一种阻燃板材、制备方法及使用的溶液技术

本发明专利技术涉及一种阻燃板材，所述阻燃板材包括基板和涂覆于所述基板表面的水玻璃膜层；所述基板包括聚合物板材，但不包括界面呈酸性的聚合物板材。本发明专利技术选用在现有聚合物板材的表面涂覆水玻璃膜，起到阻燃的作用；由于在聚合物板材中没有以掺杂的形式掺杂的阻燃剂，对聚合物的强度影响较小，且聚合物燃烧后不会大面积粉化，骨架不会坍塌。

Flame retardant plate, preparation method and solution used

The invention relates to a flame retardant plate, the flame retardant plate comprises a substrate and a coating layer of water glass on the surface of the substrate; the substrate comprises a polymer sheet, but does not include a polymer sheet acid interface. The invention selects the coating on the surface of the water glass film existing polymer sheet, play a role in flame retardant; no flame retardant polymer sheet to form doped doping, the strength has little influence on the polymer, and the powder is not a large area burn after polymer skeleton will not collapse.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃板材、制备方法及使用的溶液
本专利技术属于阻燃材料制备领域，具体涉及一种阻燃板材、制备方法及使用的溶液。
技术介绍
现有的酚醛改性聚苯板可以做到离火自熄燃烧后存在骨架，但是剩下的碳骨架只是起到阻燃的作用并没有形成有效的物理强度；而且由于酚醛树脂粘接的聚苯乙烯颗粒比单纯的聚苯乙烯颗粒通过熔融粘接相比单纯的的通过酚醛之间的粘接会表现出吸水性高，耐水性差的缺点。CN103755994A公开了一种A级防火改性聚苯乙烯保温板及其制备方法，所述聚苯乙烯保温板本体的外表面包裹有防火涂料，所述聚苯乙烯保温板本体内部的聚苯乙烯颗粒的外表面渗透包裹有防火涂料，所述防火聚苯乙烯保温板的阻燃等级为A级，表观密度为35～45kg/m3，导热系数≤0.045W/m·k，抗压强度≥0.30MPa，压缩强度≥250kPa，体积吸水率≤1.0％，尺寸稳定性≤1.2。现有技术加入大量的粉料和纤维使原有板材的表观变差，加入的粉料和纤维势必使板材的吸水率升高，大量的阻燃剂进入板材内部使板材整体的无机料含量增大导致导热系数的提高。本领域需要开发一种阻燃板材，具有较低的吸水率，良好的阻燃型，且在燃烧时能够使板材表面固化和硬化，对板材起到支撑作用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种阻燃板材，所述阻燃板材包括基板和涂覆于所述基板表面的水玻璃膜层；所述基板包括聚合物板材，但不包括界面呈酸性的聚合物板材。本专利技术选用水玻璃作为阻燃涂层，涂覆在聚合物板材表面，由于水玻璃呈碱性，因此，聚合物板材的界面必须不可以呈酸性，否则酸碱反应造成对板材表面的腐蚀。选用水玻璃作为阻燃涂层，能够形成致密的阻燃层，降低板材的吸水率，且在燃烧时，致密的阻燃层硬化，使板材的骨架不会坍塌。优选地，所述聚合物板材包括聚氨酯板、聚苯板、岩棉板中的任意1种或至少2种的组合；优选酚醛改性的聚苯板。优选地，所述水玻璃膜层的接触角为120～140°，例如121℃、122℃、123℃、124℃、125℃、126℃、127℃、128℃、129℃等。特定接触角范围的水玻璃膜层具有良好的致密性、疏水性，涂覆于板材后更加能够保证板材的阻燃性能，提高板材的阻水性。优选地，所述水玻璃膜层的厚度为0.5～2mm，例如0.6mm、0.7mm、0.8mm、1.1mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm、1.9mm、等，优选0.9～1.2mm，最优选1mm。