一种无卤阻燃混纤纱织物层合板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无卤阻燃混纤纱织物层合板及其制备方法，由混纤纱织物及聚丙烯无卤阻燃片材交替叠层得到，层合板最外层均为聚丙烯无卤阻燃片材，混纤纱织物及聚丙烯无卤阻燃片材按1：1或2：1呈交替叠层，采用热压成型工艺制备得到层合板。与现有技术相比，本发明专利技术遏制了“灯芯效应”、具有优异的尺寸稳定性和力学性能。

Halogen free flame retardant mixed fiber yarn fabric laminated board and preparation method thereof

The invention relates to a halogen-free flame retardant fiber blended yarn fabric laminated plate and preparation method thereof, composed of commingled yarn fabric and halogen-free flame retardant polypropylene sheet alternating layers, the outermost layer of laminates are halogen-free flame retardant polypropylene sheet, commingled yarn fabric and polypropylene halogen-free flame retardant sheet according to 1:1 or 2:1 alternately laminated, prepared by hot pressing laminate. Compared with the prior art, the present invention prevents the wick effect and has excellent dimensional stability and mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃混纤纱织物层合板及其制备方法
本专利技术涉及阻燃领域，尤其是涉及一种无卤阻燃混纤纱织物层合板及其制备方法。
技术介绍
目前在阻燃改性工程塑料中，阻燃单向预浸带受到了追捧。因为单向预浸带浸渍工艺简单，单向力学性能高。单向预浸带的阻燃工艺主要分为两大类：1、阻燃改性料熔融浸渍玻璃纤维单丝，阻燃性能好，解决了“灯芯效应”。2、先用纯树脂熔融浸渍玻璃纤维单丝，得到的单向预浸带再与阻燃树脂片材叠层热压成型，力学性能较好，避免了阻燃剂直接接触玻璃纤维表面。现在有出现了一种包覆技术，用改性料包覆已经浸渍好的玻璃纤维，中国专利CN102643478A、CN105061896A都公布使用了这样一种方法。虽然单向预浸带工艺简单，力学性能高，但是单向预浸带在平面内的力学性能差异大，而且使用单向预浸带横纵交叉叠层制备的层合板，其层间抗剪切性能差。层合板中的单层单向预浸带的增强纤维之间靠树脂粘结，尺寸稳定性差。玻璃纤维织物结构就可以解决上述单向预浸带的缺点，但是织物中纤维纱束密实，浸渍困难。中国专利CN102850648A先将玻纤布在浸渍池中与树脂250℃充分熔融浸渍，浸渍好之后与阻燃聚丙烯延流层热压复合，但是其阻燃性能差，氧指数低(最高仅有26％)。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种遏制了“灯芯效应”、具有优异的尺寸稳定性和力学性能的无卤阻燃混纤纱织物层合板。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种无卤阻燃混纤纱织物层合板，由混纤纱织物及聚丙烯无卤阻燃片材交替叠层得到，层合板最外层均为聚丙烯无卤阻燃片材，混纤纱织物及聚丙烯无卤阻燃片材按1：1或2：1呈交替叠层。所述的聚丙烯无卤阻燃片材采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：聚丙烯树脂50～80、无卤阻燃体系20～40、抗氧剂0.2～0.6、相容剂0～1、加工助剂0.5～1。所述的无卤阻燃体系为P-N无卤阻燃体系，由酸源、碳源、气源按50-70:5-20:10-45混合得到。采用膨胀型P-N无卤阻燃体系，成碳性好、阻燃效率高，采用了玻璃纤维与基体树脂纤维的混合纱织物结构，浸渍充分、具有优异的尺寸稳定性和力学性能。所述的酸源为聚合度1000～2800的多聚磷酸按，所述的碳源为笼状磷酸酯、笼状磷酸酯齐聚物、季戊四醇齐聚物或多羟基化合物中的一种或几种，所述的气源为三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或几种。所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或有机硫抗氧剂中的一种或几种，包括抗氧剂246、抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂168，所述的相容剂选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈或马来酸酐中的一种或几种，所述的加工助剂选自增塑剂、成核剂、润滑剂、脱模剂、光稳定剂、颜料或染料中的一种或多种。所述的混纤纱织物是玻璃纤维与丙纶按40-60:60-40经过交替机织而成的平纹布或斜纹布，该种混纤纱织物为包缠纱结构，芯纱为玻璃纤维，包覆层为丙纶。各层混纤纱织物之间按照纤维取向相互平行铺放或根据纤维取向错开30°、45°等多角度铺放。无卤阻燃混纤纱织物层合板的制备方法，成型工艺采用将织物结构增强层与聚丙烯阻燃片材层叠层热压复合，避免了阻燃剂直接接触玻璃纤维，具体采用以下步骤：(1)聚丙烯无卤阻燃片材按照以下组分及重量份含量备料：上述组分在高速混合机中混合均匀，再经过双螺杆熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒得到聚丙烯无卤阻燃粒料，最后将聚丙烯无卤阻燃粒料热压成0.4～0.8mm厚的聚丙烯无卤阻燃片材；(2)将聚丙烯无卤阻燃片材与混纤纱织物置于模具型腔中进行叠层热压复合成型，或者先将混纤纱织物热压成硬质片材，再与聚丙烯无卤阻燃片材一起置于模具型腔中叠层热压复合成型，得到无卤阻燃混纤纱织物层合板。