中文名 | 防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料及其制備方法 | 公布號 | CN1817813 |
---|---|---|---|
公布日 | 2006年8月16日 | 申請?zhí)?/th> | 2005100935927 |
申請日 | 2005年8月30日 | 申請人 | 江蘇技術(shù)師范學(xué)院 |
地????址 | 江蘇省常州市育英路2號 | 發(fā)明人 | 周健 |
分類號 | C04B16/06(2006.01)、C04B35/66(2006.01)、C04B22/06(2006.01)、E04B1/94(2006.01) | 代理機(jī)構(gòu) | 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 |
類????別 | 發(fā)明專利 | 代理人 | 翁堅剛、房士銘 |
1、一種防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其特征在于:所含組分有低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、阻燃增效劑和偶聯(lián)劑;該芯層材料各組分以重量計的份數(shù)為:低密度聚乙烯15-30份、線型低密度聚乙烯15-20份、乙烯和辛烯共聚物3-15份、氫氧化鋁30-45份、氫氧化鎂10-15份、阻燃增效劑2-25份、偶聯(lián)劑0.5-5份。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其特征在于:阻燃增效劑為水合硼酸鋅,水合硼酸鋅的粉末粒度為1500-5000目;阻燃增效劑以重量計的份數(shù)為2-10份。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其特征在于:阻燃增效劑為膨脹型阻燃劑,膨脹型阻燃劑包括作為酸源的脫水劑、作為碳源的成炭劑和作為氣源的發(fā)泡劑;脫水劑為能在燃燒加熱時原位生成酸的鹽類,該鹽類為聚磷酸銨;成炭劑為富碳的多元醇化合物,該多元醇化合物為淀粉或季戊四醇;發(fā)泡劑為含氮的多碳化合物,該含氮的多碳化合物為三聚氰胺或雙氰胺;阻燃增效劑以重量計的份數(shù)為10-15份。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其特征在于:阻燃增效劑由水合硼酸鋅和膨脹型阻燃劑組成;阻燃增效劑以重量計的份數(shù)為12-25份,其中水合硼酸鋅以重量計的份數(shù)為2-10份,膨脹型阻燃劑以重量計的份數(shù)為10-15份;水合硼酸鋅的粉末粒度為1500-5000目;膨脹型阻燃劑包括作為酸源的脫水劑、作為碳源的成炭劑和作為氣源的發(fā)泡劑;脫水劑為能在燃燒加熱時原位生成酸的鹽類,該鹽類為聚磷酸銨;成炭劑為富碳的多元醇化合物,該多元醇化合物為淀粉、季戊四醇;發(fā)泡劑為含氮的多碳化合物,該含氮的多碳化合物為三聚氰胺、雙氰胺。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其特征在于:氫氧化鋁、氫氧化鎂所采用的原料為天然礦石粉末或合成氫氧化鋁、氫氧化鎂的粉末,其粉末粒度為1500-5000目。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其特征在于:其熔體流動速率為0.8-3.0克/10分鐘。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其特征在于:偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑,該硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基-三甲氧基硅烷、β-(3,4-氧撐環(huán)己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷或γ-巰丙基三甲氧基硅烷。
8、由權(quán)利要求1至7之一所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料的制備方法,具有以下步驟:①將氫氧化鋁、氫氧化鎂分別與硅烷偶聯(lián)劑在高速捏合機(jī)中混合均勻而完成了氫氧化鋁和氫氧化鎂的預(yù)處理;②將預(yù)處理后的氫氧化鋁和氫氧化鎂以及低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物和阻燃增效劑用高速捏合機(jī)混合均勻;③將混合好的物料用雙螺桿擠出機(jī)擠出成條狀;④對雙螺桿擠出物料用熱切方式造粒或使經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出成條狀的物料經(jīng)過水冷后用切粒機(jī)切粒方式造粒而得到成品。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料的制備方法,其特征在于:步驟①中高速捏合機(jī)的轉(zhuǎn)速為850-1300轉(zhuǎn)/分鐘,混合溫度為100℃-120℃,混合時間為10-15分鐘。
10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料的制備方法,其特征在于:步驟②中高速捏合機(jī)混合時其轉(zhuǎn)速為850-1300轉(zhuǎn)/分鐘,混合溫度為80℃-120℃,混合時間為15-25分鐘;步驟③中雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒溫度為100℃-179℃,雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。
《防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料及其制備方法》的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其中的氫氧化鋁、氫氧化鎂所采用的原料為天然礦石粉末或合成氫氧化鋁、氫氧化鎂的粉末,其粉末粒度為1500-5000目,當(dāng)材料遇火燃燒時,這些阻燃劑開始吸熱分解脫水,降低發(fā)熱量和火焰溫度、稀釋助燃空氣,分解生成的金屬氧化物并在阻燃增效劑的作用下在材料表面形成一層堅固致密的保護(hù)層,起到絕熱防護(hù)和成炭阻滴的作用,從而抑制燃燒,降低發(fā)煙量。
該發(fā)明的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其阻燃增效劑為水合硼酸鋅或膨脹型阻燃劑或二者結(jié)合,水合硼酸鋅的粉末粒度為1500-5000目。膨脹型阻燃劑包括作為酸源的脫水劑、作為碳源的成炭劑、作為氣源的發(fā)泡劑;脫水劑為能在燃燒加熱時原位生成酸的鹽類,該鹽類為聚磷酸銨等;成炭劑為富碳的多元醇化合物,該多元醇化合物為淀粉、季戊四醇等;發(fā)泡劑為含氮的多碳化合物,該含氮的多碳化合物為三聚氰胺、雙氰胺等。水合硼酸鋅為具有3個結(jié)晶水或5個結(jié)晶水的水合硼酸鋅,水合硼酸鋅受熱脫去結(jié)晶水并使聚合物炭化,脫水過程降低發(fā)熱量和火焰溫度、稀釋助燃空氣,炭化層在板材表面形成保護(hù)層從而抑制燃燒。膨脹型阻燃劑燃燒時會在聚合物表面形成一層均勻的炭質(zhì)泡沫層,此炭質(zhì)泡沫層能起到隔熱、隔氧、抑煙的作用。通過添加阻燃增效劑阻燃劑達(dá)到更好的阻燃效果。
該發(fā)明的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其熔體流動速率為0.2-10克/10分鐘,適于擠出塑芯板材加工。
該發(fā)明的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料,其偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑,該硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基-三甲氧基硅烷、β-(3,4-氧撐環(huán)己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷或γ-巰丙基三甲氧基硅烷,偶聯(lián)劑的加入提高了阻燃劑和聚乙烯基材間界面的相容性。
