一種阻燃劑及其在無(wú)紡平印阻燃防火壁紙中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及建筑裝飾領(lǐng)域。更具體地，涉及一種防火阻燃材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)紡平印壁紙是以無(wú)紡紙為基材，經(jīng)過(guò)多個(gè)印刷輥轉(zhuǎn)印花型和顏色而成的裝飾材料，廣泛應(yīng)用于墻面和頂棚裝飾。
[0003]無(wú)紡紙是以木纖維或合成纖維為原材料生產(chǎn)而成，屬于可燃材料或易燃材料；印刷在無(wú)紡紙上的各種材料(色母)屬于易燃材料。因此，壁紙遇火后會(huì)迅速起火燃燒、蔓延、并釋放出大量有害氣體和煙霧，嚴(yán)重威脅著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
[0004]為消除火災(zāi)隱患，公安部和建設(shè)部于1992年頒布實(shí)施了《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2006發(fā)布了GB 8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》、GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的單體燃燒試驗(yàn)》、GB/T20285-2006《材料產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)》及GB20286-2006《公共場(chǎng)所阻燃制品及組件燃燒性能要求及標(biāo)識(shí)》等五項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建筑裝飾裝修材料的燃燒性能做了具體規(guī)定，要求應(yīng)用于公共建筑和高層民用建筑的裝飾裝修材料燃燒性能必須為不燃材料(A級(jí))或難燃材料(B1級(jí))。
[0005]壁紙是現(xiàn)代裝修中常用的裝修材料，采用不燃壁紙或難燃壁紙更安全。壁紙的可燃級(jí)別主要取決于浸透與壁紙或與壁紙相結(jié)合的阻燃劑，因而需要提供一種阻燃劑，該阻燃劑適合無(wú)紡平印壁紙，能夠使壁紙達(dá)到難燃或不燃的級(jí)別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種阻燃劑。
[0007 ]本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種阻燃劑的制備方法。
[0008]本發(fā)明要解決的第三個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種含有所述阻燃劑的無(wú)紡平印壁紙。
[0009 ]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0010]一種阻燃劑是由第一原料、第二原料和第三原料制成，其中所述第一原料為磷酸；所述第二原料為氫氧化鋁或/和氧化鋁;所述第三原料選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、硅酸鈉、硅酸鉀和磷酸鈉中的一種或多種。
[0011]其中所述第一原料:第二原料:第三原料的質(zhì)量比為100:5?260:0.5?50。優(yōu)選地，所述第一原料:第二原料:第三原料的質(zhì)量比為100:15?70: 2?20。其中，對(duì)于每100質(zhì)量份第一原料，第二原料的質(zhì)量份為15?70，第三原料的質(zhì)量份為2?20時(shí)，合成阻燃劑的條件容易控制，使用該阻燃劑生產(chǎn)的阻燃防火壁紙的阻燃性能和理化性能最佳。
[0012]所述磷酸的質(zhì)量是以濃度為85%的磷酸來(lái)計(jì)算的，當(dāng)磷酸濃度改變時(shí)，添加磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)該是與濃度為85%的磷酸等同質(zhì)量的磷酸。