步骤(2)进行热压复合成型时，预热压力0.5MPa～2MPa、预热温度190℃～230℃、预热时间20s～60s，保压压力3MPa～16MPa、保压温度190℃～230℃、保压时间40s～180s，冷压压力3MPa～16MPa、冷压温度10℃～40℃、冷压时间180s～300s，模具型腔厚度大于无卤阻燃混纤纱织物层合板厚度0.2mm～0.6mm，可以避免过高的压力压碎玻璃纤维，同时避免产生内应力。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)采用膨胀型阻燃剂作为无卤阻燃体系，添加量少、成碳性好、阻燃效率高，遏制了“灯芯效应”；最终制得的无卤阻燃混纤纱织物层合板极限氧指数(％)可达33以上，最高达到37。(2)采用了玻璃纤维与基体树脂纤维的混合纱织物结构，浸渍充分、具有优异的尺寸稳定性和力学性能；(3)采用层压成型工艺，将织物结构增强层与聚丙烯阻燃片材层叠层热压复合，工艺简单，避免了阻燃剂直接接触玻璃纤维。(4)采用厚度略大于板材厚度0.2～0.4mm的模具型腔，可以避免过高的压力压碎玻璃纤维，同时避免产生内应力。附图说明图1为实施例1中混纤纱织物的结构示意图；图2为实施例1中无卤阻燃混纤纱织物层合板的结构示意图；图3为实施例2中无卤阻燃混纤纱织物层合板的结构示意图；图4为实施例3中无卤阻燃混纤纱织物层合板的结构示意图。图中，1-混纤纱织物、2-聚丙烯无卤阻燃片材。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1聚丙烯无卤阻燃片材的制备按照以下组分及含量备料(wt％)：其中，无卤阻燃体系为：聚磷酸铵(聚合度1200)、笼状磷酸酯、三聚氰胺磷酸盐按照25：6：8配比。抗氧剂为10101，相容剂为钛酸酯偶联剂称取上述含量组份在高速混合机中混合均匀后，送入双螺杆挤出机中熔融共混塑炼，主机频率为22Hz，双螺杆挤出机从机头到加料口的温度分别为185℃、185℃、185℃、180℃、175℃、155℃。挤出造粒后的粒料在真空烘箱中55℃干燥1h，水分含量低于0.02％。将干燥后的粒料在热压机中热压成片材，片材厚度0.6mm，热压参数为：预热压力2MPa、预热温度190℃、预热时间10s，保压压力5MPa、保压温度190℃、保压时间40s，冷压压力5MPa、冷压温度18℃、冷压时间60s，得到聚丙烯无卤阻燃片材。GF/PP混纤纱织物片材的制备：将GF/PP混纤纱织物按照图1的叠层方式移至热压机上热压、固化成片材。热压参数热设定为：预热压力2MPa、预热温度200℃、预热时间20s，保压压力5MPa、保压温度200℃、保压时间50s，冷压压力5MPa、冷压温度18℃、冷压时间70s，得到混纤纱织物1。无卤阻燃GF/PP混纤纱织物层合板的制备：将聚丙烯无卤阻燃片材2和混纤纱织物1按照图2的方式叠层热压，热压参数设定为：预热压力1MPa、预热温度200℃、预热时间40s，保压压力5MPa、保压温度200℃、保压时间120s，冷压压力5MPa、冷压温度18℃、冷压时间180s。实施例2聚丙烯无卤阻燃片材的制备按照以下组分及含量备料(wt％)：其中，无卤阻燃体系为聚磷酸铵(聚合度2000)、季戊四醇齐聚物、三聚氰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃混纤纱织物层合板，其特征在于，该层合板由混纤纱织物及聚丙烯无卤阻燃片材交替叠层得到，层合板最外层均为聚丙烯无卤阻燃片材，混纤纱织物及聚丙烯无卤阻燃片材按1：1或2：1呈交替叠层。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃混纤纱织物层合板，其特征在于，该层合板由混纤纱织物及聚丙烯无卤阻燃片材交替叠层得到，层合板最外层均为聚丙烯无卤阻燃片材，混纤纱织物及聚丙烯无卤阻燃片材按1：1或2：1呈交替叠层。2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃混纤纱织物层合板，其特征在于，所述的聚丙烯无卤阻燃片材采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：聚丙烯树脂50～80、无卤阻燃体系20～40、抗氧剂0.2～0.6、相容剂0～1、加工助剂0.5～1。3.根据权利要求2所述的一种无卤阻燃混纤纱织物层合板，其特征在于，所述的无卤阻燃体系为P-N无卤阻燃体系，由酸源、碳源、气源按50-70:5-20:10-45混合得到，所述的酸源为聚合度1000～2800的多聚磷酸按，所述的碳源为笼状磷酸酯、笼状磷酸酯齐聚物、季戊四醇齐聚物或多羟基化合物中的一种或几种，所述的气源为三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的一种无卤阻燃混纤纱织物层合板，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或有机硫抗氧剂中的一种或几种，包括抗氧剂246、抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂168，所述的相容剂选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈或马来酸酐中的一种或几种，所述的加工助剂选自增塑剂、成核剂、润滑剂、脱模剂、光稳定剂、颜料或染料中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃混纤纱织物层合板，其特征在于，所述的混纤纱织物是玻璃纤维与丙纶按40-60:60-40经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：付欧丽，于伶俊，董会丛，杨曙光，付常俊，
申请(专利权)人：上海安凸塑料添加剂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31