該發(fā)明的具體實施方式中的實施例1至實施例54的各組分的重量配比的份數(shù)的數(shù)據(jù)見見表1-1至表1-9,用這些配方制備無鹵阻燃聚乙烯芯層材料的方法的具體操作步驟基本相同,即具有以下步驟:
①將氫氧化鋁、氫氧化鎂分別用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面預(yù)處理,在100℃-120℃溫度條件下在高速捏合機(jī)中混合均勻,混合時間為10-15分鐘,高速捏合機(jī)的轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分鐘。
②將處理過的氫氧化鋁、氫氧化鎂與阻燃增效劑及配好重量的低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物在高速捏合機(jī)中混合均勻,混合時間為15-25分鐘,混合溫度為80℃-120℃,高速捏合機(jī)的轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分鐘。
③將混合好的物料由單螺桿喂料機(jī)定量輸送至雙螺桿擠出機(jī),物料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出。雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒溫度為100℃-179℃,雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘、電流為60安,單螺桿喂料機(jī)的轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘,電流為0.4安。
④對雙螺桿擠出物料采用熱切方式造粒而得到成品;或者使經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出成條狀的物料經(jīng)過水槽中的冷卻水的冷卻,再用切粒機(jī)切粒而得到成品。
配方組成 |
實施例 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
硼酸鋅 |
10 |
8 |
2 |
6 |
10 |
5 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
配方組成 |
實施例 |
|||||
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
聚磷酸銨 |
13.5 |
8.5 |
12 |
10 |
9 |
11 |
季戊四醇 |
0.5 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
三聚氰胺 |
1 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1 |
1 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
配方組成 |
實施例 |
|||||
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
聚磷酸銨 |
13.5 |
8.5 |
12 |
10 |
9 |
11 |
季戊四醇 |
0.5 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
雙氰胺 |
1 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1 |
1 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
配方組成 |
實施例 |
|||||
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
聚磷酸銨 |
13.5 |
8.5 |
12 |
10 |
9 |
11 |
淀粉 |
0.5 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
三聚氰胺 |
1 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1 |
1 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
配方組成 |
實施例 |
|||||
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
聚磷酸銨 |
13.5 |
8.5 |
12 |
10 |
9 |
11 |
淀粉 |
0.5 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
雙氰胺 |
1 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1 |
1 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
配方組成 |
實施例 |
|||||
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
水合硼酸鋅 |
8 |
2 |
6 |
5 |
10 |
4 |
聚磷酸銨 |
13 |
9 |
10 |
11 |
13.5 |
12 |
季戊四醇 |
0.5 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
三聚氰胺 |
1 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1 |
1 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
配方組成 |
實施例 |
|||||
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
水合硼酸鋅 |
8 |
2 |
6 |
5 |
10 |
4 |
聚磷酸銨 |
13 |
9 |
10 |
11 |
13.5 |
12 |
季戊四醇 |
0.5 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
雙氰胺 |
1 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1 |
1 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
配方組成 |
實施例 |
|||||
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
水合硼酸鋅 |
8 |
2 |
6 |
5 |
10 |
4 |
聚磷酸銨 |
13 |
9 |
10 |
11 |
13.5 |
12 |
淀粉 |
0.5 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
三聚氰胺 |
1 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1 |
1 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
配方組成 |
實施例 |
|||||
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
|
低密度聚乙烯 |
20 |
15 |
25 |
16 |
16 |
15 |
線型低密度聚乙烯 |
17 |
16 |
15 |
15 |
16 |
20 |
乙烯和辛烯共聚物 |
5 |
8 |
12 |
6 |
7 |
10 |
氫氧化鋁 |
30 |
40 |
30 |
35 |
30 |
34 |
氫氧化鎂 |
12 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
水合硼酸鋅 |
8 |
2 |
6 |
5 |
10 |
4 |
