一種阻燃五層共擠全包覆無機板材的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種阻燃五層共擠全包覆無機板材，包括共擠阻燃層、外膠黏層、無機材料層、內膠黏層、復合材料層、空心型腔；所述阻燃五層共擠全包覆無機板材的截面為L形斷面和平面斷面，所述L形斷面和平面斷面內由復合材料層圍繞形成多個空心型腔，所述復合材料層外側通過內膠黏層與無機材料層粘接固定；所述無機材料層圍繞所述復合材料層以全包覆或者分段包覆的方式分布設置；所述無機材料層或者復合材料層外周通過外膠黏層與共擠阻燃層粘接固定；本新型采用共擠出方式，一次成型降低了后續(xù)加工成本，產(chǎn)品整體阻燃性能高，達到A級阻燃；空心型腔或者異形型腔結構可降低材料消耗50％以上，產(chǎn)品重量降低符合輕質建筑和搬運要求。
【專利說明】
一種阻燃五層共擠全包覆無機板材
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種共擠無機板材技術設備領域，特別涉及一種阻燃五層共擠全包覆無機板材。
【背景技術】
[0002]隨著森林資源的減少，全球木材供應量不足，優(yōu)質木材尤為缺乏，每年木材工業(yè)用木材原料的一半左右需要進口；而城鎮(zhèn)化的推進與人們生活水平的提高，建筑行業(yè)和家具行業(yè)需求大量的結構用材，大量速生木材和替代材資源，存在著強度低、缺陷多、尺寸穩(wěn)定性差、利用率低的不足，因此，研發(fā)新型板材，減緩進口國外優(yōu)質木材的壓力、降低對國內天然林木材資源需求的壓力，意義重大。
[0003]板材是目前用途最多的材料，且用途非常廣泛，如用于裝飾板、包裝板、建筑用板等。在包裝用板領域，由于人們生活水平的提高，商品極大發(fā)展，而由于商品性質的變化也對其外包裝板提出了更高的要求。除了優(yōu)異的力學性能包括強度、韌性、彈性等外，市場要求對板材具有不同功能性需求，如阻隔性、防水性、阻燃性、抗菌性等，以此為內包裝物提供更好的保護。除了功能性外，還對板材的環(huán)保性能提出新的要求，塑料板由于其結構的可選擇性，可搭配出具有各種不同高性能的板材，但塑料不可降解，將會導致資源的大量浪費和白色污染。
[0004]現(xiàn)有技術中的不足是:門或者門套用板材通常使用實木、不繡鋼、石膏線、石材、馬賽克、玻璃、復合木、木塑、亞克力等;通過如此多種類的材料，做成具有一定式樣、符合審美標準的門或者門套樣式時，需要多次復雜加工成型，制造過程上的耗材量會很高；門或者門套的阻燃性逐漸受到重視，特別是A級阻燃的門和門套，采用的一些無機阻燃材料制備相對應的門或門套，雖然能夠達到需要的A級阻燃特性，但在后期的加工上會增加相當?shù)某杀?；由于結構件多，導致門及門套的安裝作業(yè)復雜。
【實用新型內容】
[0005]為解決上述技術問題，本新型提供了一種阻燃五層共擠全包覆無機板材，針對現(xiàn)有技術中的不足，設計阻燃共擠全包覆無機板材，從外至內依次通過共擠阻燃層、外膠黏層、無機材料層、內膠黏層和復合材料層共擠出板材，由板材制造門和門套;采用共擠的加工方式，加工成型結構簡單，材料浪費少，中空型腔結構有效節(jié)約材料成本;共擠一次成型降低了后續(xù)加工成本，采用無機材料及在高分子材料中添加一定的阻燃劑做不同主體材料，可以提高對應產(chǎn)品整體的阻燃特性;共擠一次成型的門和門套大大降低了安裝工作的復雜難度。
[0006]為達到上述目的，本新型的技術方案如下:一種阻燃五層共擠全包覆無機板材，包括共擠阻燃層、外膠黏層、無機材料層、內膠黏層、復合材料層、空心型腔A、空心型腔B、空心型腔C，其特征在于:
[0007]所述阻燃五層共擠全包覆無機板材的橫截面形狀為L形斷面和平面斷面，所述L形斷面和平面斷面內由復合材料層圍繞形成多個空心型腔，所述空心型腔包括空心型腔A、空心型腔B和空心型腔C;所述復合材料層外側通過內膠黏層與無機材料層粘接固定;所述無機材料層圍繞所述復合材料層以全包覆或者分段包覆的方式分布設置于所述復合材料層外部;所述無機材料層和復合材料層形成的L形斷面和平面斷面外周通過外膠黏層與共擠阻燃層粘接固定;所述空心型腔形狀為圓形、矩形、多邊形、橢圓形中的一種或者二種以上的組合形，并且所述空心型腔的位置不會影響后期門或者門套的安裝使用;所述L形斷面內的空心型腔設置的數(shù)量范圍為2個至5個，所述平面斷面內的空心型腔設置的數(shù)量范圍為5個至20個。
