本實用新型屬于保溫阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

目前，建筑類的保溫材料和冷鏈設(shè)施類如冷藏車、冷藏箱等的保溫材料大多是采用發(fā)泡的聚氨酯材料，同時也有采用發(fā)泡的聚苯乙烯(EPS)材料。然而，首先這些材料存在著較大的安全隱患，如易燃燒，日前，很多的火災(zāi)多數(shù)源于保溫材料的著火；其次是材料的耐溫性不夠，在持續(xù)暴曬等過高溫度下，由于材料的耐溫性不夠而發(fā)生坍塌；再次是這些材料在發(fā)泡過程中采用的是化學(xué)發(fā)泡劑，其產(chǎn)生的氣體會污染環(huán)境。因此，研究一種具有良好阻燃性和耐溫性且生產(chǎn)過程環(huán)境友好的保溫材料具有非常重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料，通過對其夾心結(jié)構(gòu)組成的材料進(jìn)行選擇，夾心結(jié)構(gòu)的上、下兩層均為纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材，中間層為長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材，使得本實用新型制得的復(fù)合材料既具有良好的保溫性能、阻燃性能，又具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度的新型復(fù)合材料，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，滿足在建筑、交通運輸行業(yè)對保溫材料相關(guān)性能的要求。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料，所述的復(fù)合材料為夾心結(jié)構(gòu)，包括纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材和長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材，所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材的上表面和下表面均設(shè)有所述的纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材，所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材的熱 塑性聚酯為非連續(xù)體，孔隙率為10～90％，孔隙率優(yōu)選為30～70％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下：

一、高耐熱性，本實用新型的保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料的樹脂基體為一種結(jié)晶熱塑性聚酯，能夠耐受150℃以上的溫度，如纖維增強(qiáng)PET材料，其最高熱變形溫度能達(dá)到250℃，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的聚氨酯發(fā)泡材料或聚苯乙烯發(fā)泡材料；

二、良好的阻燃性，本實用新型的保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料通過在組成材料中加入第一阻燃劑和第二阻燃劑，使得其相對于聚氨酯發(fā)泡體和聚苯乙烯發(fā)泡體具有較好的阻燃性；

三、高強(qiáng)度，本實用新型的保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料的外表層采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，使得本實用新型的復(fù)合材料外表層具有非常高的強(qiáng)度和剛性；此外，本實用新型的芯材采用長纖維增強(qiáng)的輕質(zhì)板材，使得本實用新型的復(fù)合材料在低質(zhì)量的同時，也具有非常優(yōu)異的比強(qiáng)度和比剛性；

四、良好的著色性，本實用新型的第一熱塑性聚酯和第二熱塑性聚酯是一種極性的聚合物，具有良好的可噴涂性能，可以通過噴涂各種顏色。

當(dāng)然，實施本實用新型的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。應(yīng)該理解，這些實施例僅用于說明本實用新型，而不用于限定本實用新型的保護(hù)范圍。在實際應(yīng)用中本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型做出的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本實用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實用新型的一種保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料，所述的復(fù)合材料為夾心結(jié)構(gòu)，包括纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材1和長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材2，所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材2的上表面和下表面均設(shè)有所述的纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材1；所述的纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材1包括20～70重量份無機(jī)纖維和30～80重量份第一阻燃熱塑性聚酯；所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材2包括40～70重量份長纖維和30～60重量份第二阻燃熱塑性聚酯，所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材2的熱塑性聚酯為非連續(xù)體，含有大量的空隙，孔隙率為10～90％，孔隙率優(yōu)選為30～70％，這些空隙中含有大量的氣體，也正是這些空隙提供該材料的保溫及隔音性能。

所述的纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材1的制備方法為以下方法中的一種：通過螺桿擠出機(jī)擠出的短纖維或長纖維增強(qiáng)的阻燃熱塑性聚酯片材；或是將連續(xù)纖維增強(qiáng)的阻燃熱塑性聚酯單向帶通過連續(xù)層合機(jī)復(fù)合成0/90°多層片材，或通過壓機(jī)制造連續(xù)纖維織物增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材。

所述的第一阻燃熱塑性聚酯包括以下重量份的原料：

第一熱塑性聚酯 70～95

第一阻燃劑 5～30；

所述的第一阻燃熱塑性聚酯的制備方法，包括以下步驟：將所述的第一熱塑性聚酯與所述的第一阻燃劑通過平行雙螺桿進(jìn)行擠出，冷卻切粒，即得所述的第一阻燃熱塑性聚酯

在本實用新型的一個具體實施方式中，

所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材2的制備方法，包括以下兩種方法：

第一種方法：將所述的第二阻燃熱塑性聚酯和所述的長纖維均勻分散在水中，然后平鋪于傳送帶上，除去水分，再經(jīng)加熱熔融、冷卻定型即得所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材；