聚磷酸銨 |
13 |
9 |
10 |
11 |
13.5 |
12 |
淀粉 |
0.5 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
雙氰胺 |
1 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1 |
1 |
乙烯基三乙氧基硅烷 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
經(jīng)過上述方法得到的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料(粒料成品)的力學(xué)性能和阻燃性能檢測數(shù)據(jù)為:拉伸強(qiáng)度(GB1040):12.5-19.6兆帕,彎曲強(qiáng)度(GB1042):9.5-18.5兆帕,斷裂伸長率(GB/T2490):10.5-22.5%,密度(GB1033):1.29-1.40克/立方厘米,燃燒性能均達(dá)到FV-0級(GB4609-84),氧指數(shù)(GB2406-80)為30-34,熔體流動速率MFR(GB3682-83)為0.8-3.0克/10分鐘。實施例1至實施例54的無鹵阻燃聚乙烯芯層材料力學(xué)性能和阻燃性能具體數(shù)據(jù)見表2。
實施例 |
檢測項目 |
|||||
拉伸強(qiáng)度(兆帕) |
彎曲強(qiáng)度(兆帕) |
斷裂伸長率(%) |
氧指數(shù) |
熔體流動速率(克/10分鐘) |
密度(克/立方厘米) |
|
1 |
17.8 |
19.3 |
10.5 |
33.2 |
1.6 |
1.30 |
2 |
15.4 |
16.1 |
13.5 |
32.8 |
1.2 |
1.31 |
3 |
14.1 |
12.9 |
16.8 |
33.9 |
1.5 |
1.32 |
4 |
18.6 |
19.3 |
10.4 |
33.8 |
2.0 |
1.34 |
5 |
18.3 |
19.1 |
10.9 |
33.9 |
1.8 |
1.35 |
6 |
15.4 |
16.7 |
11.5 |
32.9 |
2.5 |
1.34 |
7 |
16.6 |
17.4 |
12.0 |
32.1 |
2,3 |
1.32 |
8 |
15.9 |
16.4 |
14.3 |
32.5 |
2.6 |
1.33 |
9 |
15.3 |
16.1 |
16.8 |
31.8 |
2.7 |
1.31 |
10 |
17.9 |
17.9 |
13.5 |
33.7 |
2.6 |
1.32 |
11 |
18.3 |
17.3 |
12.6 |
33 |
2.7 |
1.31 |
12 |
17.6 |
16.8 |
14.1 |
33.1 |
1.9 |
1.34 |
13 |
17.3 |
16.4 |
15.1 |
33.2 |
1.0 |
1.34 |
14 |
16.8 |
15.4 |
16.6 |
33.2 |
1.3 |
1.34 |
15 |
15.9 |
15.1 |
18.3 |
33.5 |
2.0 |
1.33 |
16 |
17.3 |
16.5 |
13.6 |
32.7 |
1.8 |
1.32 |
17 |
16.3 |
16.0 |
14.7 |
32.8 |
0.9 |
1.34 |
18 |
17 |
15.9 |
16.1 |
32.8 |
2.4 |
1.32 |
19 |
19.1 |
18.5 |
15.4 |
32.5 |
2.8 |
1.33 |
20 |
18.6 |
17.3 |
13.8 |
32.7 |
3.0 |
1.34 |
21 |
17.9 |
17.1 |
15.1 |
31.6 |
2.6 |
1.30 |
22 |
16.9 |
15.8 |
16.3 |
32.5 |
2.7 |
1.33 |
23 |
16.8 |
15.8 |
17.5 |
31.9 |
2.4 |
1.32 |
24 |
18.7 |
17.5 |
16.5 |
32.7 |
2.3 |
1.32 |
25 |
19 |
18.3 |
1.5.6 |
33.7 |
2.4 |
1.35 |
26 |
17.8 |
16.8 |
17.3 |
31.5 |
2.5 |
1.32 |
27 |
17.9 |
17.1 |
15.1 |
32.1 |
2.1 |
1.32 |
28 |
18.2 |
17.5 |
16.3 |
32.1 |
2,6 |
1.31 |
29 |
16.8 |
16.1 |
17.8 |
30.9 |
2.8 |
1.33 |
30 |
16.3 |
16.1 |
18.6 |
32.6 |
2.4 |
1.32 |
31 |
19.1 |
18.5 |
15.4 |
32.7 |
2.1 |
1.33 |
32 |
18.8 |
17.3 |
16.4 |
33.1 |
2.5 |
1.34 |
33 |
17.8 |
16.9 |
18.0 |
32.1 |
2.2 |
1.31 |
34 |
17.1 |
16.7 |
18.3 |
32.3 |
2.1 |
1.32 |
35 |
16.9 |
16.3 |
18.1 |
32.0 |
2.3 |
1.33 |
36 |
17.2 |
16.5 |
19.5 |
32.4 |
1.9 |
1.33 |
37 |
18.5 |
16.9 |
18.1 |
31.6 |
2.0 |
1.32 |
38 |
17.6 |
17 |
18.6 |
32.1 |
1.7 |
1.33 |
39 |
16.8 |
16.1 |
19.3 |
32 |
1.6 |
1.33 |
40 |
18.6 |
18 |
16.3 |
31.8 |
1.5 |
1.32 |
41 |
18.6 |
18 |
16.9 |
32 |
1.9 |
1.32 |
42 |
18.2 |
17.8 |
17.6 |
32.3 |
2.3 |
1.33 |
43 |
17.6 |
16.8 |
14.1 |
33.1 |
2.1 |
1.34 |
44 |
17.1 |
16.6 |
15.8 |
30.8 |
1.9 |
1.31 |
45 |
16.9 |
15.8 |
16.9 |
32.4 |
1.8 |
1.32 |
46 |
18.7 |
18.1 |
18.5 |
31.8 |
1.9 |
1.30 |
47 |
17.6 |
16.8 |
14.1 |
33.5 |
2.1 |
1.34 |
48 |
15.9 |
16.4 |
14.3 |
32.6 |
1.2 |
1.33 |
49 |
19.6 |
18.0 |
15.6 |
33 |
1.4 |
1.33 |
50 |
18.1 |
17.6 |
16.8 |
33.6 |
1.8 |
1.34 |
51 |
17.3 |
17.1 |
17.1 |
30.9 |
1.7 |
1.3 |
52 |
18.8 |
17.5 |
18.9 |
31.9 |
2.6 |
1.32 |
53 |
17.6 |
16.4 |
18.1 |
32.9 |
2.0 |
1.33 |
54 |
16.9 |
15.3 |
18.5 |
31.7 |
2.5 |
1.31 |
對上述防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料(粒料)進(jìn)行干燥處理后(對于熱切方式造粒而得到成品則不需要干燥),將芯層材料的粒料放在擠出板材機(jī)組的生產(chǎn)線上進(jìn)行塑芯板材的擠出成型,得到一定厚度的無鹵阻燃聚乙烯板材,將成型的無鹵阻燃聚乙烯板材與涂裝鋁板在復(fù)合機(jī)上進(jìn)行復(fù)合,得到防火鋁塑復(fù)合板材。對該板材按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測,其燃燒性能指標(biāo)為:燃燒剩余長度最小值(GB/T8625-88):250-660毫米,燃燒剩余長度平均值(GB/T8625-88):355-686毫米,平均煙氣溫度(GB/T8625-88):104-125℃,焰尖高度(GB/T8626-88):15-25毫米,煙密度等級(GB/T8627-1999):2-45。實施例1至實施例54的芯層材料所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)見表3。檢測評價標(biāo)準(zhǔn)為:
