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防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料及其制备方法.pdf

上传人：a**** 文档编号：241315 上传时间：2018-02-05 格式：PDF 页数：19 大小：1.02MB
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摘要
申请专利号：

CN200510093592.7

 申请日：

2005.08.30
公开号：

CN1817813A

 公开日：

2006.08.16
当前法律状态：

授权

 有效性：

有权
法律详情：

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C04B 16/06变更事项:专利权人变更前:江苏技术师范学院变更后:江苏理工学院变更事项:地址变更前:213001 江苏省常州市育英路2号变更后:213015 江苏省常州市钟楼区中吴大道1801号|||专利实施许可合同备案的注销IPC(主分类):C04B 16/06合同备案号:2009320000199让与人:江苏技术师范学院受让人:江苏华生塑业有限公司解除日:20100903|||专利实施许可合同的备案合同备案号: 2009320000199让与人: 江苏技术师范学院受让人: 江苏华生塑业有限公司发明名称: 防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料及其制备方法申请日: 2005.8.30授权公告日: 2007.10.10许可种类: 独占许可备案日期: 2009.3.2合同履行期限: 2009.2.20至2014.2.20合同变更|||授权|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号：

C04B16/06(2006.01); C04B35/66(2006.01); C04B22/06(2006.01); E04B1/94(2006.01)

 主分类号：

C04B16/06
申请人：

江苏技术师范学院;
发明人：

周健
地址：

213001江苏省常州市育英路2号
优先权：

专利代理机构：

北京三聚阳光知识产权代理有限公司

 代理人：

翁坚刚;房士铭
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内容摘要

本发明属防火铝塑板用阻燃聚乙烯芯层材料及其制法。该芯层材料所含按重量计的组分有低密度聚乙烯15－30份、线型低密度聚乙烯15－20份、乙烯和辛烯共聚物3－15份、氢氧化铝30－45份、氢氧化镁10－15份、阻燃增效剂2－25份、偶联剂0.5－5份。该芯层材料的制备方法，先对氢氧化铝和氢氧化镁分别与偶联剂进行混合，再将各组份用高速捏合机混合，将混合好的物料用双螺杆挤出机挤出成条状，采用热切方式造粒或水冷后用切粒机切粒方式造粒而得到成品，混合温度为80℃－120℃，混合时间为15－25分钟，双螺杆挤出机挤出造粒温度为100℃－179℃。本发明的芯层材料在使用中加工流动性、阻燃效果、力学性能均较好。

权利要求书

1、  一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其特征在于：所含组分有低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物、氢氧化铝、氢氧化镁、阻燃增效剂和偶联剂；该芯层材料各组分以重量计的份数为：低密度聚乙烯15-30份、线型低密度聚乙烯15-20份、乙烯和辛烯共聚物3-15份、氢氧化铝30-45份、氢氧化镁10-15份、阻燃增效剂2-25份、偶联剂0.5-5份。

2、  根据权利要求1所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其特征在于：阻燃增效剂为水合硼酸锌，水合硼酸锌的粉末粒度为1500-5000目；阻燃增效剂以重量计的份数为2-10份。

3、  根据权利要求1所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其特征在于：阻燃增效剂为膨胀型阻燃剂，膨胀型阻燃剂包括作为酸源的脱水剂、作为碳源的成炭剂和作为气源的发泡剂；脱水剂为能在燃烧加热时原位生成酸的盐类，该盐类为聚磷酸铵；成炭剂为富碳的多元醇化合物，该多元醇化合物为淀粉或季戊四醇；发泡剂为含氮的多碳化合物，该含氮的多碳化合物为三聚氰胺或双氰胺；阻燃增效剂以重量计的份数为10-15份。

4、  根据权利要求1所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其特征在于：阻燃增效剂由水合硼酸锌和膨胀型阻燃剂组成；阻燃增效剂以重量计的份数为12-25份，其中水合硼酸锌以重量计的份数为2-10份，膨胀型阻燃剂以重量计的份数为10-15份；水合硼酸锌的粉末粒度为1500-5000目；膨胀型阻燃剂包括作为酸源的脱水剂、作为碳源的成炭剂和作为气源的发泡剂；脱水剂为能在燃烧加热时原位生成酸的盐类，该盐类为聚磷酸铵；成炭剂为富碳的多元醇化合物，该多元醇化合物为淀粉、季戊四醇；发泡剂为含氮的多碳化合物，该含氮的多碳化合物为三聚氰胺、双氰胺。

