[发明专利]一种芳纶纤维阻燃板及其制备方法

说明书

 

技术领域：本发明属于一种芳纶纤维阻燃板及其制备方法。

背景技术：芳纶纤维是一种高性能有机纤维，属于难燃纤维，不会在空气中燃烧，也不助燃，具有自熄性，因此制备阻燃板具有明显的优势，目前，制备阻燃板，大多采用木纤维，在生产过程中无机阻燃剂使用量大，以损害纤维板的机械性能为代价，生产成本高，使用有毒有害的有机溶剂，卤代阻燃物等，污染人类生命和环境,现在中国专利公开号:CN1694984、CN1694809、CN1364208A中叙述了芳族聚酰胺纸层压材料的制造方法，它们采用的是连续热压工艺和浸渍的方法来生产芳族聚酰胺层压材料，其层压板的厚度薄，只能应用于印刷电路的基板，应用领域受到限制，其工艺复杂，生产成本高。

发明内容：本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种芳纶纤维阻燃板及其制备方法，它采用芳纶纤维和废芳纶纤维为主要原料，降低了芳纶原料的成本，用少量的纳米氢氧化铝做为阻燃剂即可达到阻燃效果，对芳纶阻燃板的机械性能影响小，不使用有毒有害的有机溶剂，卤代阻燃物等，解决了采用连续热压工艺和浸渍方法来生产芳族聚酰胺层压材料，层压板厚度薄，应用领域受到限制等问题，本发明的目的是这样实现的，所需要的物质和质量份数如下：芳纶短纤维60—85份、粘结树脂10—20份、纳米粘土1—4份、固化剂1—3份、防水剂1—3份、纳米氢氧化铝2—10份、水200份，其制备方法步骤如下：a、将粘结树脂10—20份，纳米粘土1—4份，固化剂1—3份，防水剂1—3份和水200份搅拌混合均匀制成质量含量6.1%—13.0%的浆料；b、将纳米氢氧化铝干燥，然后取95份纳米氢氧化铝与5份偶联剂（γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷）在高速混合机内混合，再经过干燥得到经过改性的纳米氢氧化铝；c、将步骤（a）浆料、芳纶短纤维60—85份和步骤（b）得到改性的纳米氢氧化铝2—10份经过高速混合机混合，得到芳纶纤维表面涂覆有粘结树脂和阻燃剂的芳纶纤维复合物；d、将步骤（c）得到的芳纶纤维复合物在成型机上成型，预压定型条件为3—5Mpa，得到芳纶纤维阻燃板坯料，再经过烘干至含水5—10%；e、将（d）得到的芳纶纤维阻燃板坯料在热压机上进行热压成型，压力10—20Mpa，温度210—260℃，时间2—10分钟，即得到芳纶纤维阻燃板。芳纶纤维（芳香族聚酰胺纤维）是一种高性能有机纤维，分为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维（又称间位芳纶或芳纶1313）和聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（又称对位芳纶或芳纶1414），本发明使用的原料芳纶短纤维可以是废的对位芳纶（又称芳纶1414）短切纤维或对位芳纶浆粕和间位芳纶（又称芳纶1313）短切纤维或间位芳纶浆粕，它具有较好的耐热、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨、强度高等性能，属于难燃纤维，不会在空气中燃烧，也不助燃，且具有自熄性，粘结树脂和固化剂与芳纶纤维在一定温度下会以化学键形式结合，形成较稳定的粘合层。该发明工艺简单，设备投资小，它可采用废芳纶纤维和浆粕为原料，同时采用改性的纳米氢氧化铝作为阻燃剂，无析出，环保无毒，应用在芳纶纤维板中具有良好的阻燃效果，芳纶纤维阻燃板氧指数达35%以上，垂直燃烧等级为UL－94V－0级，产品制造成本低。该发明的芳纶纤维阻燃板具有阻燃性能和介电性能好、耐化学性强、质量轻等特性，其变形小，幅面大，不易翅曲，抗拉强度大，阻燃效果好，具有自熄性，制成的预处理浆液不使用有毒有害的有机溶剂，卤代阻燃物等，属于环保预处理技术，不采用连续热压工艺和浸渍方法，生产出的阻燃板，厚度尺寸可控制，可广泛应用于严格防火及阻燃要求的各类公共场所装修、高档家具、高档家庭装修、高速动车组车厢、会场、体育场馆等。

下面是本发明的实施例：

实施例1：最佳实施例，

取芳纶短纤维60份、酚醛树脂20份、纳米粘土4份、氯化铵3份、石蜡乳液3份、纳米氢氧化铝10份、水200份。

实施例2：取芳纶短纤维70份、环氧树脂17份、纳米粘土1份，六次甲基四胺2份、石蜡乳液2份、纳米氢氧化铝8份、水200份。

实施例3：取芳纶短纤维75份、环氧树脂15份、纳米粘土2份、六次甲基四胺1份、石蜡乳液2份、纳米氢氧化铝5份、水200份。

实施例4：取芳纶短纤维85份、聚氨脂树脂10份、纳米粘土1份、六次甲基四胺1份、石蜡乳液1份、纳米氢氧化铝2份、水200份。

上述实施例的制备方法步骤如下：

a、将上述质量份数的粘结树脂10—20份、纳米粘土1—4份、固化剂1—3份、防水剂1—3份和水200份搅拌混合均匀，制成质量含量6.1%—13.0%的浆料；