A級:燃燒剩余長度最小值≥150毫米、燃燒剩余長度平均值≥350毫米、煙氣溫度≤125℃、焰尖高度≤150毫米、煙密度等級≤15。
B1級:燃燒剩余長度最小值>0毫米、燃燒剩余長度平均值≥150毫米、煙氣溫度≤200℃、焰尖高度≤150毫米、煙密度等級≤75。
實施例 |
檢測項目 |
||||
燃燒剩余長度最小值(毫米) |
燃燒剩余長度平均值(毫米) |
煙氣溫度(℃) |
焰尖高度(毫米) |
煙密度等級 |
|
1 |
390 |
425 |
112 |
12 |
12 |
2 |
420 |
510 |
106 |
15 |
38 |
3 |
430 |
490 |
105 |
15 |
26 |
4 |
480 |
510 |
104 |
15 |
31 |
5 |
530 |
510 |
112 |
19 |
8 |
6 |
560 |
530 |
106 |
15 |
15 |
7 |
521 |
511 |
105 |
15 |
8 |
8 |
610 |
591 |
104 |
15 |
4 |
9 |
560 |
552 |
105 |
15 |
2 |
10 |
490 |
458 |
110 |
15 |
8 |
11 |
420 |
391 |
123 |
15 |
35 |
12 |
423 |
392 |
118 |
15 |
30 |
13 |
480 |
450 |
111 |
15 |
23 |
14 |
481 |
445 |
112 |
15 |
20 |
15 |
460 |
440 |
115 |
15 |
25 |
16 |
530 |
508 |
105 |
15 |
24 |
17 |
480 |
468 |
120 |
15 |
25 |
18 |
485 |
431 |
118 |
15 |
15 |
19 |
553 |
504 |
105 |
15 |
6 |
20 |
550 |
482 |
109 |
15 |
6 |
21 |
423 |
392 |
120 |
15 |
32 |
22 |
530 |
508 |
110 |
15 |
25 |
23 |
460 |
440 |
115 |
15 |
25 |
24 |
480 |
436 |
112 |
15 |
21 |
25 |
530 |
504 |
105 |
15 |
6 |
26 |
533 |
490 |
105 |
15 |
6 |
27 |
530 |
510 |
107 |
15 |
14 |
28 |
590 |
561 |
105 |
15 |
5 |
29 |
480 |
462 |
109 |
15 |
18 |
30 |
556 |
530 |
108 |
15 |
12 |
31 |
615 |
601 |
107 |
15 |
8 |
32 |
530 |
489 |
120 |
15 |
9 |
33 |
510 |
480 |
120 |
15 |
40 |
34 |
630 |
608 |
107 |
15 |
5 |
35 |
610 |
598 |
107 |
15 |
8 |
36 |
560 |
510 |
110 |
15 |
9 |
37 |
550 |
530 |
112 |
15 |
11 |
38 |
560 |
520 |
110 |
15 |
8 |
39 |
535 |
480 |
114 |
15 |
13 |
40 |
566 |
525 |
108 |
15 |
9 |
41 |
556 |
530 |
108 |
15 |
12 |
42 |
550 |
518 |
111 |
15 |
23 |
43 |
580 |
556 |
108 |
15 |
10 |
44 |
570 |
543 |
112 |
15 |
26 |
45 |
530 |
510 |
107 |
15 |
20 |
46 |
580 |
561 |
108 |
15 |
7 |
47 |
566 |
533 |
109 |
15 |
9 |
48 |
556 |
520 |
108 |
15 |
17 |
49 |
568 |
550 |
110 |
15 |
8 |
50 |
550 |
521 |
118 |
15 |
15 |
51 |
489 |
468 |
112 |
15 |
33 |
52 |
588 |
561 |
109 |
15 |
8 |
53 |
570 |
543 |
112 |
15 |
26 |
54 |
535 |
490 |
114 |
15 |
29 |
實施例55至實施例108
實施例55與實施例1相對應(yīng),實施例56與實施例2相對應(yīng),依此類推,直到實施例108與實施例54相對應(yīng),實施例55至實施例108的其余部分與相應(yīng)實施例相同,不同之處在于:所采用的偶聯(lián)劑為乙烯基三硅烷。這些實施例所得到的芯層材料的力學(xué)性能和阻燃性能數(shù)據(jù)與相應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同,芯層材料的所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)與相對應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同。
實施例108至實施例162
實施例108與實施例1相對應(yīng),實施例109與實施例2相對應(yīng),依此類推,直到實施例162與實施例54相對應(yīng),實施例108至實施例162的其余部分與相應(yīng)實施例相同,不同之處在于:所采用的偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷。這些實施例所得到的芯層材料的力學(xué)性能和阻燃性能數(shù)據(jù)與相應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同,芯層材料的所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)與相對應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同。
實施例163至實施例216
實施例163與實施例1相對應(yīng),實施例164與實施例2相對應(yīng),依此類推,直到實施例216與實施例54相對應(yīng),實施例163至實施例216的其余部分與相應(yīng)實施例相同,不同之處在于:所采用的偶聯(lián)劑為γ-胺丙基三乙氧基硅烷。這些實施例所得到的芯層材料的力學(xué)性能和阻燃性能數(shù)據(jù)與相應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同,芯層材料的所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)與相對應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同。
實施例217至實施例270
實施例217與實施例1相對應(yīng),實施例218與實施例2相對應(yīng),依此類推,直到實施例270與實施例54相對應(yīng),實施例217至實施例270的其余部分與相應(yīng)實施例相同,不同之處在于:所采用的偶聯(lián)劑為N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基-三甲氧基硅烷。這些實施例所得到的芯層材料的力學(xué)性能和阻燃性能數(shù)據(jù)與相應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同,芯層材料的所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)與相對應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同。
實施例271至實施例324