5、  根据权利要求1所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其特征在于：氢氧化铝、氢氧化镁所采用的原料为天然矿石粉末或合成氢氧化铝、氢氧化镁的粉末，其粉末粒度为1500-5000目。

6、  根据权利要求1所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其特征在于：其熔体流动速率为0.8-3.0g/10min。

7、  根据权利要求1所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其特征在于：偶联剂为硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂为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-氧撑环己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷。

8、  由权利要求1至7之一所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料的制备方法，具有以下步骤：①将氢氧化铝、氢氧化镁分别与硅烷偶联剂在高速捏合机中混合均匀而完成了氢氧化铝和氢氧化镁的预处理；②将预处理后的氢氧化铝和氢氧化镁以及低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物和阻燃增效剂用高速捏合机混合均匀；③将混合好的物料用双螺杆挤出机挤出成条状；④对双螺杆挤出物料用热切方式造粒或使经双螺杆挤出机挤出成条状的物料经过水冷后用切粒机切粒方式造粒而得到成品。

9、  根据权利要求8所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料的制备方法，其特征在于：步骤①中高速捏合机的转速为850-1300r/min，混合温度为100℃-120℃，混合时间为10-15分钟。

10、  根据权利要求8所述的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料的制备方法，其特征在于：步骤②中高速捏合机混合时其转速为850-1300r/min，混合温度为80℃-120℃，混合时间为15-25分钟；步骤③中双螺杆挤出机挤出造粒温度为100℃-179℃，双螺杆挤出机转速为200r/min。