[0008]所述共擠阻燃層采用聚烯烴基復合高分子材料和阻燃劑，優(yōu)選的，所述聚烯烴基復合高分子材料由聚乙烯、聚氯乙烯中的一種或者二種混合而成;所述聚烯烴基復合高分子材料的比例范圍為10% — 30%之間；所述阻燃劑為無機阻燃劑、膨脹型阻燃劑中的一種或者二種混合高效阻燃體系;所述阻燃劑的添加比例范圍為50% — 90%之間。
[0009]所述內膠黏層和外膠黏層為一種或多種具有粘結性的高分子材料混合而成，所述內膠黏層和外膠黏層包括熱熔膠、環(huán)氧樹脂、聚氨酯膠;所述內膠黏層和外膠黏層的高分子材料分子結構中，同時具有親油基團和親水基團。
[0010]所述無機材料層由硅酸鹽、鋁酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鍺酸鹽以及氧化鎂，氯化鎂混合制成的穩(wěn)定體系原料中的任意一種或者二種以上和/或氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、鹵化物中的一種或者二種以上原料，以及5 % -30 %的高分子材料混配而成;所述的無機材料層本身不會被點燃，在燒灼后殘留量范圍在50% — 90%以上。
[0011]所述復合材料層為有機材料、無機材料、高分子材料中的兩種或兩種以上的材料經(jīng)過復合工藝制備的多相材料;所述多相材料為高分子復合材料;其中高分子復合材料是木塑復合材料、玻纖維、碳纖維、硼纖維、碳化硅纖維增強的聚烯烴基復合材料中的一種或者多種混合物。
[0012]所述復合材料層中的高分子復合材料添加量范圍在30%— 60%之間，所述高分子復合材料中的天然纖維素的添加量范圍在10% — 60%之間。
[0013]所述復合材料層的工藝過程如下:按照一定的配方體系，制備復合材料粒子，所述復合材料粒子采用平雙擠出機擠出造粒，其擠出工藝溫度范圍在140 °C —200 °C之間。
[0014]所述共擠阻燃層的工藝過程如下:按照一定的配方體系，制備阻燃復合材料粒子，制備阻燃復合材料粒子采用平雙擠出機擠出造粒，其擠出工藝溫度范圍在140 0C-200 0C之間。
[0015]所述阻燃共擠全包覆無機板材的工藝過程如下:使用共擠出成型方式進行加工，所使用的共擠設備為:主機為錐雙擠出機，輔機為單螺桿擠出機，共擠設備的工藝溫度范圍控制在140°C —200°C之間。
[0016]所述阻燃共擠全包覆無機板材的阻燃等級可達到國家建材阻燃等級標準中的A級阻燃等級;所述阻燃共擠全包覆無機板材采用共擠加工方式加工成型，其耗材降低50%以上，成本降低50%以上。
[0017]本新型的替代方案是:通過共擠出一次成型的加工方式，根據(jù)實際需要可以進行多種結構的板材設計，如實心結構、空心結構、異形結構、多邊形結構的形狀，豐富了該類產(chǎn)品的種類;通過空心型腔或者異形型腔結構，可以降低材料用量50%以上。
[0018]本新型的工作原理為:1、采用全包覆共擠的加工方式進行加工，結合了無機阻燃材料和有機阻燃材料，降低了無機材料后期門或者門套制造中，需要根據(jù)不同形狀而進行的多次裁剪(無機阻燃板材)、粘接、壓制等加工產(chǎn)生的費用，式樣和顏色木紋多元化，內置空心型腔，其耗材降低50%以上，成本降低50%以上，解決了無機阻燃材料自身不能擠出成型，不能一次性制作異形產(chǎn)品，而有機高分子材料容易制作為異形，但是卻達不到A級阻燃的難題，能夠達到國家建材阻燃等級標準中A級難燃或不燃的標準;2、采用具有一定阻燃性或通過配方設計得到的高分子復合材料做外層，阻燃并保持產(chǎn)品的形狀，包括異形。內層利用不同無機阻燃劑的冷卻效應、稀釋效應、隔斷效應、抑煙效應等以及膨脹型阻燃劑達到高效的阻燃效果;3、采用在分子鏈中同時具有親油基團和親水基團的高分子材料，將復合材料層和無機材料層粘結一起;復合材料層本身是含有親油基團的高分子材料，而無機材料本身是親水性的，所采用的粘結層同時具有這兩種特性，起到偶聯(lián)的作用;4、采用的復合材料層高分子材料，經(jīng)過設備擠出加工，制備出任意符合美觀和需求的式樣，可以是空心和發(fā)泡的，不僅可以提高產(chǎn)品的整體效果，還能極大的降低成本和產(chǎn)品的重量。