實施例271與實施例1相對應(yīng),實施例272與實施例2相對應(yīng),依此類推,直到實施例324與實施例54相對應(yīng),實施例271至實施例324的其余部分與相應(yīng)實施例相同,不同之處在于:所采用的偶聯(lián)劑為β-(3,4-氧撐環(huán)己基)-乙基三甲氧基硅烷。這些實施例所得到的芯層材料的力學(xué)性能和阻燃性能數(shù)據(jù)與相應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同,芯層材料的所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)與相對應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同。
實施例325至實施例378
實施例325與實施例1相對應(yīng),實施例326與實施例2相對應(yīng),依此類推,直到實施例378與實施例54相對應(yīng),實施例325至實施例378的其余部分與相應(yīng)實施例相同,不同之處在于:所采用的偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷。這些實施例所得到的芯層材料的力學(xué)性能和阻燃性能數(shù)據(jù)與相應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同,芯層材料的所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)與相對應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同。
實施例379至實施例432
實施例379與實施例1相對應(yīng),實施例380與實施例2相對應(yīng),依此類推,直到實施例432與實施例54相對應(yīng),實施例379至實施例432的其余部分與相應(yīng)實施例相同,不同之處在于:所采用的偶聯(lián)劑為γ-脲丙基三乙氧基硅烷。這些實施例所得到的芯層材料的力學(xué)性能和阻燃性能數(shù)據(jù)與相應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同,芯層材料的所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)與相對應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同。
實施例433至實施例486
實施例433與實施例1相對應(yīng),實施例434與實施例2相對應(yīng),依此類推,直到實施例486與實施例54相對應(yīng),實施例433至實施例486的其余部分與相應(yīng)實施例相同,不同之處在于:所采用的偶聯(lián)劑為γ-巰丙基三甲氧基硅烷。這些實施例所得到的芯層材料的力學(xué)性能和阻燃性能數(shù)據(jù)與相應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同,芯層材料的所制得的防火鋁塑板的具體燃燒性能數(shù)據(jù)與相對應(yīng)實施例的相應(yīng)數(shù)據(jù)基本相同。
防火鋁塑板是防火鋁塑復(fù)合板的簡稱,防火鋁塑復(fù)合板主要由三層板材組成,它們是位于中間的無機(jī)阻燃塑料芯板(也可稱芯層),位于正面的鋁質(zhì)金屬面板和位于背面的鋁質(zhì)金屬底板。無機(jī)阻燃塑料芯板由相應(yīng)的粒料經(jīng)過板材擠出成型機(jī)得到。用于制造該芯板(芯層)的材料是經(jīng)過阻燃改性的聚乙烯粒料(簡稱阻燃聚乙烯)。這種阻燃聚乙烯是在聚乙烯的基礎(chǔ)上,通過添加相應(yīng)的阻燃劑進(jìn)行熔融混合而得到。所添加的阻燃劑從組成上來分類,可以分成三大阻燃體系。一是溴銻復(fù)合阻燃體系,該體系主要由含溴有機(jī)阻燃劑與Sb2O3組成,屬于有鹵體系;二是氮磷復(fù)合阻燃體系;三是金屬氧化物阻燃體系。第二、第三阻燃體系又屬于無鹵體系。對于采用溴銻復(fù)合阻燃體系的阻燃聚乙烯來說,其阻燃劑的用量少、由其制造而得到的板材的阻燃效果好,但在塑料燃燒時放出大量有害的HBr、SbBr3氣體和黑煙,有熔滴現(xiàn)象,對環(huán)境的二次污染比較大,嚴(yán)重時易致人窒息死亡。對于采用氮磷阻燃復(fù)合體系的阻燃聚乙烯來說,由其制造而得到的板材的阻燃性較好,燃燒時發(fā)煙量少,沒有熔滴,但這種阻燃聚乙烯的阻燃劑與聚乙烯相容性差,在加工中有的阻燃劑甚至析出,影響塑料芯板的外觀和表面附著力。對于采用金屬氧化物阻燃體系的阻燃聚乙烯來說,由其制造而得到的板材的阻燃性較好,沒有熔滴現(xiàn)象,阻燃劑具有消煙功能,燃燒時阻燃劑自身無有害氣體產(chǎn)生,但是這種阻燃劑是依賴其產(chǎn)生的水達(dá)到阻燃聚合物材料的目的,因此阻燃劑需要達(dá)到較高的添加量,一般為50-60%(重量百分比)以上,才有可能起到阻燃聚合物的作用。高的添加量造成聚合物材料的韌性和強(qiáng)度等力學(xué)性能大幅度下降。
中國專利申請02113998.9公開了一種防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料及其制備方法,材料含有聚乙烯10-40%(重量百分?jǐn)?shù),下同)、改性聚乙烯5-20%、無鹵阻燃劑35-65%、阻燃增效劑0.5-10%、其他助劑2.5-8.5%;其中的其它助劑包括偶聯(lián)劑、分散劑、流變劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、交聯(lián)劑、著色劑;無鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、堿式碳酸鎂、堿式硫酸鎂;所以該申請的芯層材料屬于采用金屬氧化物阻燃體系的阻燃聚乙烯;由于所采用的無鹵阻燃劑的含量較高,為防止力學(xué)性能的下降該申請芯層材料中還含有改性聚乙烯(乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等和/或聚稀烴與不飽和一元酸/不飽和二元酸/順丁稀二酸酐的極性接枝共聚物),但是這些共聚物的粘結(jié)性較強(qiáng),從而導(dǎo)致芯層材料的加工流動性和分散性不是很好,若使用極性接枝共聚物則與聚乙烯的相容性也不是很理想,其力學(xué)性能也還有待于進(jìn)一步提高。該申請文獻(xiàn)提出的制備方法中物料的混合時間為2-10分鐘,混合溫度為50℃-70℃,由于混合時間短、混合溫度低從而混合不夠充分,導(dǎo)致板材力學(xué)性能及阻燃效果不是很好,如拉伸強(qiáng)度為7.5-10.5兆帕,煙密度等級為5-65。
中國專利申請02124390.5提出了一種氫氧化鎂無鹵阻燃聚乙烯復(fù)合材料,其以重量計的組成是:聚乙烯100份、氫氧化鎂30-330份、彈性體50-120份、偶聯(lián)劑0.3-5.0份、界面改性劑0.2-6.0份,分散劑0.2-5.0份,增效劑0.1-2.0份,抗氧劑0.1-2.0份;其中的彈性體為乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、丁基橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物等。這種復(fù)合材料用于電線電纜的包覆材料、室內(nèi)裝璜材料、包裝材料等很多方面。對于電線電纜來說,其主要要求熔融指數(shù)要高,對于彎曲強(qiáng)度、擠出強(qiáng)度也有較高的要求,還要求有較高的絕緣性以及較高的拉伸強(qiáng)度,但是對于加工性能如流動性和擠出成型的加工性的要求比較低,因此該復(fù)合材料采用單一的氫氧化鎂作為無鹵阻燃劑,不能實現(xiàn)阻滴成炭的效果。該申請未提出其復(fù)合材料可以應(yīng)用于板材的擠出,從其配方來說還不適合板材的擠出。又由于氫氧化鎂成本較高,且復(fù)合材料擠出造粒溫度較高為180℃-200℃,因而能耗較高,成本也較高。
制作防火鋁塑板芯料:鋁塑復(fù)合板是由多層材料復(fù)合而成,上下層為高純度鋁合金板,中間為無毒低密度聚乙烯(PE)芯板,其正面還粘貼一層保護(hù)膜。對于室外,鋁塑板正面涂覆氟碳樹脂(PVDF)涂層,對于室內(nèi),其正...