说明书

防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑装饰板材所采用的材料及其制备方法，尤其涉及一种无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
防火铝塑板是防火铝塑复合板的简称，防火铝塑复合板主要由三层板材组成，它们是位于中间的无机阻燃塑料芯板(也可称芯层)，位于正面的铝质金属面板和位于背面的铝质金属底板。无机阻燃塑料芯板由相应的粒料经过板材挤出成型机得到。用于制造该芯板(芯层)的材料是经过阻燃改性的聚乙烯粒料(简称阻燃聚乙烯)。这种阻燃聚乙烯是在聚乙烯的基础上，通过添加相应的阻燃剂进行熔融混合而得到。所添加的阻燃剂从组成上来分类，可以分成三大阻燃体系。一是溴锑复合阻燃体系，该体系主要由含溴有机阻燃剂与Sb2O3组成，属于有卤体系；二是氮磷复合阻燃体系；三是金属氧化物阻燃体系。第二、第三阻燃体系又属于无卤体系。对于采用溴锑复合阻燃体系的阻燃聚乙烯来说，其阻燃剂的用量少、由其制造而得到的板材的阻燃效果好，但在塑料燃烧时放出大量有害的HBr、SbBr3气体和黑烟，有熔滴现象，对环境的二次污染比较大，严重时易致人窒息死亡。对于采用氮磷阻燃复合体系的阻燃聚乙烯来说，由其制造而得到的板材的阻燃性较好，燃烧时发烟量少，没有熔滴，但这种阻燃聚乙烯的阻燃剂与聚乙烯相容性差，在加工中有的阻燃剂甚至析出，影响塑料芯板的外观和表面附着力。对于采用金属氧化物阻燃体系的阻燃聚乙烯来说，由其制造而得到的板材的阻燃性较好，没有熔滴现象，阻燃剂具有消烟功能，燃烧时阻燃剂自身无有害气体产生，但是这种阻燃剂是依赖其产生的水达到阻燃聚合物材料的目的，因此阻燃剂需要达到较高的添加量，一般为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韧性和强度等力学性能大幅度下降。
中国专利申请02113998.9公开了一种防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料及其制备方法，材料含有聚乙烯10-40％(重量百分数，下同)、改性聚乙烯5-20％、无卤阻燃剂35-65％、阻燃增效剂0.5-10％、其他助剂2.5-8.5％；其中的其它助剂包括偶联剂、分散剂、流变剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、交联剂、着色剂；无卤阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁、碱式硫酸镁；所以该申请的芯层材料属于采用金属氧化物阻燃体系的阻燃聚乙烯；由于所采用的无卤阻燃剂的含量较高，为防止力学性能的下降该申请芯层材料中还含有改性聚乙烯(乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等和/或聚稀烃与不饱和一元酸/不饱和二元酸/顺丁稀二酸酐的极性接枝共聚物)，但是这些共聚物的粘结性较强，从而导致芯层材料的加工流动性和分散性不是很好，若使用极性接枝共聚物则与聚乙烯的相容性也不是很理想，其力学性能也还有待于进一步提高。该申请文献提出的制备方法中物料的混合时间为2-10分钟，混合温度为50℃-70℃，由于混合时间短、混合温度低从而混合不够充分，导致板材力学性能及阻燃效果不是很好，如拉伸强度为7.5-10.5Mpa，烟密度等级为5-65。
中国专利申请02124390.5提出了一种氢氧化镁无卤阻燃聚乙烯复合材料，其以重量计的组成是：聚乙烯100份、氢氧化镁30-330份、弹性体50-120份、偶联剂0.3-5.0份、界面改性剂0.2-6.0份，分散剂0.2-5.0份，增效剂0.1-2.0份，抗氧剂0.1-2.0份；其中的弹性体为乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物等。这种复合材料用于电线电缆的包覆材料、室内装璜材料、包装材料等很多方面。对于电线电缆来说，其主要要求熔融指数要高，对于弯曲强度、挤出强度也有较高的要求，还要求有较高的绝缘性以及较高的拉伸强度，但是对于加工性能如流动性和挤出成型的加工性的要求比较低，因此该复合材料采用单一的氢氧化镁作为无卤阻燃剂，不能实现阻滴成炭的效果。该申请未提出其复合材料可以应用于板材的挤出，从其配方来说还不适合板材的挤出。又由于氢氧化镁成本较高，且复合材料挤出造粒温度较高为180℃-200℃，因而能耗较高，成本也较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种在使用中加工流动性较好、阻燃效果较好、力学性能较好的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料以及其制备方法。
实现本发明目的中的提供一种无卤阻燃聚乙烯芯层材料的技术方案是：本防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料所含组分有低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物、氢氧化铝、氢氧化镁、阻燃增效剂和偶联剂；该芯层材料各组分以重量计的份数为：低密度聚乙烯15-30份、线型低密度聚乙烯15-20份、乙烯和辛烯共聚物3-15份、氢氧化铝30-45份、氢氧化镁10-15份、阻燃增效剂2-25份、偶联剂0.5-5份。
上述阻燃增效剂可以是水合硼酸锌；水合硼酸锌的粉末粒度为1500-5000目；阻燃增效剂的以重量计的份数为2-10份。
上述阻燃增效剂也可以是膨胀型阻燃剂；膨胀型阻燃剂包括作为酸源的脱水剂、作为碳源的成炭剂和作为气源的发泡剂；脱水剂为能在燃烧加热时原位生成酸的盐类，该盐类为聚磷酸铵；成炭剂为富碳的多元醇化合物，该多元醇化合物为淀粉或季戊四醇；发泡剂为含氮的多碳化合物，该含氮的多碳化合物为三聚氰胺或双氰胺。阻燃增效剂的以重量计地份数为10-15份。
上述阻燃增效剂还可以由水合硼酸锌和膨胀型阻燃剂组成；阻燃增效剂以重量计的份数为12-25份，其中水合硼酸锌以重量计的份数为2-10份，膨胀型阻燃剂以重量计的份数为10-15份；水合硼酸锌的粉末粒度为1500-5000目；膨胀型阻燃剂包括作为酸源的脱水剂、作为碳源的成炭剂和作为气源的发泡剂；脱水剂为能在燃烧加热时原位生成酸的盐类，该盐类为聚磷酸铵；成炭剂为富碳的多元醇化合物，该多元醇化合物为淀粉、季戊四醇；发泡剂为含氮的多碳化合物，该含氮的多碳化合物为三聚氰胺、双氰胺。
上述氢氧化铝、氢氧化镁所采用的原料为天然矿石粉末或合成氢氧化铝、氢氧化镁的粉末，其粉末粒度为1500-5000目。
上述芯层材料的熔体流动速率为0.8-3.0g/10min。
上述偶联剂为硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂为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-氧撑环己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷。