合适的水玻璃膜层厚度能够保证膜层的致密性，并且能够使水玻璃膜层有合适的量渗透至聚合物板材中，实现板材的阻燃效果，且能够使水玻璃膜层牢固的与板材结合，不易脱落。本专利技术所述水玻璃膜层可以通过直接涂覆水玻璃之后晾干得到，通过直接涂覆水玻璃形成的涂层能够起到一定的阻燃作用，但由于其与板材的结合性有所欠缺，需要对其进行进一步的改进。优选地，所述水玻璃膜层通过如下溶液形成，所述溶液按重量份数包括如下组分：水玻璃50～85表面活性剂0.8～1.4分散剂0.3～0.5液体阻燃剂5～12多元醇0.4～0.8；水至所述水玻璃膜层的溶液的粘度为100～140cp，例如105cp、108cp、110cp、113cp、115cp、118cp、123cp、126cp、130cp、135cp等。本领域技术人员应该明了，水的添加量能够在一定范围内调节溶液的粘度，但是本专利技术所述水的添加量需要依靠所述溶液中的其余组分的配合，才能够达到所需要的粘度与水玻璃含量的要求。优选地，所述水玻璃由低模水玻璃和高模水玻璃按照0.85～2.5:1的比例混合。本专利技术通过选择特定模数和特定比例的水玻璃，能够获得粘度适中的溶液，粘度太高，涂膜的膜厚大，但是水玻璃不容易渗透至板材中；粘度太低，水玻璃容易渗透至板材中，但涂膜厚度太薄。合适的溶液组成能够实现增加膜的致密度、憎水性强、燃烧后骨架强度高的目的。优选地，所述溶液中含有30～50重量份的低模水玻璃和20～35重量份的高模水玻璃。优选地，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的任意1种或至少2种的组合，优选包括硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、卵磷脂、脂肪酸甘油酯、失水山梨醇脂肪酸酯、聚山梨酯中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选十二烷基苯磺酸钠。表面活性剂的作用是通过在气液两相界面吸附降低水玻璃的表面张力使水玻璃和板材界面有更好的润湿性降低润湿角。优选地，所述分散剂包括乙撑基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯、油酸酰硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选硬脂酸钙。分散剂的作用是分散那些难于溶解于水玻璃的无机、有机液体阻燃剂，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚。优选地，所述液体阻燃剂包括可溶性阻燃剂的水溶液。阻燃剂的作用是提高产品的阻燃性。优选地，所述可溶性阻燃剂包括磷酸二氢铵、磷酸氢二胺、硼酸钠、偏硼酸钠中的任意1种或至少2种的组合，优选硼酸钠；优选地，所述多元醇包括丁四醇、戊五醇、己六醇中的任意1种或至少2种的组合，优选丁四醇。多元醇作用是吸附在硅胶颗粒表面上阻止后者体积增大胶粒越细单位体积内粘结点越多粘接越好越致密憎水性越好。优选地，所述形成水玻璃膜层的溶液中还包含改性剂。优选地，所述形成水玻璃膜层的溶液中，改性剂的添加量为1～50重量份。优选地，所述改性剂包括无定型二氧化硅，优选ZrSiO4热分解法制备的无定形二氧化硅。本专利技术目的之二是提供一种用于形成目的之一所述水玻璃膜层的溶液，所述溶液按重量份数包括如下组分：水玻璃50～85表面活性剂0.8～1.4分散剂0.3～0.5液体阻燃剂5～12多元醇0.4～0.8；水至所述水玻璃膜层的溶液的粘度为100～140cp，例如105cp、108cp、110cp、113cp、115cp、118cp、123cp、126cp、130cp、135cp等。优选地，所述水玻璃由低模水玻璃和高模水玻璃按照0.85～2.5:1的比例混合。优选地，所述溶液中含有30～50重量份的低模水玻璃和20～35重量份的高模水玻璃。优选地，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的任意1种或至少2种的组合，优选包括硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、卵磷脂、脂肪酸甘油酯、失水山梨醇脂肪酸酯(吐温)、聚山梨酯(司盘)中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选十二烷基苯磺酸钠。