[0019]通過上述技術方案，本新型技術方案的有益效果是:設計阻燃共擠全包覆無機板材，從外至內依次通過共擠阻燃層、外膠黏層、無機材料層、內膠黏層和復合材料層共擠出板材，由板材制造門和門套;采用共擠的加工方式，加工成型結構簡單，材料浪費少，中空型腔結構有效節(jié)約材料成本;共擠一次成型降低了后續(xù)加工成本，采用無機材料和在高分子材料中添加一定的阻燃劑做多層主體材料，可以提高對應產(chǎn)品整體的阻燃特性;共擠一次成型的門和門套大大降低了安裝工作的復雜難度;共擠出一次成型可設計多種規(guī)格與形狀的板材，設計成空心型腔或者異形型腔結構可降低材料消耗50%以上;從根本上避免了使用含甲醛的膠黏劑對環(huán)境和人的危害，其阻燃效果可達到A級阻燃的要求。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本新型實施例的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本新型實施例所公開的一種阻燃五層共擠全包覆無機板材實施例1橫截面示意圖；
[0022]圖2為本新型實施例所公開的一種阻燃五層共擠全包覆無機板材實施例2橫截面示意圖；
[0023]圖3為本新型實施例所公開的一種阻燃五層共擠全包覆無機板材實施例1中A處放大圖；
[0024]圖4為本新型實施例所公開的一種阻燃五層共擠全包覆無機板材實施例3橫截面示意圖；
[0025]圖5為本新型實施例所公開的一種阻燃五層共擠全包覆無機板材實施例3中Q處放大圖。
[0026]圖中數(shù)字和字母所表示的相應部件名稱:
[0027]1.共擠阻燃層2.外膠黏層3.無機材料層4.內膠黏層
[0028]5.復合材料層6.空心型腔A 7.空心型腔B 8.空心型腔C
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本新型實施例附圖，對本新型實施例中的技術方案進行描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本新型保護的范圍。
[0030]根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本新型提供了一種阻燃五層共擠全包覆無機板材，包括共擠阻燃層1、外膠黏層2、無機材料層3、內膠黏層4、復合材料層5、空心型腔A6、空心型腔B7、空心型腔C8
[0031]所述阻燃五層共擠全包覆無機板材的橫截面形狀為L形斷面和平面斷面，所述L形斷面和平面斷面內由復合材料層5圍繞形成多個空心型腔，所述空心型腔包括空心型腔A6、空心型腔B7和空心型腔CS;所述復合材料層5外側通過內膠黏層4與無機材料層3粘接固定；所述無機材料層3圍繞所述復合材料層5以全包覆或者分段包覆的方式分布設置于所述復合材料層5外部;所述無機材料層3和復合材料層5形成的L形斷面和平面斷面外周通過外膠黏層2與共擠阻燃層I粘接固定;所述空心型腔形狀為圓形、矩形、多邊形、橢圓形中的一種或者二種以上的組合形，并且所述空心型腔的位置不會影響后期門或者門套的安裝使用；所述L形斷面內的空心型腔設置的數(shù)量范圍為2個至5個，平面斷面內的空心型腔設置的數(shù)量范圍為5個至20個，取決于板的寬度。
[0032]所述共擠阻燃層I采用聚烯烴基復合高分子材料和阻燃劑，優(yōu)選的，所述聚烯烴基復合高分子材料由聚乙烯、聚氯乙烯中的一種或者二種混合而成;所述聚烯烴基復合高分子材料的比例范圍為10% — 30%之間；所述阻燃劑為無機阻燃劑、膨脹型阻燃劑中的一種或者二種混合高效阻燃體系;所述阻燃劑的添加比例范圍為50% — 90%之間。
[0033]所述內膠黏層4和外膠黏層2為一種或多種具有粘結性的高分子材料混合而成，所述內膠黏層4和外膠黏層2包括熱熔膠、環(huán)氧樹脂、聚氨酯膠;所述內膠黏層4和外膠黏層2的高分子材料分子結構中，同時具有親油基團和親水基團。
[0034]所述無機材料層3由硅酸鹽、鋁酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鍺酸鹽、以及氧化鎂，氯化鎂混合制成的穩(wěn)定體系原料中的任意一種或者二種以上和/或氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、鹵化物中的一種或者二種以上原料，以及5%_30%的高分子材料混配而成;所述的無機材料層3本身不會被點燃，在燒灼后殘留量范圍在50% — 90%以上。