实现本发明目的中的提供一种无卤阻燃聚乙烯芯层材料的制备方法的技术方案是：具有以下步骤：①将上述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料中的氢氧化铝、氢氧化镁分别与硅烷偶联剂在高速捏合机中混合均匀而完成了氢氧化铝和氢氧化镁的预处理；②将预处理后的氢氧化铝和氢氧化镁以及上述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料中的低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物和阻燃增效剂用高速捏合机混合均匀；③将混合好的物料用双螺杆挤出机挤出；④对双螺杆挤出物料用热切方式造粒或使经双螺杆挤出机挤出成条状的物料经过水冷后用切粒机切粒方式造粒而得到成品。
上述步骤①中高速捏合机的转速为850-1300r/min，混合温度为100℃-120℃，混合时间为10-15分钟。
上述步骤②中高速捏合机混合时其转速为850-1300r/min，混合温度为80℃-120℃，混合时间为15-25分钟；步骤③中双螺杆挤出机挤出造粒温度为100℃-179℃，双螺杆挤出机转速为200r/min。
本发明具有有益效果：(1)本发明采用乙烯和辛烯共聚物改善无卤阻燃聚乙烯材料的力学性能，从而材料组份的分散性和加工流动性较好，熔体流动速率为0.2-10g/10min，适于挤出塑芯板材加工，而且由于乙烯和辛烯共聚物形变吸收能量能力比较强，从而增强了材料的韧性。(2)由于低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯为非极性共聚物，乙烯和辛烯共聚物也为非极性共聚物，两者相容性比较好从而使材料的力学性能较好。因为线型低密度聚乙烯的加入，使物料处于熔化状态时的强度较强，从而在进行板材的挤出时，易成型、加工性能好；所以本发明的芯层材料即可用于挤出板材不经收卷直接与涂装铝板复合粘结，也因为其强度较高，而可以先在挤出板材线上进行塑芯板材的大挤出成型而得到无卤阻燃聚乙烯板材，再将该板材于涂装铝板在复合机上进行复合而得到防火铝塑复合板材。(3)本发明综合采用氢氧化铝、氢氧化镁作为阻燃剂，氢氧化铝价格比较便宜且分解温度低，而氢氧化镁分解温度较高但价格也比较高，采用氢氧化铝、氢氧化镁相结合作为阻燃剂，在降低成本的同时，提高了材料在后续压板过程中的加工稳定性。(4)阻燃增效剂为水合硼酸锌或膨胀型阻燃剂或二者结合使用，水合硼酸锌受热脱去结晶水并使聚合物炭化，脱水过程降低发热量和火焰温度、稀释助燃空气，炭化层在板材表面形成保护层从而抑制燃烧，膨胀型阻燃剂燃烧时会在聚合物表面形成一层均匀的炭质泡沫层，此炭质泡沫层能起到隔热、隔氧、抑烟的作用，通过添加阻燃增效剂阻燃剂达到更好的阻燃效果，氧指数可高达34。(5)用本发明粒料加工成的铝塑板燃烧性能指标较好，尤其是烟密度等级最低可达2，而已有技术烟密度等级一般都在10以上，最低也只有5，因此本发明极大程度地降低了对环境的二次污染。(6)本发明配方简单，原料来源广泛，给生产加工带来方便。(7)本发明挤出造粒温度较低，为100-179℃，与中国专利申请02124390.5中的挤出造粒温度180℃-200℃相比明显明显偏低，从而降低能耗、节约生产运行费用。(8)由于在混合前用偶联剂分别对氢氧化铝、氢氧化镁进行表面预处理，偶联剂包覆在氢氧化铝、氢氧化镁表面从而提高了阻燃剂和聚乙烯基材间界面的相容性。
具体实施方式
本发明的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其中的氢氧化铝、氢氧化镁所采用的原料为天然矿石粉末或合成氢氧化铝、氢氧化镁的粉末，其粉末粒度为1500-5000目，当材料遇火燃烧时，这些阻燃剂开始吸热分解脱水，降低发热量和火焰温度、稀释助燃空气，分解生成的金属氧化物并在阻燃增效剂的作用下在材料表面形成一层坚固致密的保护层，起到绝热防护和成炭阻滴的作用，从而抑制燃烧，降低发烟量。
本发明的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其阻燃增效剂为水合硼酸锌或膨胀型阻燃剂或二者结合，水合硼酸锌的粉末粒度为1500-5000目。膨胀型阻燃剂包括作为酸源的脱水剂、作为碳源的成炭剂、作为气源的发泡剂；脱水剂为能在燃烧加热时原位生成酸的盐类，该盐类为聚磷酸铵等；成炭剂为富碳的多元醇化合物，该多元醇化合物为淀粉、季戊四醇等；发泡剂为含氮的多碳化合物，该含氮的多碳化合物为三聚氰胺、双氰胺等。水合硼酸锌为具有3个结晶水或5个结晶水的水合硼酸锌，水合硼酸锌受热脱去结晶水并使聚合物炭化，脱水过程降低发热量和火焰温度、稀释助燃空气，炭化层在板材表面形成保护层从而抑制燃烧。膨胀型阻燃剂燃烧时会在聚合物表面形成一层均匀的炭质泡沫层，此炭质泡沫层能起到隔热、隔氧、抑烟的作用。通过添加阻燃增效剂阻燃剂达到更好的阻燃效果。
本发明的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其熔体流动速率为0.2-10g/10min，适于挤出塑芯板材加工。
本发明的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料，其偶联剂为硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂为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-氧撑环己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷，偶联剂的加入提高了阻燃剂和聚乙烯基材间界面的相容性。
本发明的具体实施方式中的实施例1至实施例54的各组分的重量配比的份数的数据见见表1-1至表1-9，用这些配方制备无卤阻燃聚乙烯芯层材料的方法的具体操作步骤基本相同，即具有以下步骤：
①将氢氧化铝、氢氧化镁分别用硅烷偶联剂进行表面预处理，在100℃-120℃温度条件下在高速捏合机中混合均匀，混合时间为10-15分钟，高速捏合机的转速为900r/min。
②将处理过的氢氧化铝、氢氧化镁与阻燃增效剂及配好重量的低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯和辛烯共聚物在高速捏合机中混合均匀，混合时间为15-25分钟，混合温度为80℃-120℃，高速捏合机的转速为900r/min。
③将混合好的物料由单螺杆喂料机定量输送至双螺杆挤出机，物料经双螺杆挤出机挤出。双螺杆挤出机挤出造粒温度为100℃-179℃，双螺杆挤出机转速为200r/min、电流为60A，单螺杆喂料机的转速为50r/min，电流为0.4A。
④对双螺杆挤出物料采用热切方式造粒而得到成品；或者使经双螺杆挤出机挤出成条状的物料经过水槽中的冷却水的冷却，再用切粒机切粒而得到成品。
表1-1