优选地，所述分散剂包括乙撑基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯、油酸酰硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选硬脂酸钙。优选地，所述液体阻燃剂包括可溶性阻燃剂的水溶液。优选地，所述可溶性阻燃剂包括磷酸二氢铵、磷酸氢二胺、硼酸钠、偏硼酸钠中的任意1种或至少2种的组合，优选硼酸钠。优选地，所述多元醇包括丁四醇、戊五醇、己六醇中的任意1种或至少2种的组合，优选丁四醇。优选地，所述形成水玻璃膜层的溶液中还包含改性剂。优选地，所述形成水玻璃膜层的溶液中，改性剂的添加量为1～50重量份。优选地，所述改性剂包括无定型二氧化硅，优选ZrSiO4热分解法制备的无定形二氧化硅。作为优选技术方案，本专利技术所述用于形成水玻璃膜层的溶液，所述溶液按重量份数包括如下组分：低模水玻璃30-50高膜水玻璃20-35十二烷基苯磺酸钠0.8～1.4硬脂酸钙0.3～0.5硼酸钠5～12丁四醇0.4～0.8；水至所述水玻璃膜层的溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃板材，其特征在于，所述阻燃板材包括基板和涂覆于所述基板表面的水玻璃膜层；所述基板包括聚合物板材，但不包括界面呈酸性的聚合物板材。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃板材，其特征在于，所述阻燃板材包括基板和涂覆于所述基板表面的水玻璃膜层；所述基板包括聚合物板材，但不包括界面呈酸性的聚合物板材。2.如权利要求1所述的阻燃板材，其特征在于，所述聚合物板材包括聚氨酯板、聚苯板、岩棉板中的任意1种或至少2种的组合；优选酚醛改性的聚苯板；优选地，所述水玻璃膜层的接触角为120～140°；优选地，所述水玻璃膜层的厚度为0.5～2mm，优选0.9～1.2mm，最优选1mm。3.如权利要求1或2所述的阻燃板材，其特征在于，所述水玻璃膜层通过如下溶液形成，所述溶液按重量份数包括如下组分：水玻璃50～85表面活性剂0.8～1.4分散剂0.3～0.5液体阻燃剂5～12多元醇0.4～0.8；水至所述水玻璃膜层的溶液的粘度为100～140cp。4.如权利要求3所述的阻燃板材，其特征在于，所述水玻璃由低模水玻璃和高模水玻璃按照0.85～2.5:1的比例混合；优选地，所述溶液中含有30～50重量份的低模水玻璃和20～35重量份的高模水玻璃。5.如权利要求3或4所述的阻燃板材，其特征在于，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的任意1种或至少2种的组合，优选包括硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、卵磷脂、脂肪酸甘油酯、失水山梨醇脂肪酸酯、聚山梨酯中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选十二烷基苯磺酸钠；优选地，所述分散剂包括乙撑基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯、油酸酰硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选硬脂酸钙；优选地，所述液体阻燃剂包括可溶性阻燃剂的水溶液；优选地，所述可溶性阻燃剂包括磷酸二氢铵、磷酸氢二胺、硼酸钠、偏硼酸钠中的任意1种或至少2种的组合，优选硼酸钠；优选地，所述多元醇包括丁四醇、戊五醇、己六醇中的任意1种或至少2种的组合，优选丁四醇；优选地，所述形成水玻璃膜层的溶液中还包含改性剂；优选地，所述形成水玻璃膜层的溶液中，改性剂的添加量为1～50重量份；优选地，所述改性剂包括无定型二氧化硅，优选ZrSiO4热分解法制备的无定形二氧化硅。6.一种用于形成权利要求1～5之一中所述水玻璃膜层的溶液，其特征在于，所述溶液按...

【专利技术属性】
技术研发人员：李枝芳，沈剑，吕爱超，
申请(专利权)人：营口圣泉高科材料有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21