:沒有專門的防火鋁塑板,如果達(dá)到商場裝修防火要求,有一種襯板,是貼在鋁塑板里邊的,規(guī)格跟鋁塑板一樣,價格在70-80/張(只是襯板的價格)
管道的保溫材料是阻燃聚乙烯,阻燃聚乙烯是塑料管嗎?還是涂膜類型?
阻燃聚乙烯是塑料管,一般用于排水管,就是pvc管聚丙烯是給水管,通常是PPR管j
《防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料及其制備方法》的目的是提供一種在使用中加工流動性較好、阻燃效果較好、力學(xué)性能較好的防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料以及其制備方法。
實現(xiàn)《防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料及其制備方法》目的中的提供一種無鹵阻燃聚乙烯芯層材料的技術(shù)方案是:該防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料所含組分有低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、阻燃增效劑和偶聯(lián)劑;該芯層材料各組分以重量計的份數(shù)為:低密度聚乙烯15-30份、線型低密度聚乙烯15-20份、乙烯和辛烯共聚物3-15份、氫氧化鋁30-45份、氫氧化鎂10-15份、阻燃增效劑2-25份、偶聯(lián)劑0.5-5份。
上述阻燃增效劑可以是水合硼酸鋅;水合硼酸鋅的粉末粒度為1500-5000目;阻燃增效劑的以重量計的份數(shù)為2-10份。
上述阻燃增效劑也可以是膨脹型阻燃劑;膨脹型阻燃劑包括作為酸源的脫水劑、作為碳源的成炭劑和作為氣源的發(fā)泡劑;脫水劑為能在燃燒加熱時原位生成酸的鹽類,該鹽類為聚磷酸銨;成炭劑為富碳的多元醇化合物,該多元醇化合物為淀粉或季戊四醇;發(fā)泡劑為含氮的多碳化合物,該含氮的多碳化合物為三聚氰胺或雙氰胺。阻燃增效劑的以重量計的份數(shù)為10-15份。
上述阻燃增效劑還可以由水合硼酸鋅和膨脹型阻燃劑組成;阻燃增效劑以重量計的份數(shù)為12-25份,其中水合硼酸鋅以重量計的份數(shù)為2-10份,膨脹型阻燃劑以重量計的份數(shù)為10-15份;水合硼酸鋅的粉末粒度為1500-5000目;膨脹型阻燃劑包括作為酸源的脫水劑、作為碳源的成炭劑和作為氣源的發(fā)泡劑;脫水劑為能在燃燒加熱時原位生成酸的鹽類,該鹽類為聚磷酸銨;成炭劑為富碳的多元醇化合物,該多元醇化合物為淀粉、季戊四醇;發(fā)泡劑為含氮的多碳化合物,該含氮的多碳化合物為三聚氰胺、雙氰胺。
上述氫氧化鋁、氫氧化鎂所采用的原料為天然礦石粉末或合成氫氧化鋁、氫氧化鎂的粉末,其粉末粒度為1500-5000目。
上述芯層材料的熔體流動速率為0.8-3.0克/10分鐘。
上述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑,該硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基-三甲氧基硅烷、β-(3,4-氧撐環(huán)己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷或γ-巰丙基三甲氧基硅烷。
實現(xiàn)該發(fā)明目的中的提供一種無鹵阻燃聚乙烯芯層材料的制備方法的技術(shù)方案是:具有以下步驟:①將上述防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料中的氫氧化鋁、氫氧化鎂分別與硅烷偶聯(lián)劑在高速捏合機(jī)中混合均勻而完成了氫氧化鋁和氫氧化鎂的預(yù)處理;②將預(yù)處理后的氫氧化鋁和氫氧化鎂以及上述防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料中的低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物和阻燃增效劑用高速捏合機(jī)混合均勻;③將混合好的物料用雙螺桿擠出機(jī)擠出;④對雙螺桿擠出物料用熱切方式造粒或使經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出成條狀的物料經(jīng)過水冷后用切粒機(jī)切粒方式造粒而得到成品。
上述步驟①中高速捏合機(jī)的轉(zhuǎn)速為850-1300轉(zhuǎn)/分鐘,混合溫度為100℃-120℃,混合時間為10-15分鐘。
上述步驟②中高速捏合機(jī)混合時其轉(zhuǎn)速為850-1300轉(zhuǎn)/分鐘,混合溫度為80℃-120℃,混合時間為15-25分鐘;步驟③中雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒溫度為100℃-179℃,雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。
(1)《防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料及其制備方法》采用乙烯和辛烯共聚物改善無鹵阻燃聚乙烯材料的力學(xué)性能,從而材料組份的分散性和加工流動性較好,熔體流動速率為0.2-10克/10分鐘,適于擠出塑芯板材加工,而且由于乙烯和辛烯共聚物形變吸收能量能力比較強(qiáng),從而增強(qiáng)了材料的韌性。
(2)由于低密度聚乙烯和線型低密度聚乙烯為非極性共聚物,乙烯和辛烯共聚物也為非極性共聚物,兩者相容性比較好從而使材料的力學(xué)性能較好。因為線型低密度聚乙烯的加入,使物料處于熔化狀態(tài)時的強(qiáng)度較強(qiáng),從而在進(jìn)行板材的擠出時,易成型、加工性能好;所以該發(fā)明的芯層材料即可用于擠出板材不經(jīng)收卷直接與涂裝鋁板復(fù)合粘結(jié),也因為其強(qiáng)度較高,而可以先在擠出板材線上進(jìn)行塑芯板材的大擠出成型而得到無鹵阻燃聚乙烯板材,再將該板材于涂裝鋁板在復(fù)合機(jī)上進(jìn)行復(fù)合而得到防火鋁塑復(fù)合板材。
(3)該發(fā)明綜合采用氫氧化鋁、氫氧化鎂作為阻燃劑,氫氧化鋁價格比較便宜且分解溫度低,而氫氧化鎂分解溫度較高但價格也比較高,采用氫氧化鋁、氫氧化鎂相結(jié)合作為阻燃劑,在降低成本的同時,提高了材料在后續(xù)壓板過程中的加工穩(wěn)定性。
(4)阻燃增效劑為水合硼酸鋅或膨脹型阻燃劑或二者結(jié)合使用,水合硼酸鋅受熱脫去結(jié)晶水并使聚合物炭化,脫水過程降低發(fā)熱量和火焰溫度、稀釋助燃空氣,炭化層在板材表面形成保護(hù)層從而抑制燃燒,膨脹型阻燃劑燃燒時會在聚合物表面形成一層均勻的炭質(zhì)泡沫層,此炭質(zhì)泡沫層能起到隔熱、隔氧、抑煙的作用,通過添加阻燃增效劑阻燃劑達(dá)到更好的阻燃效果,氧指數(shù)可高達(dá)34。
(5)用該發(fā)明粒料加工成的鋁塑板燃燒性能指標(biāo)較好,尤其是煙密度等級最低可達(dá)2,而已有技術(shù)煙密度等級一般都在10以上,最低也只有5,因此該發(fā)明極大程度地降低了對環(huán)境的二次污染。
(6)該發(fā)明配方簡單,原料來源廣泛,給生產(chǎn)加工帶來方便。
(7)該發(fā)明擠出造粒溫度較低,為100-179℃,與中國專利申請02124390.5中的擠出造粒溫度180℃-200℃相比明顯明顯偏低,從而降低能耗、節(jié)約生產(chǎn)運行費用。
(8)由于在混合前用偶聯(lián)劑分別對氫氧化鋁、氫氧化鎂進(jìn)行表面預(yù)處理,偶聯(lián)劑包覆在氫氧化鋁、氫氧化鎂表面從而提高了阻燃劑和聚乙烯基材間界面的相容性。
2009年,《防火鋁塑板用無鹵阻燃聚乙烯芯層材料及其制備方法》獲得第六屆江蘇省專利項目獎優(yōu)秀獎。
格式:pdf
大小:268KB
頁數(shù): 未知
評分: 4.6
以聚乙烯為基礎(chǔ)樹脂 ,通過選擇合適的無鹵阻燃劑 ,并對其表面進(jìn)行精細(xì)化復(fù)合偶聯(lián)處理 ,同時添加接枝改性粘合樹脂和阻燃增效劑及其他助劑 ,研制成功具有較強(qiáng)市場實用價值的無鹵阻燃聚乙烯防火鋁塑板專用芯材。其氧指數(shù)高達(dá) 36 % ,煙密度等級 14。該材料既具優(yōu)異的阻燃抑煙性和成炭阻滴性 ,又有良好的力學(xué)性能和擠出加工性能
