15、进一步地，改性聚乙烯通过以下步骤制成：

16、将n-羟基邻苯二甲酰亚胺和线性低密度聚乙烯置于密炼机中，150℃、转速60r/min下混合6min，之后加入甲基丙烯酰胺，170℃下，转速60r/min下密炼反应10min即可，n-羟基邻苯二甲酰亚胺、线性低密度聚乙烯和甲基丙烯酰胺的质量比为0.35：35：0.9-1.5，利用原位自由基引发技术，获得含有活性氨基的聚乙烯材料。

17、进一步地，改性聚乙烯醇通过以下步骤制成：

18、将聚乙烯醇和干燥dmso混合，加热使聚乙烯醇溶解，加入琥珀酸酐和三乙胺，室温下搅拌反应24h后，加入edc·hcl和nhs，搅拌0.5h后，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应24h后，反应结束后，反应产物倒入无水丙酮中沉淀，产物用无水丙酮洗涤三次，60℃下真空干燥24h，得到改性聚乙烯醇，聚乙烯醇、干燥dmso、琥珀酸酐、三乙胺、edc·hcl、nhs和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为4.0-4.5g：200ml：0.5g：0.5g：0.96g：0.56g：0.8-1.1g，在三乙胺的作用下，使聚乙烯醇与琥珀酸酐反应引入羧基，之后利用羧基与氨基之间的缩合反应引入硅氧烷结构，得到改性聚乙烯醇。

19、进一步地，抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010中的一种或两种。

20、本发明的有益效果：

21、1、本发明通过科学合理的原料配比，首先使聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、阻燃填料、马来酸酐接枝聚丙烯和抗氧剂混合，使阻燃组分的氨基与马来酸酐接枝聚丙烯成功键连，之后引入改性聚乙烯，基于改性聚乙烯分子链上的氨基，赋予芯板化学反应活性，之后以马来酸酐接枝聚乙烯、聚乙烯树脂、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、改性聚乙烯醇和抗氧剂为原料制备粘接膜，其中改性聚乙烯醇含有硅氧烷结构和羧酸结构，与铝板之间具有优异的结合性且形成硅氧烷耐水、耐热结合层，而马来酸酐接枝聚乙烯中酸酐基团在热压过程中，能够与芯板中的氨基发生键连，改性聚乙烯醇与芯板之间存在氢键作用，结合聚乙烯烃树脂与芯板之间良好的结合性，使获得铝塑板层间结合力大且耐水、耐热性高。

22、2、本发明将自制的阻燃填料引入芯板中，阻燃填料与树脂基体具有良好的相容性，且携带活性氨基，能够与马来酸酐接枝聚乙烯之间形成化学键连，在滑石粉表面形成有机过渡层，减少界面缺陷，借助滑石分子自身的刚性提高芯材的耐冲击性能和力学性能，且其表面的有机层中含有植酸的六元环结构，在拉伸和冲击过程中吸收能力，提高芯板的韧性，此外，在燃烧过程中，阻燃填料中的滑石粉的阻燃元素mg、s i起到形成炭层隔绝材料内部与空气中氧气的作用，磷元素生产的偏磷酸可以聚合成稳定的多聚态度，成为被燃烧材料的保护层，隔绝氧气，还能促进材料的碳化，同时，氮元素的存在延缓凝聚相中磷化物的挥发损失，且产生难燃气体吸收热量的同时隔断可燃气体与热量的接触，赋予芯板良好的阻燃性能和力学性能。