【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻燃领域，具体涉及一种铝复合板用阻燃高分子芯材及制备方法。
技术介绍
1、铝复合板是一种现代建筑中常用的幕墙材料和装饰材料，具有轻质、美观、高刚度等特点，其生产工艺主要分为热贴和冷贴两种。热贴工艺是通过高温高压下熔融的层合高分子膜使芯层和铝面板粘合，再经冷却定型得到铝塑复合板，该工艺能保持生产连续，自动化程度高，产品质量稳定性好，为目前国内绝大多数企业采用；冷贴工艺则主要采用胶液为黏结剂，在复合过程中不加热，需要加压一段时间以待胶结材料固化，该工艺操作简单，但生产效率低下，产品质量不稳定，目前仅有个别生产规模较小的企业采用。上述两种铝复合板的生产工艺多采用易加工成型的聚乙烯作为芯材，但是普通聚乙烯氧指数较低，导致其易燃，并且在燃烧时产生的熔融滴落物容易引燃其他物品，造成火灾蔓延。
2、目前，随着对建筑安全性的重视越来越深，开发阻燃芯材，提高铝复合板的阻燃性成为了人们关注的焦点。如专利cn114989513b公开了一种无卤环保阻燃聚乙烯材料及制备方法，通过将由苯硼酸、三乙醇胺和三氯化磷制成的新型n-p-b无卤环保阻燃剂与聚乙烯进行共混改性得到环保阻燃聚乙烯材料，该聚乙烯材料应用到铝复合板时虽然能提升铝复合板的阻燃性，但是对于铝复合板而言，该新型的阻燃剂分子较小，可能会向聚乙烯表面迁移，使聚乙烯与铝表面的粘结缓慢受到破坏，出现脱胶现象，造成粘结不良。专利cn108912445b则通过将合成的单分子反应型ifr直接键接在pe链上，增强了阻燃剂与pe的相容性，解决了阻燃剂与基材相容性差、易析出、易吸湿、热稳定性
3、因此，市面上亟需一种阻燃效果好、粘结牢固且易加工的聚乙烯材料作为铝复合板的芯材。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种铝复合板用阻燃高分子芯材及制备方法，该高分子芯材具有阻燃效果好、粘结牢固且易加工的优点，满足了建筑安全性的需求。
2、为实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案是：
3、本专利技术第一方面提供了一种铝复合板用阻燃高分子芯材，按重量份计，包含以下原料：聚乙烯95-105份、阻燃剂15-25份、抗氧剂1-4份、润滑剂2-4份、增韧剂2-5份；其中，所述阻燃剂为层状金属-聚合物组合物。
4、本专利技术的阻燃高分子芯材氧指数高，着火时燃烧速度慢且发烟量轻微，其含有的阻燃剂在高温下会吸热脱水带走产生的燃烧热，并且脱水生成的氧化物会在高分子芯材表面形成一道致密的阻燃屏障，降低了燃烧速度，减少了熔融滴落现象，从而达到抑制燃烧、防止火焰蔓延的目的。
5、在一些实施方式中，所述阻燃剂的制备步骤如下：
6、s1、将季戊四醇和三氯氧磷搅拌5-7h，提纯，得到反应物1；
7、s2、将步骤s1得到的反应物1和4,4'-二羟基二苯砜在75-85℃下搅拌7-9h，搅拌结束后洗涤、旋蒸、干燥，得到反应物2；
8、s3、将六水硝酸锌、步骤s2得到的反应物2和无水乙醇中在室温下搅拌1-3h，然后加入六水硝酸镁-无水乙醇溶液搅拌1-2h，接着加入氨水搅拌1-3h，然后升温至40-60℃搅拌8-16h，抽滤、洗涤、干燥，即得到所述阻燃剂。
9、在一些实施方式中，所述步骤s1中季戊四醇与三氯氧磷的摩尔比为1：(2.4-3.6)。
10、在一些实施方式中，所述步骤s2中反应物1和4,4'-二羟基二苯砜的摩尔比为1：(1.05-1.25)。
11、在一些实施方式中，所述步骤s3中六水硝酸锌、反应物2和六水硝酸镁的质量比为(0.38-0.52)：1：(0.23-0.37)。
12、本专利技术制备了一种由金属层状物与聚合物组合而成的阻燃剂，其具有如下优势：第一方面阻燃剂中聚合物的热分解区域覆盖了基体聚乙烯的热降解温度范围，拓宽了金属层状物脱水吸热反应的温度范围，使得阻燃剂可以在较宽温度范围内抑制高分子材料的燃烧，有利于阻燃剂在燃烧过程中充分发挥效能；
13、第二方面，在面临燃烧时，阻燃剂分子断裂释放的磷酸能够促进阻燃剂发生脱水炭化，还能在气相中释放po·等活性因子，终止自由基反应；并且释放出的挥发性物质减少了聚乙烯与氧气的接触，形成了蓬松的黑色固体；此外分子中含有的硫元素能加速大分子集体异构化产生大量co2，促进基体环化成炭；
14、第三方面，本专利技术的阻燃剂通过金属层状物与聚合物的组合，改善了阻燃剂与聚乙烯基体间的相容性，使阻燃剂被基体树脂包覆更充分，进而减少了燃烧时热分解产物的扩散，使阻燃剂分解后的氧化物能更紧密地附着在树脂基体上以阻隔热传播；
15、第四方面，本专利技术的阻燃剂中的金属层状物具有优异的催化成炭能力，使得燃烧时表现出了更快的炭层形成速度及更强的离火自熄性，但是催化生成的炭层不稳，容易导致发烟量增加。
16、在一些实施方式中，所述润滑剂包含聚乙烯蜡和微晶石蜡。
17、优选地，所述聚乙烯蜡和微晶石蜡的质量比为1：(0.22-0.35)。
18、在实际生产过程中，专利技术人发现芯材的流动性较差，导致热贴生产工艺中的复合效果受到影响，使得废品率提高，无法保持连续生产。为此，本专利技术通过对润滑剂的特定选择，加强了芯材的流动性，使其易于加工，确保了连续规模化生产。
19、在一些实施方式中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫代类抗氧剂中的一种或几种。
20、优选地，所述抗氧剂为168或626。