  配方组成                          实施例  1  2  3  4  5  6  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  硼酸锌  10  8  2  6  10  5  乙烯基三乙氧基硅烷  4  1  1  1  1  2

表1-2  配方组成                                 实施例  7  8  9  10  11  12  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  聚磷酸铵  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

表1-3  配方组成                           实施例  13  14  15  16  17  18  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34
  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  聚磷酸铵  13.5  8.5  12  10  9  11  季戊四醇  0.5  0.6  0.5  0.4  0.5  0.5  双氰胺  1  0.9  1  1.1  1  1  乙烯基三乙氧基硅烷  4  1  1  1  1  2

表1-4  配方组成                                实施例  19  20  21  22  23  24  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  聚磷酸铵  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

表1-5  配方组成                                实施例  25  26  27  28  29  30  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  聚磷酸铵  13.5  8.5  12  10  9  11  淀粉  0.5  0.6  0.5  0.4  0.5  0.5  双氰胺  1  0.9  1  1.1  1  1  乙烯基三乙氧基硅烷  4  1  1  1  1  2

表1-6  配方组成                                实施例  31  32  33  34  35  36  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  水合硼酸锌  8  2  6  5  10  4  聚磷酸铵  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

表1-7  配方组成                                 实施例  37  38  39  40  41  42  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  水合硼酸锌  8  2  6  5  10  4  聚磷酸铵  13  9  10  11  13.5  12  季戊四醇  0.5  0.6  0.5  0.4  0.5  0.5  双氰胺  1  0.9  1  1.1  1  1  乙烯基三乙氧基硅烷  4  1  1  1  1  2

