一种保温防火装饰板的制作方法

本发明涉及装饰装修领域，更具体地说，它涉及一种保温防火装饰板。

背景技术：

装饰板是一种人造板材，它是用多种专用纸张经过化学处理后，用高温高压胶合剂制成的热固性层积塑料，板面具有各种木纹或图案，光亮平整，色泽鲜艳美观，主要用于室内的装饰装修。

公告号为cn105729587b的中国专利公开了一种生态装饰板，该装饰板包括处于中间的杉木芯板层，分别粘接在杉木芯板层上下的桉木单板层以及分别粘接在桉木单板层外表的杨木单板层；相邻的板层之间按照木纹理相互垂直的方向进行粘接；相邻的板层之间采用无醛的改性大豆胶进行粘接；改性大豆胶包括以下质量份的原料：无醛液体100份；大豆植物蛋白30-50份；防虫剂0.2-2份；填料5-10份；复合调节剂6-8份；复合调节剂为按照质量比1:3-5组成的尿素和聚酰胺聚胺-环氧氯丙烷；杨木单板和桉木单板通过生态稀释液浸泡处理而成，杨木单板或桉木单板在稀释液中的吸液量为30-45kg/m3；生态稀释液中的生态稀释剂与水的比例为1:7-9。

这种生态装饰板具有环保、低甲醛释放量的特点，但是其采用的防火手段较少，防火性能较差，有待改进。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种保温防火装饰板，具有良好的防火性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种保温防火装饰板，包括板本体，所述板本体的外侧涂覆有保温防火层，按重量份数计，所述保温防火层原料包括以下组分，

通过采用上述技术方案，丙烯酸酯聚合物具有独到的耐候性和耐老化性能，并且具有优良的抗氧化性以及防紫外线老化，其粘接强度高，耐水性好。乳液胶黏剂以水为溶剂，比较环保，广泛应用于建筑和装饰等行业，且乳液胶黏剂可以兼顾水溶性和溶剂型胶黏剂的优势，并且在制备方面有着较强可控性。丙烯酸酯乳液胶黏剂具有价格便宜、环保、黏度变化范围宽、流变性和可控性强等诸多优点。

聚磷酸铵具有含磷量大、含氮量高、热稳定性好、吸湿性小、分散性好以及抑烟等特点，其阻燃机理是受热脱水后生成聚磷酸强脱水剂，促使有机物表面脱水生成磷化物，加之生成的非挥发性磷氧化物及聚磷酸对基材表面的覆盖，既隔绝了氧气又防止了可燃性气体的逸出，还避免了烟颗粒的形成，起到了较好的阻燃抑烟作用。

氢氧化铝具有阻燃、消烟和填充三个功能，不产生二次污染、不挥发、无毒、腐蚀小，被誉称为无公害阻燃剂。而纳米级的氢氧化铝，因其存在的超细的尺寸，阻燃效果能够进一步获得改善，能够有效提高防火层的力学性能和热性能。纳米氢氧化铝和聚磷酸铵还能形成非挥发性的磷氧化物及聚磷酸和氧化铝保护膜，以进一步提高阻燃效果。

空心玻璃微珠由于其特殊的中空结构，具有很强的隔热效果，能够有效阻隔热量向内部基材表面的传递，从而降低了基材的热分解速度。由于基材分解释放可燃气的速度降低，致使火焰在材料表面的传播速度显著降低。此外，由于其特殊的中空结构，还具有良好的保温、隔音效果。

另外，空心玻璃微珠还能够像轴承里的钢珠一样滚动，降低防火层的内应力而提高固化前的流动性，进而提高纳米氢氧化铝的分散性(即克服纳米氢氧化铝的团聚效应)，从而进一步提高阻燃效果。

进一步地，按重量份数计，所述保温防火层原料包括六偏磷酸钠5-6份。

通过采用上述技术方案，六偏磷酸钠属于低相对分子质量阴离子型表面活性剂，在丙烯酸酯乳液胶黏剂体系中，纳米氢氧化铝在水中会电离带电，与六偏磷酸钠的极性基产生吸附相反电荷的作用而维持体系的稳定。同时，六偏磷酸钠具有分散作用，能够使得各组分均匀分散在丙烯酸酯乳液胶黏剂体系中，使得纳米氢氧化铝和聚磷酸铵形成的非挥发性磷氧化物及聚磷酸和氧化铝保护膜能够均匀分布，从而提高环保型防火涂层原料的阻燃效果。