21、在一些实施方式中，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或马来酸酐接枝eva。
22、优选地，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物。
23、由于热贴工艺是通过将熔融的层合高分子膜作为胶层使芯层和铝面板进行粘合，本专利技术使用的小分子抗氧剂可能会在长时间使用中缓慢破坏胶层，出现脱胶现象，造成粘结不良。对此，本专利技术加入的特定选择的增韧剂不仅进一步改善了芯材的加工性能，还减少了长时间使用下小分子抗氧化剂的析出，使芯材与铝面板之间粘结牢固。
24、在一些实施方式中，所述原料还包含2-6重量份的联枯。
25、本专利技术使用的联枯在高温下分解成异丙苯自由基，该自由基与苯环上的大π键形成p-π共轭，并且有两个甲基的超共轭效应，使炭层结构更稳定，解决了由阻燃剂催化生成的不稳的炭层带来的发烟量增加的问题。此外异丙苯自由基还会捕获燃烧产生的羟基自由基，使得燃烧的链式反应难以进行，从而提高了该材料的阻燃性能。
26、本专利技术第二方面提供了一种铝复合板用阻燃高分子芯材的制备方法，包含以下步骤：将聚乙烯、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和增韧剂在80-90℃下混炼10-20min即得到所述铝复合板用阻燃高分子芯材。
27、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
28、1.本专利技术提供了一种燃烧速度慢，发烟量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，按重量份计，包含以下原料：聚乙烯95-105份、阻燃剂15-25份、抗氧剂1-4份、润滑剂2-4份、增韧剂2-5份；其中，所述阻燃剂为层状金属-聚合物组合物。
2.根据权利要求1所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述阻燃剂的制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述步骤S1中季戊四醇与三氯氧磷的摩尔比为1：(2.4-3.6)。
4.根据权利要求2所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述步骤S2中反应物1和4,4'-二羟基二苯砜的摩尔比为1：(1.05-1.25)。
5.根据权利要求2所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述步骤S3中六水硝酸锌、反应物2和六水硝酸镁的质量比为(0.38-0.52)：1：(0.23-0.37)。
6.根据权利要求1所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述润滑剂包含聚乙烯蜡和微晶石蜡。
7.根据权利要求1所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述抗氧剂为受阻
8.根据权利要求1所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或马来酸酐接枝EVA。
9.根据权利要求1所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述原料还包含2-6重量份的联枯。
10.一种权利要求1-8任一项所述的铝复合板用阻燃高分子芯材的制备方法，其特征在于，包含以下制备步骤：将聚乙烯、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和增韧剂在80-90℃下混炼10-20min即得到所述铝复合板用阻燃高分子芯材。
...【技术特征摘要】
1.一种铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，按重量份计，包含以下原料：聚乙烯95-105份、阻燃剂15-25份、抗氧剂1-4份、润滑剂2-4份、增韧剂2-5份；其中，所述阻燃剂为层状金属-聚合物组合物。
2.根据权利要求1所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述阻燃剂的制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述步骤s1中季戊四醇与三氯氧磷的摩尔比为1：(2.4-3.6)。
4.根据权利要求2所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述步骤s2中反应物1和4,4'-二羟基二苯砜的摩尔比为1：(1.05-1.25)。
5.根据权利要求2所述的铝复合板用阻燃高分子芯材，其特征在于，所述步骤s3中六水硝酸锌、反应物2和六水硝酸镁的质量比为(0.38-0.5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘倩艺，
申请(专利权)人：阿鲁邦德新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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