表1-8  配方组成                                实施例  43  44  45  46  47  48  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  水合硼酸锌  8  2  6  5  10  4  聚磷酸铵  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

表1-9  配方组成                                实施例  49  50  51  52  53  54  低密度聚乙烯  20  15  25  16  16  15  线型低密度聚乙烯  17  16  15  15  16  20  乙烯和辛烯共聚物  5  8  12  6  7  10  氢氧化铝  30  40  30  35  30  34  氢氧化镁  12  10  10  15  10  10  水合硼酸锌  8  2  6  5  10  4  聚磷酸铵  13  9  10  11  13.5  12  淀粉  0.5  0.6  0.5  0.4  0.5  0.5  双氰胺  1  0.9  1  1.1  1  1  乙烯基三乙氧基硅烷  4  1  1  1  1  2

经过上述方法得到的防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料(粒料成品)的力学性能和阻燃性能检测数据为：拉伸强度(GB1040)：12.5-19.6Mpa，弯曲强度(GB1042)：9.5-18.5Mpa，断裂伸长率(GB/T2490)：10.5-22.5％，密度(GB1033)：1.29-1.40g/cm3，燃烧性能均达到FV-0级(GB4609-84)，氧指数(GB2406-80)为30-34，熔体流动速率MFR(GB3682-83)为0.8-3.0g/10min。实施例1至实施例54的无卤阻燃聚乙烯芯层材料力学性能和阻燃性能具体数据见表2。
表2  实施  例                                检测项目  拉伸强度  (MPa)  弯曲强度  (MPa)  断裂伸长率  (％)  氧指  数  熔体流动速率  (g/10min)  密度  (g/cm3)  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  33.0  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  17.0  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
  实施  例                               检测项目  拉伸强度  (MPa)  弯曲强度  (MPa)  断裂伸长率  (％)  氧指  数  熔体流动速率  (g/10min)  密度  (g/cm3)  25  19.0  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  17.0  18.6  32.1  1.7  1.33  39  16.8  16.1  19.3  32.0  1.6  1.33  40  18.6  18.0  16.3  31.8  1.5  1.32  41  18.6  18.0  16.9  32.0  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  33.0  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  1.30  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

对上述防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料(粒料)进行干燥处理后(对于热切方式造粒而得到成品则不需要干燥)，将芯层材料的粒料放在挤出板材机组的生产线上进行塑芯板材的挤出成型，得到一定厚度的无卤阻燃聚乙烯板材，将成型的无卤阻燃聚乙烯板材与涂装铝板在复合机上进行复合，得到防火铝塑复合板材。对该板材按照国家有关标准进行检测，其燃烧性能指标为：燃烧剩余长度最小值(GB/T8625-88)：250-660mm，燃烧剩余长度平均值(GB/T8625-88)：355-686mm，平均烟气温度(GB/T8625-88)：104-125℃，焰尖高度(GB/T8626-88)：15-25mm，烟密度等级(GB/T8627-1999)：2-45。实施例1至实施例54的芯层材料所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据见表3。检测评价标准为：
A级：燃烧剩余长度最小值≥150mm、燃烧剩余长度平均值≥350mm、烟气温度≤125℃、焰尖高度≤150mm、烟密度等级≤15。
B1级：燃烧剩余长度最小值＞0mm、燃烧剩余长度平均值≥150mm、烟气温度≤200℃、焰尖高度≤150mm、烟密度等级≤75；。
表3  实施例                                    检测项目  燃烧剩余长度  最小值(mm)  燃烧剩余长度  平均值(mm)  烟气温度  (℃)  焰尖高度  (mm)  烟密度等级  1  390  425  112.0  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
  实施例                                  检测项目  燃烧剩余长度  最小值(mm)  燃烧剩余长度  平均值(mm)  烟气温度  (℃)  焰尖高度  (mm)  烟密度等级  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
  实施例                                  检测项目  燃烧剩余长度  最小值(mm)  燃烧剩余长度  平均值(mm)  烟气温度  (℃)  焰尖高度  (mm)  烟密度等级  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

