[发明专利]一种阻燃铝塑复合片材及其制备方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种阻燃铝塑复合片材及其制备方法。

（二）背景技术

铝塑复合片材是以合成高分子材料为芯层、铝膜为饰面层的多层复合材料。铝塑复合片材以质轻环保、美观时尚、施工方便及高耐候、高阻隔、清洁等特点，广泛应用于建筑幕墙、广告宣传牌匾、室内外装修、车船装饰、家具制造等领域。铝塑复合片材相对于纯铝片材更经济、更环保，符合发展循环经济和低碳经济的要求。然而，铝塑复合片材芯层材料普遍使用易燃的聚苯乙烯、聚乙烯等材料，这为发生火灾埋下了隐患。为保障铝塑复合片材在建筑制品、装饰装修材料等领域的使用安全性，进一步促进这类产品的推广应用，需增加和提升产品的阻燃性能。

解决铝塑复合片材易燃的问题主要通过在基材中加入阻燃剂来实现。常用的阻燃剂有：(a)卤素阻燃剂，这类阻燃剂以气相发挥阻燃作用，但是卤素阻燃剂在燃烧时会产生大量有毒有腐蚀性的烟雾（包括卤化氢、二恶英），易造成二次污染，达不到环保建材的要求，故不宜选作具有防火、环保功能的铝塑复合材料基材的阻燃剂。(b)磷氮阻燃剂，这类阻燃剂通过凝聚相阻燃模式来抑制材料燃烧。其凝聚相主要为多孔泡沫炭层，能有效隔离氧气和热量的蔓延，阻止材料进一步燃烧，但是单独使用磷氮阻燃剂形成的炭层结构强度不够，在大面积片材上形成时易发生坍塌而重新暴露着火源。(c)金属氢氧化物阻燃剂，这类阻燃剂在高温时吸热脱水，可以带走燃烧产生的热量，降低燃烧速度，防止火焰蔓延，达到抑制燃烧的目的，并且不产生浓烟和有毒气体，不会对环境造成二次污染，现在已有用作较厚尺寸的阻燃铝塑复合材料（如4mm厚板材）的芯材。目前，采用这类方案制造阻燃铝塑复合材料的国外企业有德国Alucobond、日本三菱Alpolic、美国Reynolds等，国内企业有合肥杰事杰、上海雅祥科技、湖南塑料研究所等，相关专利有CN102108145A、CN101475716B、CN1817813等。为达到较好的阻燃效果，金属氢氧化物和硼酸锌等无机类增效剂在铝塑复合材料芯材中的添加量大（一般金属氢氧化物重量份在60～80%，无机类增效剂重量份在2～10%），造成材料硬度大且脆性大，可塑性变差且制造的复合材料类型以较厚的板材为主，无法制成薄型阻燃铝塑复合片材（厚度0.5～0.8mm）。因此，有必要通过引入新材料、新工艺，开发一种环境友好的超薄型阻燃铝塑复合片材及其制备方法，以便拓宽铝塑复合材料的应用领域。

（三）发明内容

本发明提供了一种阻燃铝塑复合片材，其具有优良持久的阻燃性能、力学性能、阻隔性能和耐候性能。

本发明还提供了一种阻燃铝塑复合片材的制备方法，该制备方法操作简单，适于工业化生产。

本发明采用如下技术方案：

一种阻燃铝塑复合片材，所述的阻燃铝塑复合片材由铝膜、有机硅胶粘剂和聚苯乙烯基复合片材制成，所述的铝膜经真空辊涂有机硅胶粘剂，再与聚苯乙烯基复合片材在95～105℃条件下辊压热复合、冷辊压延后，制得阻燃铝塑复合片材；所述的聚苯乙烯基复合片材按如下重量份的原料熔融共混挤出制成：40～60份聚苯乙烯、17～26份聚磷酸铵、5～10份纤维素、6～8份改性蒙脱土和12～16份聚苯醚；所述的改性蒙脱土为烷基三甲基季铵盐改性蒙脱土，所述烷基三甲基季铵盐的分子结构式为CH₃(CH₂)_nN(CH₃)₃^＋X^－，其中，n=17～25，X为Cl或Br；优选所述的改性蒙脱土为十八烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土；所述改性蒙脱土的粒径为15～25um。

本发明所述的有机硅胶粘剂，其主要成分为聚二甲基硅氧烷，所述的有机硅胶粘剂由如下重量份的原料在25～40℃下恒温搅拌混炼制成：70～80份羟基封端聚二甲基硅氧烷、6～10份烷基封端聚二甲基硅氧烷、1～2份二甲基戊二胺、0.5～2份有机锡催化剂和6～22.5份气相二氧化硅；其中，所述的有机锡催化剂选自二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或其中任意两种以任意比例的混合物。

本发明所述改性蒙脱土的来源为美国NANOCOR公司，产品型号为I.28E。

本发明所述的铝膜优选纯铝箔，厚度为0.01～0.02mm；所述阻燃铝塑复合片材的厚度为0.50～0.80mm。