进一步地，按重量份数计，所述保温防火层原料包括聚乳酸20-25份。

通过采用上述技术方案，聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。配合丙烯酸酯聚合物共同作为基质材料，进一步提高防火涂层的环保等级。纳米氢氧化铝能够使聚乳酸具有良好阻燃效果并且提高了其热稳定性，同时纳米氢氧化铝的添加能够使丙烯酸酯聚合物和聚乳酸的复合材料的解聚温度降低至较低的300℃，有利于该复合材料的降解回收与二次利用。此外，该复合材料的解聚也将会吸收大量的热量，即当燃烧温度超过300℃时，能起到二次阻燃的效果。

进一步地，按重量份数计，所述保温防火层原料包括碳纳米管0.4-0.6份。

通过采用上述技术方案，碳纳米管拥有优良的力学、热学性能，且能够在体系中形成交联的网状结构起到防护阻燃作用。碳纳米管形成的网状结构能够作为体系中的骨架，为纳米氢氧化铝和聚磷酸铵所形成的非挥发性磷氧化物及聚磷酸和氧化铝保护膜提供支撑，使得形成的保护层不易剥落，以进一步提高防火阻燃性能。

进一步地，按重量份数计，所述保温防火层原料包括三聚氰胺1-2份。

通过采用上述技术方案，由于碳纳米管的尺寸较小，且易于缠结，通过三聚氰胺对碳纳米管进行表面改性，将三聚氰胺接枝到碳纳米管的表面，能够有效提高碳纳米管的分散性，使得碳纳米管所交联形成的网状结构更加致密，并降低碳纳米管的使用量，从而进一步提高阻燃防火效果。

进一步地，按重量份数计，所述保温防火层原料包括可膨胀石墨4-5份。

通过采用上述技术方案，可膨胀石墨在受到200℃以上的高温时，将会开始膨胀，膨胀后的石墨由原来的鳞片状变成密度很低的蠕虫状，从而形成良好的绝热层。同时，膨胀过程中大量吸热，降低了体系温度，且在膨胀过程中，将会释放石墨夹层中的酸根离子，促进其脱水炭化。

但是可膨胀石墨在膨胀后形成的膨胀石墨彼此间的粘附力较弱，无法形成兼顾的膨胀炭层，在火焰压力或热量对流的作用下，表面的膨胀石墨层容易遭到破坏，进而导致绝热膨胀层丧失。三聚氰胺改性的碳纳米管不仅具有更致密的网状结构，且具有良好的柔韧性，能够随着可膨胀炭层发生形变，并将膨胀层兜住以避免遭到破坏，此外，改性后的网状结构具有更强的空间位阻作用，进一步避免了膨胀层的损失。

本发明的另一目的在于提供一种保温防火装饰板的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将丙烯酸酯乳液胶黏剂、聚乳酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、空心玻璃微珠和可膨胀石墨混合并搅拌均匀，获得混合料；

步骤2，将三聚氰胺和碳纳米管相互混合，并采用raft法进行接枝改性；

步骤3，将改性碳纳米管加入混合料中并搅拌均匀，获得基料；

步骤4，将基料与水以1:1.2的质量比混合均匀，获得防火涂料；

步骤5，将防火涂料涂覆于板本体的外侧，养护固化形成保温防火层。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.聚磷酸铵具有含磷量大、含氮量高、热稳定性好、吸湿性小、分散性好以及抑烟等特点，其阻燃机理是受热脱水后生成聚磷酸强脱水剂，促使有机物表面脱水生成磷化物，加之生成的非挥发性磷氧化物及聚磷酸对基材表面的覆盖，既隔绝了氧气又防止了可燃性气体的逸出，还避免了烟颗粒的形成，起到了较好的阻燃抑烟作用；

2.氢氧化铝具有阻燃、消烟和填充三个功能，不产生二次污染、不挥发、无毒、腐蚀小，被誉称为无公害阻燃剂。而纳米级的氢氧化铝，因其存在的超细的尺寸，阻燃效果能够进一步获得改善，能够有效提高防火层的力学性能和热性能。纳米氢氧化铝和聚磷酸铵还能形成非挥发性的磷氧化物及聚磷酸和氧化铝保护膜，以进一步提高阻燃效果；