(实施例55至实施例108)
实施例55与实施例1相对应，实施例56与实施例2相对应，依此类推，直到实施例108与实施例54相对应，实施例55至实施例108的其余部分与相应实施例相同，不同之处在于：所采用的偶联剂为乙烯基三硅烷。这些实施例所得到的芯层材料的力学性能和阻燃性能数据与相应实施例的相应数据基本相同，芯层材料的所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据与相对应实施例的相应数据基本相同。
(实施例108至实施例162)
实施例108与实施例1相对应，实施例109与实施例2相对应，依此类推，直到实施例162与实施例54相对应，实施例108至实施例162的其余部分与相应实施例相同，不同之处在于：所采用的偶联剂为γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷。这些实施例所得到的芯层材料的力学性能和阻燃性能数据与相应实施例的相应数据基本相同，芯层材料的所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据与相对应实施例的相应数据基本相同。
(实施例163至实施例216)
实施例163与实施例1相对应，实施例164与实施例2相对应，依此类推，直到实施例216与实施例54相对应，实施例163至实施例216的其余部分与相应实施例相同，不同之处在于：所采用的偶联剂为γ-胺丙基三乙氧基硅烷。这些实施例所得到的芯层材料的力学性能和阻燃性能数据与相应实施例的相应数据基本相同，芯层材料的所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据与相对应实施例的相应数据基本相同。
(实施例217至实施例270)
实施例217与实施例1相对应，实施例218与实施例2相对应，依此类推，直到实施例270与实施例54相对应，实施例217至实施例270的其余部分与相应实施例相同，不同之处在于：所采用的偶联剂为N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基-三甲氧基硅烷。这些实施例所得到的芯层材料的力学性能和阻燃性能数据与相应实施例的相应数据基本相同，芯层材料的所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据与相对应实施例的相应数据基本相同。
(实施例271至实施例324)
实施例271与实施例1相对应，实施例272与实施例2相对应，依此类推，直到实施例324与实施例54相对应，实施例271至实施例324的其余部分与相应实施例相同，不同之处在于：所采用的偶联剂为β-(3，4-氧撑环己基)-乙基三甲氧基硅烷。这些实施例所得到的芯层材料的力学性能和阻燃性能数据与相应实施例的相应数据基本相同，芯层材料的所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据与相对应实施例的相应数据基本相同。
(实施例325至实施例378)
实施例325与实施例1相对应，实施例326与实施例2相对应，依此类推，直到实施例378与实施例54相对应，实施例325至实施例378的其余部分与相应实施例相同，不同之处在于：所采用的偶联剂为γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷。这些实施例所得到的芯层材料的力学性能和阻燃性能数据与相应实施例的相应数据基本相同，芯层材料的所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据与相对应实施例的相应数据基本相同。
(实施例379至实施例432)
实施例379与实施例1相对应，实施例380与实施例2相对应，依此类推，直到实施例432与实施例54相对应，实施例379至实施例432的其余部分与相应实施例相同，不同之处在于：所采用的偶联剂为γ-脲丙基三乙氧基硅烷。这些实施例所得到的芯层材料的力学性能和阻燃性能数据与相应实施例的相应数据基本相同，芯层材料的所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据与相对应实施例的相应数据基本相同。
(实施例433至实施例486)
实施例433与实施例1相对应，实施例434与实施例2相对应，依此类推，直到实施例486与实施例54相对应，实施例433至实施例486的其余部分与相应实施例相同，不同之处在于：所采用的偶联剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷。这些实施例所得到的芯层材料的力学性能和阻燃性能数据与相应实施例的相应数据基本相同，芯层材料的所制得的防火铝塑板的具体燃烧性能数据与相对应实施例的相应数据基本相同。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

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本发明属防火铝塑板用阻燃聚乙烯芯层材料及其制法。该芯层材料所含按重量计的组分有低密度聚乙烯1530份、线型低密度聚乙烯1520份、乙烯和辛烯共聚物315份、氢氧化铝3045份、氢氧化镁1015份、阻燃增效剂225份、偶联剂0.55份。该芯层材料的制备方法，先对氢氧化铝和氢氧化镁分别与偶联剂进行混合，再将各组份用高速捏合机混合，将混合好的物料用双螺杆挤出机挤出成条状，采用热切方式造粒或水冷后用切粒机。

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