一种钢复合板用无卤高阻燃芯料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钢复合板用无卤高阻燃芯料及其制备方法，其包括以下质量份数的原料：100份的基体树脂、280份的氢氧化镁无卤阻燃剂、20份的阻燃协效剂、3-10份的相容剂和0.5-2.0份的抗氧剂；其制备方法包括：按配比选取原料，先将原料在捏合机中以1000转/分钟的高速混合10-20分钟，然后以500转/分钟的低速搅拌5-10分钟后出料，再经长径比为48：1的锥形同向双螺杆挤出机挤出成3.4mm厚的无卤高阻燃芯板。应用本发明专利技术芯料配方制备的高阻燃钢复合板，其燃烧性能各项指标均达到GB8624-2012B1(B-s1,d0,t0)级要求,尤其是芯材的燃烧热值达到10.6-11.7MJ/Kg，芯材与不锈钢板的滚筒剥离强度达到150N·mm/mm、热变形温度达到117度(1.82MPa)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料领域，具体涉及一种钢复合板用无卤高阻燃芯料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯材料质轻，无毒，具有优良的电绝缘性能、耐腐蚀性能，而且价格低廉，成型加工容易，应用领域广泛。但聚乙烯的阻燃性能差，氧指数低，燃烧热值高达45MJ/KG，容易着火燃烧并有熔融滴落物产生，使其在阻燃要求高的场合应用受到了限制。阻燃分卤系阻燃和无卤阻燃两大类，卤系阻燃剂阻燃效果很好，但由于含卤阻燃材料在燃烧时发烟量大，且释放出来的卤化氢气体能使人窒息，该气体易吸收空气中的水分形成氢卤酸，具有很强的腐蚀作用，特别是溴系阻燃剂在燃烧时会产生有毒的致癌物。所以，卤系阻燃剂引起的次生灾害已受到全球关注。因此无卤阻燃材料尤其是无卤高阻燃材料的研究开发是国内外阻燃安全环保新材料的发展方向。无卤高阻燃聚乙烯芯料是一种环境友好型(无毒无公害化)和资源节约型(可节约基础70％以上树脂)的阻燃清洁材料。B1级高阻燃型金属复合板是国家重点鼓励研究开发的建筑装饰新型防火复合材料，能替代以聚乙烯为挤出复合芯材的B2级普通铝塑复合板及金属纯铝(钢)板等，属于节能环保防火复合材料，具有广阔的市场发展前景。根据新近颁布实施的GB50022-2014《建筑设计防火规范》要求，最新修订的GB/T17748-2015《建筑幕墙铝塑复合板》要求：B1级高阻燃型金属复合板芯材燃烧热值必须少于12.0MJ/Kg。这种B1级高阻燃型金属复合板特别适合于防火要求高的公共场所重点工程的内装以及高层公共建筑外墙装饰用材，如电梯内装面板、高档商务大厦等。现有技术中金属纯钢、铝板开槽折弯韧性差、隔热隔音效果差；现有B2级钢塑复合板和普通B1级阻燃型铝塑复合板芯层材料的燃烧热值较高(大于15.0-45.0MJ/Kg)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钢复合板用无卤高阻燃芯料及其制备方法，应用本专利技术芯料配方制备的高阻燃钢复合板，其燃烧性能各项指标均达到GB8624-2012B1(B-s1,d0,t0)级要求，尤其是芯材的燃烧热值达到10.6-11.7MJ/Kg(低于12MJ/Kg)，芯材与不锈钢板的滚筒剥离强度达到150N·mm/mm、热变形温度达到117度(1.82MPa)，且成本较低；本专利技术配方制备的芯料具有优异的阻燃性能和物理力学性能，能满足钢塑复合板的燃烧性能和连续挤出热复合生产工艺要求。解决了现有金属纯钢、铝板开槽折弯韧性差、隔热隔音效果差的难题；同时也解决了现有B2级钢塑复合板和普通B1级阻燃型铝塑复合板芯层材料的燃烧热值较高(大于15.0-45.0MJ/Kg)的缺陷。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种钢复合板用无卤高阻燃芯料，包括以下质量份数的原料：100份的基体树脂、280份的氢氧化镁无卤阻燃剂、20份的阻燃协效剂、3-10份的相容剂和0.5-2.0份的抗氧剂；其中，所述基本树脂由50-80份的高密度聚乙烯和20-50份的乙烯-醋酸乙烯共聚物组成；其中，所述阻燃协效剂由5-15份的可膨胀石墨和5-15份的有机硅微粉组成。另一优选的方案，所述的钢复合板用无卤高阻燃芯料，包括以下质量份数的原料：100份的基体树脂、280份的氢氧化镁无卤阻燃剂、20份的阻燃协效剂、5-8份的相容剂和0.5-2.0份的抗氧剂；其中，所述基本树脂由50-75份的高密度聚乙烯和25-50份的乙烯-醋酸乙烯共聚物组成；其中，所述阻燃协效剂由5-15份的可膨胀石墨和5-15份的有机硅微粉组成。进一步地，所述高密度聚乙烯的牌号为DMDA8008。进一步地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)是醋酸乙烯含量为28.0％的EVA共聚物。