3.空心玻璃微珠由于其特殊的中空结构，具有很强的隔热效果，能够有效阻隔热量向内部基材表面的传递，从而降低了基材的热分解速度。由于基材分解释放可燃气的速度降低，致使火焰在材料表面的传播速度显著降低。此外，由于其特殊的中空结构，还具有良好的保温、隔音效果；

4.空心玻璃微珠还能够像轴承里的钢珠一样滚动，降低防火层的内应力而提高固化前的流动性，进而提高纳米氢氧化铝的分散性(即克服纳米氢氧化铝的团聚效应)，从而进一步提高阻燃效果。

5.聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。配合丙烯酸酯聚合物共同作为基质材料，进一步提高防火涂层的环保等级。纳米氢氧化铝能够使聚乳酸具有良好阻燃效果并且提高了其热稳定性，同时纳米氢氧化铝的添加能够使丙烯酸酯聚合物和聚乳酸的复合材料的解聚温度降低至较低的300℃，有利于该复合材料的降解回收与二次利用。此外，该复合材料的解聚也将会吸收大量的热量，即当燃烧温度超过300℃时，能起到二次阻燃的效果。

6.碳纳米管拥有优良的力学、热学性能，且能够在体系中形成交联的网状结构起到防护阻燃作用。碳纳米管形成的网状结构能够作为体系中的骨架，为纳米氢氧化铝和聚磷酸铵所形成的非挥发性磷氧化物及聚磷酸和氧化铝保护膜提供支撑，使得形成的保护层不易剥落，以进一步提高防火阻燃性能；

7.由于碳纳米管的尺寸较小，且易于缠结，通过三聚氰胺对碳纳米管进行表面改性，将三聚氰胺接枝到碳纳米管的表面，能够有效提高碳纳米管的分散性，使得碳纳米管所交联形成的网状结构更加致密，并降低碳纳米管的使用量，从而进一步提高阻燃防火效果；

8.可膨胀石墨在受到200℃以上的高温时，将会开始膨胀，膨胀后的石墨由原来的鳞片状变成密度很低的蠕虫状，从而形成良好的绝热层。同时，膨胀过程中大量吸热，降低了体系温度，且在膨胀过程中，将会释放石墨夹层中的酸根离子，促进其脱水炭化。但是可膨胀石墨在膨胀后形成的膨胀石墨彼此间的粘附力较弱，无法形成兼顾的膨胀炭层，在火焰压力或热量对流的作用下，表面的膨胀石墨层容易遭到破坏，进而导致绝热膨胀层丧失。三聚氰胺改性的碳纳米管不仅具有更致密的网状结构，且具有良好的柔韧性，能够随着可膨胀炭层发生形变，并将膨胀层兜住以避免遭到破坏，此外，改性后的网状结构具有更强的空间位阻作用，进一步避免了膨胀层的损失。

附图说明

图1是本发明提供的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图1和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例

实施例1

一种保温防火装饰板，包括板本体，该板本体的外侧涂覆有保温防火层，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

其中，该保温防火装饰板的制备方法包括以下步骤：

步骤1，将丙烯酸酯乳液胶黏剂、聚乳酸、纳米氢氧化铝、聚磷酸铵、空心玻璃微珠和可膨胀石墨混合并搅拌均匀，获得混合料；

步骤2，将三聚氰胺和碳纳米管相互混合，并采用raft法进行接枝改性；

步骤3，将改性碳纳米管加入混合料中并搅拌均匀，获得基料；

步骤4，将基料与水以1:1.2的质量比混合均匀，获得防火涂料；

步骤5，将防火涂料涂覆于板本体的外侧，养护固化形成保温防火层。

实施例2

与实施例1的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例

对比例1

与实施例1的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例2

与对比例1的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例3

与实施例1的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例4

与对比例3的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例5

与实施例1的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例6

与对比例5的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例7

与实施例1的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例8

与对比例7的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例9

与实施例1的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

对比例10

与对比例9的区别在于，按重量份数计，保温防火层原料配方如表1所示。

性能检测试验

参照gb8424-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》，分别对样品进行燃烧性能等级测试(a级分为a1、a2，b1级分为b、c，b2级分为d、e，b3为f)，测试结果如表1所示。

表1

表1-续

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。