【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，特别涉及一种阻燃薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前阻燃材料主要有以下几种方法起到阻燃作用：
2、1.吸热阻燃
3、燃烧所放出的热量是有限的，如果能在较短的时间吸收燃烧放出一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。例如，al(oh)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，从而提高其自身的阻燃能力。
4、2.覆盖阻燃
5、在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。如有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
6、3.抑制链反应阻燃
7、根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，使燃烧反应速度下降直到终止。如含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，干扰燃烧的链反应进行。
8、4
9、阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。
10、对于吸热阻燃，需要使用高比例的金属氧化物或金属氢氧化物才能达到相应的阻燃效果，这种方法的生产成本较高，逐渐被市场淘汰。
11、对于抑制链反应阻燃，阻燃剂需要用到卤族元素，导致生产过程中析出对人体有害的气体，阻燃剂在高温下也会释放出对环境、人体有害的物质。
12、对于覆盖阻燃和窒息阻燃，是目前阻燃材料发展的趋势，这两种阻燃方法通常会联合使用，如在薄膜基材内添加一定比例的聚-2-胺基-4,6-哌嗪基-1,3,5三嗪、聚磷酸铵等物质进行熔融共挤制备。在高温环境下(一般指燃烧温度，300-800℃)，聚-2-胺基-4,6-哌嗪基-1,3,5三嗪脱水成碳(碳源，作用是成碳隔热)，聚磷酸铵分解形成磷酸、氨气。其中磷酸具有强吸水性(酸源，作用是吸水)，可以吸收聚-2-胺基-4,6-哌嗪基-1,3,5三嗪脱失的水分，加速成碳。氨气可以起到隔热和窒息阻燃的效果，阻止基材燃烧(气源，作用是隔热、窒息阻燃)。这类阻燃方法需要在薄膜基材中添加较高比例的阻燃添加剂，一般来说，添加比例根据阻燃效果为30-50wt％。由于添加较高比例的阻燃添加剂，薄膜的力学性能必然受到较大影响，为了不影响产品除阻燃功能以外的使用效果，需要增大薄膜的厚度来弥补力学性能下降带来的影响。例如：目前阻燃膜的厚度为250-500μm，如按照目前方法生产250μm以下的阻燃膜，由于力学性能下降的问题，拉膜过程中可能会出现无法成膜的现象。而且目前使用聚磷酸铵作为气源、酸源，该类阻燃材料价格较高，高比例使用在薄膜中，会提高产品成本。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种阻燃薄膜及其制备方法和应用，该阻燃薄膜具有优异的阻燃效果和力学性能，且厚度≤250μm。
2、本专利技术第一方面，提供一种阻燃薄膜，所述阻燃薄膜包括薄膜基材和阻燃涂层，所述阻燃涂层设于所述薄膜基材的表面，所述阻燃涂层由涂料经涂覆、干燥而成，所述涂料包括焦磷酸哌嗪、磷酸氢二铵和助剂。
3、在本专利技术的一些实施方式中，所述助剂包括胶粘剂、溶剂和分散剂。
4、在本专利技术的一些实施方式中，按照质量分数计，所述涂料包括焦磷酸哌嗪5-15％、磷酸氢二铵10-20％、胶粘剂20-40％、溶剂20-40％和分散剂0.3-0.8％。选用合适的用量有助于提高阻燃等性能。例如焦磷酸哌嗪的含量若小于5％，阻燃效果会相对较差；达到15％时，阻燃效果达到vtm测试条件下的v0级别，若大于15％，只会徒增成本。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述胶粘剂包括latex950乳液和/或latex930乳液。添加胶粘剂使得阻燃涂层具有粘性，提高与薄膜基材的结合强度。
6、在本专利技术的一些实施方式中，所述溶剂包括水。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述分散剂包括磺基琥珀酸己二钠。磺基琥珀酸己二钠作为分散剂，可提高涂料中物料的分散均匀性，如缺少分散剂，会导致涂料涂覆效果不良，影响薄膜后续的复合加工工序。
8、在本专利技术的一些实施方式中，所述薄膜基材具有多个，所述阻燃涂层设于多个相邻的所述薄膜基材之间。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述薄膜基材具有两个，所述阻燃涂层设于两个相邻的所述薄膜基材之间，形成三明治结构。