[0035]所述復合材料層5為有機材料、無機材料、高分子材料中的兩種或兩種以上的材料經(jīng)過復合工藝制備的多相材料;所述多相材料為高分子復合材料;其中高分子復合材料是木塑復合材料、玻纖維、碳纖維、硼纖維、碳化硅纖維增強的聚烯烴基復合材料中的一種或者多種混合物。
[0036]所述復合材料層5中的高分子復合材料添加量范圍在30% —60 %之間，所述高分子復合材料中的天然纖維素的添加量范圍在10% — 60%之間。
[0037]所述復合材料層5的工藝過程如下:按照一定的配方體系，制備復合材料粒子，所述復合材料粒子采用平雙擠出機擠出造粒，其擠出工藝溫度范圍在140 °C —200 °C之間。
[0038]所述共擠阻燃層I的工藝過程如下:使用共擠出成型方式進行加工，所使用的共擠設備為:無機材料層和復合材料層主機為兩臺錐形雙螺桿擠出機，共擠阻燃層、內膠黏層和外膠黏層采用兩臺單螺桿擠出機，共擠設備的工藝溫度范圍控制在140°C —200°C之間。
[0039]所述阻燃共擠全包覆無機板材的阻燃等級可達到國家建材阻燃等級標準中的A級阻燃等級;所述阻燃共擠全包覆無機板材采用共擠加工方式加工成型，其耗材降低50%以上，成本降低50%以上，重量降低30%以上。
[0040]本新型的具體實施操作步驟是:1、采用全包覆共擠的加工方式進行加工，降低了后期門或者門套制造中，需要根據(jù)不同形狀而進行的多次加工產(chǎn)生的費用，式樣、顏色和紋理多元化，內置空心型腔，其耗材降低50%以上，成本降低50%以上；2、采用具有一定阻燃性的無機材料和通過配方設計得到的阻燃高分子復合材料，能夠達到國家建材阻燃等級標準中難燃或不燃的標準;利用不同無機阻燃劑的冷卻效應、稀釋效應、隔斷效應、抑煙效應等以及膨脹型阻燃劑達到高效的阻燃效果;3、采用在分子鏈中同時具有親油基團和親水基團的高分子材料，將復合材料層5和無機材料層3粘結一起;復合材料層5本身是含有親油基團的高分子材料，而無機材料層3本身是親水性的，所采用的粘結層同時具有這兩種特性，起到橋梁的作用;4、采用的復合材料層5高分子材料，經(jīng)過設備擠出加工，制備出任意符合美觀和需求的式樣，不僅可以提高產(chǎn)品的整體效果，還能極大的降低成本。
[0041 ]通過上述具體實施例，本新型的有益效果是:設計阻燃共擠全包覆無機板材，從外至內依次通過共擠阻燃層、外膠黏層、無機材料層、內膠黏層和復合材料層共擠出板材，由板材制造門和門套;采用共擠的加工方式，加工成型結構簡單，材料浪費少，中空型腔結構有效降節(jié)約材料成本;共擠一次成型降低了后續(xù)加工成本，采用無機材料或者在高分子材料中添加一定的阻燃劑做主體材料，可以提高對應產(chǎn)品整體的阻燃特性;共擠一次成型的門和門套大大降低了安裝工作的復雜難度;共擠出一次成型可設計多種規(guī)格與形狀的板材，設計成空心型腔或者異形型腔結構可降低材料消耗50%以上;從根本上避免了使用含甲醛的膠黏劑對環(huán)境和人的危害，其阻燃效果可達到A級阻燃的要求。
[0042]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本新型。對這些實施例的多種修改對本專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種阻燃五層共擠全包覆無機板材，其特征在于，包括共擠阻燃層、外膠黏層、無機材料層、內膠黏層、復合材料層、空心型腔A、空心型腔B、空心型腔C;所述阻燃五層共擠全包覆無機板材的橫截面形狀為L形斷面和平面斷面，L形斷面和平板形斷面是門套或者門板，所述L形斷面和平面斷面內由復合材料層圍繞形成多個空心型腔，所述空心型腔包括空心型腔A、空心型腔B和空心型腔C;所述復合材料層外側通過內膠黏層與無機材料層粘接固定;所述無機材料層圍繞所述復合材料層以全包覆或者分段包覆的方式分布設置于所述復合材料層外部;所述無機材料層和復合材料層形成的L形斷面和平面斷面外周通過外膠黏層與共擠阻燃層粘接固定;所述空心型腔形狀為圓形、矩形、多邊形、橢圓形中的一種或者二種以上的組合形，所述L形斷面和平面斷面內的空心型腔設置的數(shù)量范圍為2個至5個，所述平板形斷面內的空心型腔設置的數(shù)量范圍為5個至20個。
【文檔編號】C08L27/06GK205522705SQ201620124711
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月17日
【發(fā)明人】宋維寧, 張丹芬, 蘇中淮, 丁同穩(wěn)
【申請人】蘇州洲聯(lián)材料科技有限公司