格式:pdf
大小:268KB
頁數(shù): 4頁
評分: 4.4
以聚乙烯為基礎(chǔ)樹脂,通過選擇合適的阻燃劑,并對其表面進(jìn)行精細(xì)化復(fù)合偶聯(lián)處理,同時添加接技改性粘合樹脂和阻燃增效劑及其他助劑,研制成功具有較強(qiáng)市場實用價值的阻燃聚乙烯防火鋁塑板專用芯材。該材料既具優(yōu)異的阻燃抑煙性和成炭阻滴性,又有良好的力學(xué)性能和擠出加工性能。采用該阻燃PE芯材制作的防火鍋塑板,所測燃燒性能均達(dá)到或超過國家難燃材料(B1級)指標(biāo);部分主要指標(biāo)達(dá)到不燃材料(A級)水平,完全達(dá)到了國家對建筑裝飾材料防火安全性能的要求。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》針對專利背景中的缺陷,從電纜絕緣層結(jié)構(gòu)的改進(jìn)入手,提出一種低煙無鹵阻燃電纜,其絕緣層具有低煙無鹵阻燃性的同時具備優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長率等綜合力學(xué)性能,且電纜絕緣層耐壓等級較高。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》提供了一種低煙無鹵阻燃電纜,包括導(dǎo)電線芯,其外設(shè)置絕緣層,絕緣層為三層結(jié)構(gòu),外層材料為低煙無鹵阻燃聚烯烴,中間層及內(nèi)層材料為交聯(lián)聚烯烴。
進(jìn)一步的,中間層材料的交聯(lián)度小于內(nèi)層材料的交聯(lián)度。
優(yōu)選的,所述交聯(lián)聚烯烴為聚烯烴、硅烷基交聯(lián)體系的混合物。
所述聚烯烴選自線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯中的至少一種。
更優(yōu)選的,所述聚烯烴的熔體指數(shù)為0.2-5。
所述硅烷基交聯(lián)體系包括不飽和烷氧基硅烷、過氧化物、交聯(lián)催化劑及產(chǎn)水劑。
所述不飽和烷氧基硅烷選自乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一種。
所述過氧化物選自過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、1,1-二叔丁基過氧化環(huán)己烷中的至少一種。
所述交聯(lián)催化劑選自二月桂酸二丁基錫、二甲基錫、二辛基錫、四苯基錫、氧化鋅、氧化錫、辛酸亞錫、烷基苯磺酸、有機(jī)鈦螯合物、苯醌、苯乙烯中的至少一種。
所述產(chǎn)水劑選自氫氧化鎂、氫氧化鋁、硬脂酸、苯磺酸、烷基磺酸、氧化鋅、氧化錫中的至少一種。
優(yōu)選的,所述低煙無鹵阻燃電纜,其絕緣層的三層結(jié)構(gòu)為:
外層材料的原料中含有:聚烯烴40-90重量份,阻燃劑10-60重量份,其中,阻燃劑為低煙無鹵阻燃劑;
中間層材料的原料中含有:聚烯烴91-98重量份,硅烷0.5-2重量份,過氧化物0.01-1重量份,交聯(lián)催化劑0.01-2重量份,產(chǎn)水劑1-4重量份;
內(nèi)層材料的原料為聚烯烴90-96重量份,硅烷0.5-3重量份,過氧化物0.01-1重量份,交聯(lián)催化劑0.01-3重量份,產(chǎn)水劑0.5-3重量份。
優(yōu)選的,所述低煙無鹵阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、聚磷酸胺、三聚氰胺、季戊四醇、蒙脫土中的至少一種。
優(yōu)選的,所述低煙無鹵阻燃電纜的絕緣層中,三層的厚度為:中間層厚度<內(nèi)層厚度≤外層厚度。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》還提供了上述低煙無鹵阻燃電纜的制備方法,具體為:采用多層共擠裝置,將外中內(nèi)三層材料分別加入三層共擠裝置的料斗,擠出該發(fā)明的具有三層結(jié)構(gòu)的電纜絕緣層,并經(jīng)共擠口模包覆到電纜纜芯上,即得該發(fā)明的低煙無鹵阻燃電纜。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》將電纜絕緣層設(shè)計為三層結(jié)構(gòu),且從外層到內(nèi)層,各層具有相應(yīng)的功能,從整體來看整個絕緣層呈現(xiàn)一種不對稱結(jié)構(gòu);從而有效兼顧了交聯(lián)聚烯烴電纜絕緣層的阻燃性與綜合力學(xué)強(qiáng)度,最終使電纜達(dá)到低煙無鹵阻燃性的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),并能有效提高電纜的耐壓等級。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》提供了一種低煙無鹵阻燃電纜,包括導(dǎo)電線芯,其外設(shè)置絕緣層,絕緣層為三層結(jié)構(gòu),外層材料為低煙無鹵阻燃聚烯烴,中間層及內(nèi)層材料為交聯(lián)聚烯烴。
進(jìn)一步的,中間層材料的交聯(lián)度小于內(nèi)層材料的交聯(lián)度;中間層交聯(lián)度較內(nèi)層交聯(lián)度低,主要為了保證材料的斷裂伸長率,同時該層在加工過程中可以產(chǎn)生少量均勻分布的水份,從而為內(nèi)層自交聯(lián)過程提供一定的水源,不需要外界提供水分,達(dá)到自產(chǎn)自用的目的;內(nèi)層材料交聯(lián)度較高,其在功能上主要起到提高絕緣層整體的物理性能,并提升其耐溫等級的作用,且此處交聯(lián)主要是通過吸收中間層產(chǎn)生的水份而進(jìn)行快速交聯(lián),從而避免絕緣層采用水煮方式帶來的安全隱患。
優(yōu)選的,所述交聯(lián)聚烯烴為聚烯烴、硅烷基交聯(lián)體系的混合物。《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》中,“硅烷基交聯(lián)體系”是指含至少一種有機(jī)硅烷的化合物或化合物的混合物,用其與聚烯烴在一定的工藝條件下共混制得交聯(lián)聚烯烴。
優(yōu)選的,所述聚烯烴的熔體指數(shù)為0.2-5;若超出該范圍將造成電纜成型困難,電纜表面不光滑等問題。
所述硅烷基交聯(lián)體系包括不飽和烷氧基硅烷、過氧化物、交聯(lián)催化劑及產(chǎn)水劑。
所述不飽和烷氧基硅烷選自乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一種。所述過氧化物選自過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、1,1-二叔丁基過氧化環(huán)己烷中的至少一種。所述交聯(lián)催化劑選自二月桂酸二丁基錫、二甲基錫、二辛基錫、四苯基錫、氧化鋅、氧化錫、辛酸亞錫、烷基苯磺酸、有機(jī)鈦螯合物、苯醌、苯乙烯中的至少一種。所述產(chǎn)水劑選自氫氧化鎂、氫氧化鋁、硬脂酸、苯磺酸、烷基磺酸、氧化鋅、氧化錫中的至少一種。
優(yōu)選的,所述低煙無鹵阻燃電纜,其絕緣層的三層結(jié)構(gòu)為:外層材料的原料中含有:聚烯烴40-90重量份,阻燃劑10-60重量份,其中,阻燃劑為低煙無鹵阻燃劑;中間層材料的原料中含有:聚烯烴91-98重量份,硅烷0.5-2重量份,過氧化物0.01-1重量份,交聯(lián)催化劑0.01-2重量份,產(chǎn)水劑1-4重量份;內(nèi)層材料的原料為聚烯烴90-96重量份,硅烷0.5-3重量份,過氧化物0.01-1重量份,交聯(lián)催化劑0.01-3重量份,產(chǎn)水劑0.5-3重量份。
上述由聚烯烴和阻燃劑構(gòu)成的外層為阻燃成碳層,因為該層具有較多的低煙無鹵阻燃劑,在燃燒過程中其在電纜最外層形成一層致密碳層,主要起到隔熱、隔氧、阻燃的作用。