[0013]所述阻燃劑的制備方法，包括如下步驟:
[0014]將第一原料和第二原料在85?150°C下反應(yīng)5?300min，冷卻至90°C以下；加入第三原料，在25?90°C下反應(yīng)5?120min，制得阻燃劑；
[0015]優(yōu)選地，所述第一原料和第二原料在95?135°C下反應(yīng)10?60min，冷卻至60°C以下；
[0016]優(yōu)選地，加入第三原料后，在30?60°C下反應(yīng)20?60min，制得阻燃劑。
[0017]所述第一原料:第二原料:第三原料的質(zhì)量比為100: 5?260: 0.5?50。優(yōu)選地，所述第一原料:第二原料:第三原料的質(zhì)量比為100:15?70:2?20。其中，對(duì)于每100份第一原料，第二原料的質(zhì)量為15?70，第三原料的質(zhì)量為2?20時(shí)，合成阻燃劑的條件容易控制，使用該阻燃劑生產(chǎn)的阻燃防火壁紙的阻燃性能和理化性能最佳。
[0018]—種包含所述阻燃劑的無(wú)紡平印壁紙，其包括:無(wú)紡紙和阻燃劑，其中所述無(wú)紡紙與阻燃劑的絕干質(zhì)量比為100:5?50。
[0019]優(yōu)選地，所述無(wú)紡紙:阻燃劑的絕干質(zhì)量比為100:8?30。
[0020]當(dāng)每100份絕干無(wú)紡紙中阻燃劑的絕干質(zhì)量小于8份時(shí)，由于阻燃劑的添加量不足，壁紙的燃燒性能僅能達(dá)到GB8624規(guī)定的難燃性材料(B1-C級(jí))或可燃材料(D級(jí))規(guī)定；當(dāng)每100份絕干無(wú)紡紙中阻燃劑的絕干質(zhì)量大于8份時(shí)，阻燃防火壁紙的燃燒性能符合GB8624規(guī)定的難燃性材料(B1-B級(jí))的規(guī)定；隨著阻燃劑的添加量增加，阻燃防火壁紙的阻燃性能提高，當(dāng)每100份絕干無(wú)紡紙中阻燃劑的絕干質(zhì)量達(dá)到30份時(shí)，燃燒性能符合不燃材料(A級(jí))的規(guī)定；當(dāng)每100份絕干無(wú)紡紙，阻燃劑的絕干質(zhì)量大于30份時(shí)，成本相應(yīng)提高中產(chǎn)品的柔韌性和加工性能降低由于阻燃劑的添加量過(guò)量而降低。
[0021]—種包含所述阻燃劑的無(wú)紡平印壁紙的制造方法，包括如下步驟:
[0022]將無(wú)紡紙裝在開(kāi)卷機(jī)上；
[0023]將阻燃劑配制成5.0-60.0wt %的水溶液，裝入無(wú)紡平印生產(chǎn)線的第一道轉(zhuǎn)印輥槽中；
[0024]無(wú)紡紙通過(guò)第一道轉(zhuǎn)印輥槽時(shí)涂布、浸漬阻燃劑，使阻燃劑滲透到無(wú)紡紙的孔隙中；
[0025]在120_220°C的溫度下初步干燥，使浸漬阻燃劑的無(wú)紡紙的含水率小于30wt%;
[0026]印刷花型和顏色；
[0027]在150_260°C的溫度下干燥定型；
[0028]經(jīng)過(guò)冷卻輥冷卻、裁邊、截?cái)?、檢驗(yàn)、收卷、包裝，制成阻燃防火壁紙。
[0029]阻燃劑水溶液的濃度根據(jù)無(wú)紡紙:阻燃劑的絕干質(zhì)量比和生產(chǎn)線的運(yùn)行速度確定。當(dāng)生產(chǎn)燃燒性能符合GB8624B1-B級(jí)壁紙阻燃壁紙時(shí)，采用5.0-30.0wt %的阻燃劑水溶液;生產(chǎn)燃燒性能符合GB8624A級(jí)壁紙不燃壁紙時(shí)，采用30.0-60.0wt %的阻燃劑水溶液。隨著生產(chǎn)線運(yùn)行速度的提高，相應(yīng)提高阻燃劑水溶液的濃度。
[0030]優(yōu)選地，按照已知壁紙的無(wú)紡平印生產(chǎn)工藝和流程，印刷花型和顏色；
[0031]干燥定型溫度根據(jù)生產(chǎn)線的運(yùn)行速度確定，隨著生產(chǎn)線運(yùn)行速度的提高，相應(yīng)提高干燥定型溫度。