进一步地，所述氢氧化镁是经KH-560表面活化处理、D97粒径为10微米的无机阻燃剂。进一步地，所述可膨胀石墨是膨胀倍率为250-300ml/g、碳含量为99.5％的可膨胀石墨。进一步地，所述有机硅微粉是牌号为DOWCORNINGR4-7081的高分子量有机硅化合物。进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，其中马来酸酐的含量为3-5％。进一步地，所述抗氧剂为1010/168(1/1)的混合物。所述的钢复合板用无卤高阻燃芯料的制备方法，包括以下步骤：按本专利技术的配比选取原料，先将原料在捏合机中以1000转/分钟的高速混合10-20分钟，然后以500转/分钟的低速搅拌5-10分钟后出料，再经长径比为48：1的锥形同向双螺杆挤出机挤出成3.4mm厚的无卤高阻燃芯板；与0.3mm/0.3mm厚的不锈钢面板/不锈钢背板经连续热压复合机复合而成钢复合板。为了使本专利技术材料具有优异的阻燃性能和物理力学性能，能满足钢塑复合板的燃烧性能和连续挤出热复合生产工艺要求：选用高密度聚乙烯的牌号为：DMDA8008的主要目的是提高材料的热变形温度和流动性；醋酸乙烯含量为28.0％的EVA共聚物是提高材料的塑化加工性能；氢氧化镁为主阻燃剂；膨胀石墨和有机硅微粉用于与氢氧化镁一起协效阻燃，提升阻燃效率和成碳阻隔性能；马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物主要提高基体树脂与氢氧化铝和膨胀石墨的界面相容性；抗氧剂主要起到提高热稳定性和材料的抗氧老化作用。本专利技术的有益效果为：具有优异的阻燃性能和物理力学性能，能满足钢塑复合板的燃烧性能和连续挤出热复合生产工艺要求。应用本专利技术芯料配方制备的高阻燃钢复合板，其燃烧性能各项指标均达到GB8624-2012B1(B-s1,d0,t0)级要求,尤其是芯材的燃烧热值达到10.6-11.7MJ/Kg，芯材与不锈钢板的滚筒剥离强度达到150N·mm/mm、热变形温度达到117度(1.82MPa)。具体实施方式下面通过以下实施例对本专利技术作进一步的详细说明：本专利技术材料实施例1-9以重量份计的组分配方见表1。表1本专利技术制备的材料采用GB/T2406测试氧指数、GB/T14402测试燃烧热值见表2。表2序号项目燃烧热值(MJ/Kg)氧指数％1例110.6552例210.9533例311.0514例411.2495例511.248.56例611.4477例711.646.58本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢复合板用无卤高阻燃芯料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：100份的基体树脂、280份的氢氧化镁无卤阻燃剂、20份的阻燃协效剂、3‑10份的相容剂和0.5‑2.0份的抗氧剂；其中，所述基本树脂由50‑80份的高密度聚乙烯和20‑50份的乙烯‑醋酸乙烯共聚物组成；其中，所述阻燃协效剂由5‑15份的可膨胀石墨和5‑15份的有机硅微粉组成。

【技术特征摘要】
1.一种钢复合板用无卤高阻燃芯料，其特征在于，包括以下质量份数的原
料：100份的基体树脂、280份的氢氧化镁无卤阻燃剂、20份的阻燃协效剂、3-10
份的相容剂和0.5-2.0份的抗氧剂；
其中，所述基本树脂由50-80份的高密度聚乙烯和20-50份的乙烯-醋酸乙
烯共聚物组成；
其中，所述阻燃协效剂由5-15份的可膨胀石墨和5-15份的有机硅微粉组成。
2.根据权利要求1所述的钢复合板用无卤高阻燃芯料，其特征在于，包括
以下质量份数的原料：100份的基体树脂、280份的氢氧化镁无卤阻燃剂、20份
的阻燃协效剂、5-8份的相容剂和0.5-2.0份的抗氧剂；
其中，所述基本树脂由50-75份的高密度聚乙烯和25-50份的乙烯-醋酸乙
烯共聚物组成；
其中，所述阻燃协效剂由5-15份的可膨胀石墨和5-15份的有机硅微粉组成。
3.根据权利要求1或2所述的钢复合板用无卤高阻燃芯料，其特征在于：
所述高密度聚乙烯的牌号为DMDA8008。
4.根据权利要求1或2所述的钢复合板用无卤高阻燃芯料，其特征在于：
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物是醋酸乙烯含量为28.0％的EVA共聚物。
5.根据权利要求1或2所述的钢复合板用无卤高阻燃芯料，其特征在于：
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小红，廖剑波，
申请(专利权)人：湖南科天新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43