第二種方法：將所述的第二阻燃熱塑性聚酯和所述的長纖維置于開松機(jī) 中開松、混勻、梳理鋪層得到針刺氈，然后經(jīng)加熱熔融、冷卻定型即得所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材

所述的第二阻燃熱塑性聚酯包括以下重量份的原料：

第二熱塑性聚酯 70～95

第二阻燃劑 5～30；

所述的第二阻燃熱塑性聚酯的制備方法，包括以下步驟：將所述的第二熱塑性聚酯與所述的第二阻燃劑通過平行雙螺桿進(jìn)行擠出，冷卻切粒，即得所述的第二阻燃熱塑性聚酯。

所述的無機(jī)纖維為玻璃纖維或玄武巖纖維，所述的無機(jī)纖維為短切纖維、長纖維或連續(xù)纖維中的一種或多種所述的長纖維為玻璃纖維或玄武巖纖維。

所述的第一熱塑性聚酯和第二熱塑性聚酯均為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)中的一種或兩種。

所述的第一阻燃劑和第二阻燃劑均為溴系阻燃劑或磷系阻燃劑；所述的溴系阻燃劑為十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環(huán)氧樹脂或苯氧端基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物中的一種或兩種；所述的磷系阻燃劑為紅磷、次磷酸鋁、磷酸三苯酯、亞磷酸三苯酯或磷酸三乙酯中的一種或兩種。

本實用新型還公開了上述的保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)所述的長纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯輕質(zhì)板材的上表面和下表面均放置有所述的纖維增強(qiáng)阻燃熱塑性聚酯片材，并置于加熱平板中加熱；

(2)待所述的第一阻燃熱塑性聚酯和所述的第二阻燃熱塑性聚酯均完全熔融后，轉(zhuǎn)移到設(shè)定好厚度的冷卻平板壓機(jī)中冷卻定型，即可得到所述的保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料。該方法可以通過控制板材的厚度的方式控制芯層中孔隙率的大小，具體為在復(fù)合材料的總質(zhì)量、尺寸大小相同的情況下，厚度越大，則材料的密度越小，從而產(chǎn)生的空隙率也就越大，從而可以控制復(fù)合材料的強(qiáng)度和保溫性能。

本實用新型還公開了上述的保溫阻燃熱塑性聚酯復(fù)合材料在建筑和交通運輸行業(yè)保溫材料中的應(yīng)用。

實施例1：本實用新型的一種保溫阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)復(fù)合材料的制備，包括以下步驟：

1、長纖維增強(qiáng)阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)輕質(zhì)板材的制備

將長度為50mm的玻璃纖維與長度為50mm的10％次磷酸鋁阻燃的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維按照55/45重量份混合，在開松機(jī)中開松、混勻，然后經(jīng)過梳理機(jī)梳理鋪層，鋪層后的混雜纖維經(jīng)針刺成型，得到由玻璃纖維/阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維組成的針刺氈，再將上述針刺氈置于紅外烘箱中，阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維加熱熔融，熔融后的纖維氈置于設(shè)定厚度的平板冷卻機(jī)中冷卻定型，即可得到長玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯輕質(zhì)板材，孔隙率為50％。

2、連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)片材的制備

將連續(xù)玻璃纖維通過熔體浸漬槽浸漬用10％次磷酸鋁阻燃的聚對苯二甲酸乙二醇酯熔體，輥壓冷卻定型，得到玻璃纖維含量為60％的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯單向帶，然后將單向帶通過0/90°疊加鋪放，加熱熔融熱壓，冷卻定型，得到連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯片材。

3、保溫阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)復(fù)合材料的制備

將連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯片材和長纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯輕質(zhì)板材按照片材/板材/片材的三層夾芯結(jié)構(gòu)疊加鋪放，然后至于加熱平板中加熱熔融，熔融后的材料轉(zhuǎn)移到通有冷卻水的冷卻定型平板壓機(jī)中進(jìn)行定厚、冷卻定型，得到一定厚度的具有良好保溫阻燃性的本實用新型夾芯復(fù)合材料。

實施例2：本實用新型的一種保溫阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)復(fù)合材料的制備，包括以下步驟：

1、長纖維增強(qiáng)阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)輕質(zhì)板材的制備同 實施例1，第二阻燃劑采用15％溴化聚碳酸酯(PC)；

2、短纖維增強(qiáng)阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)片材的的制備

將短玻璃纖維增強(qiáng)的15％溴化聚碳酸酯(PC)阻燃的聚對苯二甲酸乙二醇酯利用雙螺桿擠出機(jī)擠出厚度為1mm的平板，定型冷卻，即可得到玻璃纖維含量為40％的阻燃短纖維增強(qiáng)的聚對苯二甲酸乙二醇酯片材。