上述由聚烯烴、硅烷、過氧化物、交聯(lián)催化劑、產(chǎn)水劑等構(gòu)成的中間層為中度交聯(lián)產(chǎn)水阻燃層,其交聯(lián)度相對最內(nèi)層較低,由于產(chǎn)水劑的加入,此層可在沒有外界水份深入的情況下自然交聯(lián),同時為相鄰的內(nèi)層提供交聯(lián)所需的水分;由于此層無阻燃劑添加,交聯(lián)度也較低,因此此層可以增加絕緣層整體的韌性并承受較大的形變。
上述由聚烯烴、硅烷、過氧化物、交聯(lián)催化劑及產(chǎn)水劑構(gòu)成的內(nèi)層為高交聯(lián)耐高溫層,可以通過配方的調(diào)整使其交聯(lián)度較高,這樣可以提高絕緣層整體的拉伸強(qiáng)度并在電纜短路過程中能夠耐受短時的高溫。
由于在燃燒過程中主要是材料的外層與空氣接觸,因此材料的外層具有較高阻燃性可以更好地提高材料整體的阻燃效果。另一方面,中間的低交聯(lián)、低填充層可以為制品提供更優(yōu)良的韌性和耐形變特性。而最內(nèi)層的高交聯(lián)層可以耐受導(dǎo)體產(chǎn)生的高溫并提供必要的拉伸強(qiáng)度。因此《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》將不同材料的不同特點有機(jī)結(jié)合,所制備的電纜可以更好地兼顧材料的阻燃性與機(jī)械性能。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》中,所述低煙無鹵阻燃電纜的絕緣層中,三層的厚度為:中間層厚度<內(nèi)層厚度≤外層厚度;其主要原因是這種絕緣層結(jié)構(gòu)下,絕緣層中的電場分布更合理,絕緣層的綜合性能也更優(yōu)異。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》中,不飽和烷氧基硅烷指具有至少一個雙鍵的(C1-C4)烷氧基硅烷。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》中絕緣層三層結(jié)構(gòu)中的聚烯烴基料最好相同;因為各層采用相同的電纜基料,可保證層間的相容性良好、不會分層。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》采用非對稱三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計所得的電纜絕緣層可以有效解決電纜護(hù)料阻燃性與力學(xué)性能難以兼顧的問題,同時中間層及內(nèi)層交聯(lián)所需水分在加工過程中即已形成,因此可以保證交聯(lián)聚乙烯交聯(lián)時間與交聯(lián)程度易于控制。
此外,由于《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》中中間層及內(nèi)層主要使用聚烯烴材料而阻燃劑等填料添加量較少,所得電纜絕緣強(qiáng)度較高填充電纜的強(qiáng)度更高,在電場強(qiáng)度方面可以耐受更高的電壓降,因此與以往具有高阻燃劑添加的電纜絕緣層的電纜相比,該發(fā)明所得電纜的耐壓等級較高。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》還提供了上述低煙無鹵阻燃電纜的制備方法,具體為:將外中內(nèi)三層材料的原料按一定比例混合均勻,采用多層共擠裝置擠出該發(fā)明的具有三層結(jié)構(gòu)的電纜絕緣層,并經(jīng)共擠口模包覆到電纜纜芯上。即將各層原料按上述比例配置混合均勻,采用多層共擠裝置,分別用三臺擠出機(jī)分別混煉擠出電纜絕緣層的三層結(jié)構(gòu)并經(jīng)共擠口模包覆到電纜纜芯上。
實施例1:電纜絕緣層的制備及其性能
原料:外層的組分及重量配比為:線性低密度聚乙烯:氫氧化鎂:蒙脫土=45:50:5;中間層的組分及重量配比為:線性低密度聚乙烯:乙烯基三甲氧基硅烷:過氧化二異丙苯:二月桂酸二丁基錫:硬脂酸+氧化鋅=95.4:1:0.1:0.5:3;內(nèi)層的組分及重量配比為:線性低密度聚乙烯:乙烯基三甲氧基硅烷:過氧化二異丙苯:二月桂酸二丁基錫:烷基磺酸+氧化錫=95.3:2:0.2:1:1.5;其中,線性低密度聚乙烯牌號為218W。
制備方法:按上述比例稱取各種原料。對于中間層及最內(nèi)層,均以A\B料的形式進(jìn)行加工,即將聚烯烴樹脂基料(該實施例中指線性低密度聚乙烯)與硅烷、過氧化物混合后造粒制成A料,再將聚烯烴樹脂基料與交聯(lián)催化劑、產(chǎn)水劑混合造粒制成B料,然后將A料與B料以一定比例(如19:1)混合擠出;對于最外層直接按配比混合。分別用三臺擠出機(jī),采用多層共擠裝置擠出電纜絕緣層并經(jīng)共擠口模包覆到電纜纜芯上;其中,通過控制多層共擠裝置的各層分配比例,使所得電纜絕緣層各層厚度為:外層厚度0.5毫米,中間層厚度0.2毫米,內(nèi)層厚度0.3毫米。
電纜絕緣層性能:制成的電纜絕緣層燃燒產(chǎn)物pH加權(quán)值為6.2,燃燒時產(chǎn)生的煙塵透光率81.5%,單根燃燒、成束燃燒均滿足GB/T18380要求;電纜絕緣層抗拉強(qiáng)度為18.5兆帕,斷裂伸長率為520%;該電纜絕緣層可耐受10千伏高壓。
實施例2:電纜絕緣層的制備及其性能
原料:外層的組分及重量配比為:低密度聚乙烯:聚磷酸胺:季戊四醇:蒙脫土=67:20:10:3;中間層的組分及重量配比為:低密度聚乙烯:乙烯基三乙氧基硅烷:過氧化苯甲酰:辛酸亞錫:氫氧化鎂=93.5:1:0.5:1:4;內(nèi)層的組分及重量配比為:低密度聚乙烯:乙烯基三乙氧基硅烷:過氧化苯甲酰:有機(jī)鈦螯合物:烷基磺酸+氧化錫=94.5:2:0.5:2:1;其中,低密度聚乙烯牌號為DJ210。
制備方法:同實施例1,通過控制多層共擠裝置的各層分配比例,使所得電纜絕緣層各層厚度為:外層厚度0.3毫米,中間層厚度0.1毫米,內(nèi)層厚度0.2毫米。
電纜絕緣層性能:制成的電纜絕緣層燃燒產(chǎn)物PH加權(quán)值為5.7,燃燒時產(chǎn)生的煙塵透光率85.1%,單根燃燒、成束燃燒均滿足GB/T18380要求;電纜絕緣層抗拉強(qiáng)度為17.4兆帕,斷裂伸長率為530%;該電纜絕緣層可耐受3千伏高壓。
實施例3:電纜絕緣層的制備及其性能
原料:外層的組分及重量配比為:低密度聚乙烯:氫氧化鋁:蒙脫土=47:50:3;中間層的組分及重量配比為:低密度聚乙烯:乙烯基三甲氧基硅烷:1,1-二叔丁基過氧化環(huán)己烷:四苯基錫:氫氧化鎂=94:1:0.5:1:3.5;內(nèi)層的組分及重量配比為:低密度聚乙烯:乙烯基三乙氧基硅烷:過氧化苯甲酰:烷基苯磺酸:苯磺酸+氧化鋅=94.5:2:0.2:2:1;其中,低密度聚乙烯牌號為QLT17。
制備方法:同實施例1,通過控制多層共擠裝置的各層分配比例,使所得電纜絕緣層各層厚度為:外層厚度1.0毫米,中間層厚度0.5毫米,內(nèi)層厚度1.0毫米。
電纜絕緣層性能:制成的電纜絕緣層燃燒產(chǎn)物PH加權(quán)值為6.1,燃燒時產(chǎn)生的煙塵透光率75%,單根燃燒、成束燃燒均滿足GB/T18380要求;電纜絕緣層抗拉強(qiáng)度為18.9兆帕,斷裂伸長率為490%;該電纜絕緣層可耐受35千伏高壓。
對比例1:電纜絕緣層的制備及其性能
電纜絕緣層一般為單層結(jié)構(gòu),其制備及性能如下:原料:單層的組分及重量配比為:低密度聚乙烯:乙烯基三甲氧基硅烷:1,1-二叔丁基過氧化環(huán)己烷:四苯基錫:氫氧化鋁=48:1:0.2:0.5:50;其中,低密度聚乙烯牌號為DJ210。
制備方法:按上述比例稱取各種原料。以A\B料的形式進(jìn)行加工,即將低密度聚乙烯與硅烷、過氧化物混合后造粒制成A料,再將低密度聚乙烯與四苯基錫、氫氧化鋁混合造粒制成B料,然后將A料與B料以一定比例(如19:1)混合擠出。分別用一臺擠出機(jī)將樹脂絕緣層包覆到電纜纜芯上;電纜絕緣層厚度1毫米。
電纜絕緣層性能:制成的電纜絕緣層燃燒產(chǎn)物PH加權(quán)值為4.5,燃燒時產(chǎn)生的煙塵透光率65%,單根燃燒滿足GB/T18380要求、成束燃燒均不滿足GB/T18380要求;電纜絕緣層抗拉強(qiáng)度為14.2兆帕,斷裂伸長率為400%;該電纜絕緣層可耐受3千伏高壓。
《低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法》涉及電纜領(lǐng)域,尤其涉及一種低煙無鹵阻燃電纜及其制備方法。