[0032]對(duì)浸漬過(guò)阻燃劑水溶液的無(wú)紡紙進(jìn)行加熱處理，使可溶于水的磷酸鹽進(jìn)一步聚合、變?yōu)椴蝗苡谒牧姿猁}，固定在無(wú)紡紙的孔隙中；同時(shí)阻燃劑與無(wú)紡紙主成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低壁紙燃燒時(shí)的放熱量和火焰?zhèn)鞑ニ俣?、減少無(wú)紡紙燃燒時(shí)的有毒氣體和煙氣濃度。
[0033]本發(fā)明的無(wú)紡平印阻燃防火壁紙的制造方法不改變現(xiàn)有壁紙的生產(chǎn)工藝流程，工藝簡(jiǎn)單，成本低，在賦予壁紙阻燃防火功能的同時(shí)，完全保留了壁紙的裝飾效果。壁紙的阻燃性能達(dá)到不燃材料(A級(jí))或難燃材料(B1級(jí))(GB8624-2012)。
[0034]本發(fā)明的有益效果如下:
[0035]1、本發(fā)明的阻燃劑可應(yīng)用于無(wú)紡平印壁紙，使壁紙的阻燃性能達(dá)到不燃材料(A級(jí))或難燃材料(B1級(jí))(GB8624-2012)。
[0036]2、本發(fā)明提供的阻燃防火壁紙制造方法，在不改變無(wú)紡平印壁紙的生產(chǎn)工藝、流程和裝備的情況下，生產(chǎn)出燃燒性能和煙氣毒性符合GB8624-2012A級(jí)或B1-B級(jí)建筑材料規(guī)定的阻燃防火壁紙。
[0037]3、本發(fā)明提供的阻燃防火壁紙可廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)裝修，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0039]實(shí)施例1
[0040]一種阻燃防火壁紙的制造方法，包括如下步驟:
[0041 ] 1)在反應(yīng)釜中加入含量為85%的磷酸800份，加熱至130°C?135°C;攪拌的同時(shí)加入氧化鋁粉末102份，保持反應(yīng)lOmin ；將反應(yīng)液冷卻至95°C，加入水4284份;攪拌的同時(shí)加入含量為50%的氫氧化鈉溶液68份，繼續(xù)攪拌反應(yīng)lOmin(反應(yīng)溫度50°C)；得到阻燃劑的水溶液5070份。
[0042]磷酸:氧化招:氫氧化鈉的質(zhì)量比為100:15:5。
[0043]阻燃劑水溶液中阻燃劑的含量為15.0wt%。
[0044]2)將阻燃劑水溶液裝入無(wú)紡平印生產(chǎn)線的第一道轉(zhuǎn)印輥槽中；
[0045]3)按照已知的無(wú)紡平印生產(chǎn)工藝和流程，使用定量為120克/m2的無(wú)紡紙生產(chǎn)阻燃防火壁紙，生產(chǎn)線的運(yùn)行速度為40米/分鐘。
[0046]無(wú)紡紙:阻燃劑的絕干質(zhì)量比為100:12。
[0047]4)將浸漬阻燃劑水溶液的無(wú)紡紙通過(guò)200°C干燥箱初步干燥，進(jìn)入下一道工序轉(zhuǎn)印花型和顏色。
[0048]5)轉(zhuǎn)印好所有的花型和顏色后，進(jìn)入200°C干燥箱進(jìn)行干燥定型。
[0049]6)干燥、冷卻、剪切、檢驗(yàn)、收卷、包裝，制成阻燃防火壁紙。
[0050]7)性能檢測(cè)結(jié)果:總發(fā)熱量4.7MJ/m2，熱釋放速率峰值62.0kff/m2，結(jié)論為B1-B級(jí)難燃材料。
[0051 ] 實(shí)施例2
[0052]一種無(wú)紡平印阻燃防火壁紙的制造方法，包括如下步驟:
[0053]1)在反應(yīng)釜中加入含量為85%的磷酸332.5份、水167.5份、攪拌的同時(shí)加入氫氧化鋁粉末150份;繼續(xù)攪拌20min，以2.0°C/min的升溫速度使反應(yīng)液升溫至120°C?125°C，保持20min;將反應(yīng)液冷卻至95°C，加入水600份;攪拌的同時(shí)加入含量為30 %