3、保溫阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)復(fù)合材料的制備

將短玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯片材和長纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸乙二醇酯輕質(zhì)板材按照片材/板材/片材的三層夾芯結(jié)構(gòu)疊加鋪放，然后至于加熱平板中加熱熔融，熔融后的材料轉(zhuǎn)移到通有冷卻水的冷卻定型平板壓機(jī)中進(jìn)行定厚、冷卻定型，即得到一定厚度的具有良好保溫阻燃性的本實用新型夾芯復(fù)合材料。

實施例3：本實用新型的一種保溫阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)復(fù)合材料的制備，包括以下步驟：

1、長纖維增強(qiáng)阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)輕質(zhì)板材的制備

將長度為70mm的玻璃纖維與長度為70mm的20％溴化環(huán)氧阻燃的聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維按照50/50重量份混合，在開松機(jī)中開松、混勻，然后經(jīng)過梳理機(jī)梳理鋪層，鋪層后的混雜纖維經(jīng)針刺成型，得到由玻璃纖維/阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維組成的針刺氈，再將上述針刺氈置于紅外烘箱中，阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維加熱熔融，熔融后的纖維氈置于設(shè)定厚度的平板冷卻機(jī)中冷卻定型，即可得到長玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯輕質(zhì)板材板材孔隙率為80％。

2、長纖維增強(qiáng)阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)片材的制備

將8％磷酸三苯酯阻燃的聚對苯二甲酸丙二醇酯通過雙螺桿擠出機(jī)擠到長玻璃纖維的針刺氈上，通過連續(xù)雙鋼帶進(jìn)行加熱擠壓冷卻定型，即可得到纖維含量為45％的長纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯片材。

3、保溫阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)復(fù)合材料的制備

將長玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸丙二醇酯片材和長纖維增強(qiáng)的阻 燃聚對苯二甲酸丙二醇酯輕質(zhì)板材按照片材/板材/片材的三層夾芯結(jié)構(gòu)疊加鋪放，然后至于加熱平板中加熱熔融，熔融后的材料轉(zhuǎn)移到通有冷卻水的冷卻定型平板壓機(jī)中進(jìn)行定厚、冷卻定型，即得到一定厚度的具有良好保溫阻燃能的本實用新型夾芯復(fù)合材料。

實施例4：本實用新型的一種保溫阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)復(fù)合材料的制備，包括以下步驟：

1、長纖維增強(qiáng)阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)輕質(zhì)板材的制備

將長度為30mm的玻璃纖維與長度為30mm的30％溴化十二烷基乙烷阻燃的聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維按照50/50重量份混合，分散在水中，經(jīng)攪拌、充氣，形成玻璃纖維、阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維的懸浮液，將懸浮液平鋪到傳送帶上，進(jìn)行水分的除掉，進(jìn)入烘箱進(jìn)一步干燥，水分完全干燥后，進(jìn)入到紅外烘箱中使阻燃的聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維熔融，然后輥壓冷卻定型，即可得到長玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯輕質(zhì)板材，孔隙率為60％。

2、連續(xù)玻璃纖維織物增強(qiáng)阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)復(fù)合材料片材的制備

將采用5％次磷酸鋁阻燃的聚對苯二甲酸丁二醇酯通過流延機(jī)流延成薄膜，將阻燃的薄膜與連續(xù)玻璃纖維斜紋織物按照薄膜/織物/薄膜的方式鋪層，置于熱壓機(jī)的平板模具中加熱并加壓，然后同冷卻水冷卻定型，得到玻璃纖維含量為50％的連續(xù)纖維織物增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯片材。

3、保溫阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)復(fù)合材料的制備

將連續(xù)玻璃纖維織物增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯片材和長纖維增強(qiáng)的阻燃聚對苯二甲酸丁二醇酯輕質(zhì)板材按照片材/板材/片材的三層夾芯結(jié)構(gòu)疊加鋪放，然后至于加熱平板中加熱熔融，熔融后的材料轉(zhuǎn)移到通有冷卻水的冷卻定型平板壓機(jī)中進(jìn)行定厚、冷卻定型，即得到一定厚度的具有良好保溫阻燃性的本實用新型夾芯復(fù)合材料。

將上述實施例制得的復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，包括彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、 阻燃性和耐熱溫度等項目，同時以現(xiàn)有的聚氨酯發(fā)泡夾芯材料和發(fā)泡聚苯乙烯夾芯材料為對照組，用以說明本實用新型的復(fù)合材料實現(xiàn)了本實用新型的目的，具體見表1。

表1

從表1可以得出，本實用新型的復(fù)合材料在彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、阻燃性和耐熱溫度的效果上，均優(yōu)于現(xiàn)有的聚氨酯發(fā)泡夾芯材料和發(fā)泡聚苯乙烯夾芯材料，特別是在機(jī)械強(qiáng)度和阻燃耐熱性上具有很大的提高，極大的改善了在建筑和交通運輸行業(yè)保溫材料中的應(yīng)用范圍。

以上公開的本實用新型優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本實用新型。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本實用新型。本實用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。