10、在本专利技术的一些实施方式中，所述阻燃薄膜的厚度≤250μm，优选为10-100μm。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述阻燃涂层的厚度为所述薄膜基材的厚度的50-100％。
12、在本专利技术的一些实施方式中，所述薄膜基材的厚度为10-20μm。
13、在本专利技术的一些实施方式中，所述薄膜基材包括双向拉伸聚丙烯(bopp)、流延聚丙烯(cpp)、双向拉伸聚酯(bopet)、聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)和双向拉伸聚乙烯(bope)中的至少一种。
14、本专利技术第二方面，提供本专利技术第一方面所述的阻燃薄膜的制备方法，包括以下步骤：
15、将焦磷酸哌嗪、磷酸氢二铵和助剂混合，得到涂料；
16、将涂料涂覆于薄膜基材的表面，经干燥形成阻燃涂层，得到阻燃薄膜。
17、在本专利技术的一些实施方式中，将所述涂料涂覆于多个相邻的所述薄膜基材之间。
18、在本专利技术的一些实施方式中，所述薄膜基材与阻燃涂层接触的表面预先经过电晕处理。薄膜基材经过表面电晕处理后，提高了薄膜的表面能，从而增强其对阻燃涂层的附着性。
19、在本专利技术的一些实施方式中，所述干燥的温度为60-80℃。
20、本专利技术第三方面，提供一种阻燃产品，所述阻燃产品的表面设有本专利技术第一方面所述的阻燃薄膜。本专利技术的阻燃薄膜可用于有阻燃要求的场合、场所的装潢。例如餐饮服务(含酒吧)、购物中心(含百货店)、超市卖场、农(集)贸市场、美容美发、影剧院、美术馆、博物馆、纪念馆、文化馆(站)、图书馆等。
21、相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
22、本专利技术的阻燃薄膜，阻燃涂层中的焦磷酸哌嗪作为碳源、酸源，磷酸氢二铵作为酸源、气源，使得阻燃薄膜具备优异的阻燃效果，同时阻燃涂层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃薄膜，其特征在于，所述阻燃薄膜包括薄膜基材和阻燃涂层，所述阻燃涂层设于所述薄膜基材的表面，所述阻燃涂层由涂料经涂覆、干燥而成，所述涂料包括焦磷酸哌嗪、磷酸氢二铵和助剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃薄膜，其特征在于，所述助剂包括胶粘剂、溶剂和分散剂。
3.根据权利要求2所述的阻燃薄膜，其特征在于，按照质量分数计，所述涂料包括焦磷酸哌嗪5-15％、磷酸氢二铵10-20％、胶粘剂20-40％、溶剂20-40％和分散剂0.3-0.8％。
4.根据权利要求1所述的阻燃薄膜，其特征在于，所述薄膜基材具有多个，所述阻燃涂层设于多个相邻的所述薄膜基材之间。
5.根据权利要求1所述的阻燃薄膜，其特征在于，所述阻燃薄膜的厚度≤250μm。
6.根据权利要求1所述的阻燃薄膜，其特征在于，所述阻燃涂层的厚度为所述薄膜基材的厚度的50-100％。
7.权利要求1至6任一项所述的阻燃薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将所述涂料涂覆于多个相邻的所述薄膜基材之
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述薄膜基材与阻燃涂层接触的表面预先经过电晕处理。
10.一种阻燃产品，其特征在于，所述阻燃产品的表面设有权利要求1至6任一项所述的阻燃薄膜。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃薄膜，其特征在于，所述阻燃薄膜包括薄膜基材和阻燃涂层，所述阻燃涂层设于所述薄膜基材的表面，所述阻燃涂层由涂料经涂覆、干燥而成，所述涂料包括焦磷酸哌嗪、磷酸氢二铵和助剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃薄膜，其特征在于，所述助剂包括胶粘剂、溶剂和分散剂。
3.根据权利要求2所述的阻燃薄膜，其特征在于，按照质量分数计，所述涂料包括焦磷酸哌嗪5-15％、磷酸氢二铵10-20％、胶粘剂20-40％、溶剂20-40％和分散剂0.3-0.8％。
4.根据权利要求1所述的阻燃薄膜，其特征在于，所述薄膜基材具有多个，所述阻燃涂层设于多个相邻的所述薄膜基材之间。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰博，谭詠文，余艳兰，罗立宇，罗吉尔，
申请(专利权)人：开平市齐裕胶粘制品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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