一种耐高温阻燃面料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温阻燃面料，以重量份数计，所述耐高温阻燃面料由以下组分制成：不饱和聚酯树脂50～80份、氮磷硅复合阻燃剂15～30份、相容剂2～10份、热稳定剂2～6份、抗氧化剂1～5份、膨润土1～5份、紫外吸收剂1～5份；氮磷硅复合阻燃剂的制备方法如下：称取纳米SiO2，加入甲苯，超声分散得均匀悬浮液，加入乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌下反应，离心、干燥得改性纳米SiO2；向反应容器中加入乙醇，然后加入二乙醇胺和改性纳米SiO2，反应后洗涤反应液，减压蒸馏有机相，得到氮化纳米SiO2；将2

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温阻燃面料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纺织
，具体涉及一种耐高温阻燃面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]涤纶织物由于优良的物理性能，经常被用于室内装饰和交通共聚的内饰品，然而，涤纶织物的极限氧指数为20～22％，易燃且燃烧速度快，燃烧时还会产生大量热量、烟及有毒气体，给人身健康、环境都会造成巨大的危害。
[0003]中国专利文献CN207466013U提供了一种阻燃隔热面料，包括纺布层，所述纺布层的一面缝接有芳纶隔热层，所述芳纶隔热层远离纺布层的一面缝接有隔热棉层，所述隔热棉层远离芳纶隔热层的一面缝接有第二三聚氰胺纤维层，所述纺布层另一面通过多个胶粘层连接有阻燃棉层，所述阻燃棉层远离胶粘层的一面缝接有聚丙烯纤维层，所述聚丙烯纤维层远离阻燃棉层的一面设有第一三聚氰胺纤维层；该技术提供的面料共有10层结构，存在造价较高，结构复杂，使用不方便的问题。
[0004]聚酯纤维的阻燃改性方法主要采用共混改性、共聚改性以及后整理等方法，最常用的阻燃剂有卤系和磷系阻燃剂；卤系阻燃剂品种多、适用范围广、成本低、阻燃效果较好，但是在热裂解或燃烧时容易产生二噁英类物质，严重危害人身安全和环境安全，因此目前市面上主要采用环境友好型磷系阻燃剂。
[0005]中国专利文献CN106544856A提供了一种棉面料阻燃整理液，其组分包含高聚磷酸铵、硬脂酸酰胺/蒙脱土水分散液、树脂交联剂、磷酸酯、水；高聚磷酸铵高温下能够分解产生聚磷酸促进纤维脱水，同时降低面料的初始分解温度，较低的初始分解温度有利于炭残留物的生成并减少可燃性气体产物的生成；硬脂酸酰胺蒙脱土纳米材料能够显著地提高成炭效率，减少可燃性气体产物，赋予面料更好的阻燃性能；但该专利技术存在整理后效果持续时间短等缺陷。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种耐高温阻燃面料及其制备方法，提供的氮磷硅复合阻燃剂不含卤素、稳定性好、分解温度高，具有较好氮磷硅协同效应，阻燃效率高，燃烧时对环境影响小。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种耐高温阻燃面料，以重量份数计，由以下组分制成：不饱和聚酯树脂50～80份、氮磷硅复合阻燃剂15～30份、相容剂2～10份、热稳定剂2～6份、抗氧化剂1～5份、膨润土1～5份、紫外吸收剂1～5份。
[0009]优选的，所述氮磷硅复合阻燃剂的制备方法包括如下步骤：
[0010](1)称取纳米SiO2，加入甲苯，常温下超声分散30～60min，得均匀悬浮液，再向其中加入乙烯基三甲氧基硅烷，超声处理5～10min，然后开启搅拌，70～100℃下反应4～8h，反应结束后1000～1500r/min下离心，干燥，得改性纳米SiO2；
[0011](2)向反应容器中加入乙醇，然后加入二乙醇胺和步骤(1)所得改性纳米SiO2，升温至60～70℃反应8～12h，洗涤反应液，减压蒸馏有机相，得到氮化纳米SiO2；
[0012](3)将2
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羧乙基苯基次膦酸和步骤(2)所得氮化纳米SiO2混合，然后加入催化剂，在惰性气体保护和搅拌下反应，得到氮磷硅复合阻燃剂。
[0013]优选的，步骤(1)中，纳米SiO2、甲苯的质量体积比为2～6：100；纳米SiO2、乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为2～6：0.5～2。
[0014]优选的，步骤(2)中，二乙醇胺和改性纳米SiO2的质量比为2～3.5：1；改性纳米SiO2和乙醇的质量体积比为8～15：100。
[0015]优选的，步骤(3)中，2
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羧乙基苯基次膦酸和氮化纳米SiO2的质量比为3～4：2；2
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羧乙基苯基次膦酸与催化剂的质量比为125：1。
[0016]优选的，步骤(3)中，所述催化剂为4
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甲基苯磺酸，所述惰性气体的氮气或氩气。
[0017]优选的，步骤(3)中，反应温度为180～200℃，反应时间1～3h，搅拌转速为300～500r/min。
[0018]优选的，所述相容剂为环状酸酐型相容剂和/或环氧型相容剂，所述紫外吸收剂为UVP、UV234、UV360或UV531中的一种或多种。
[0019]优选的，所述热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、水合三盐基硫酸铅或二盐基亚磷酸铅中的一种或多种，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂2246中的一种或多种。
[0020]本专利技术还要求保护一种所述耐高温阻燃面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0021]按重量份称取不饱和聚酯树脂、氮磷硅复合阻燃剂、相容剂、热稳定剂、抗氧化剂、膨润土、紫外吸收剂，加入到反应釜中，在氮气氛围下搅拌加热升温，在240～260℃下反应2～3h；停止通入氮气，抽真空继续升温，在260～280℃下反应3～5h，冷却后切片、拉丝、针织得到耐高温阻燃面料。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0023]1)本专利技术提供的耐高温阻燃面料，利用乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂对纳米SiO2进行改性，在纳米SiO2表面引入双键，同时增加了纳米SiO2在有机溶剂中的分散性，减少其团聚；接着通过二乙醇胺中—NH与改性纳米SiO2双键的反应，引入氮元素和醇羟基，随后利用2
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羧乙基苯基次膦酸与氮化纳米SiO2中醇羟基的熔融缩合反应，将侧磷基团接枝到纳米SiO2表面，得到氮磷硅复合阻燃剂；该阻燃剂具有良好的热稳定性和成炭性能，利用该阻燃剂制备所得面料具有极佳的耐高温及阻燃性。
[0024]2)本专利技术提供的耐高温阻燃面料，氮磷硅复合阻燃剂中磷酸脱水炭化在面料表面形成炭层，有效隔绝了空气扩散渗透到面料内部，阻燃剂降解后释放出的NH3、水蒸气和其他小分子物质，一方面降低了面料表面的温度，另一方面吹起了炭层，阻止了热和氧气的交换，大大缓解了面料的降解，能够起到极佳的阻燃效果。
[0025]3)本专利技术提供的耐高温阻燃面料，将纳米SiO2引入氮磷体系，制备得到氮磷硅复合阻燃剂，利用该阻燃剂制得的面料，燃烧时会在表面形成一层含有Si—O—C键和—Si—C键的保护层，具有绝热、屏蔽热量、增加炭层热稳定性的作用，能够显著提升面料的高温热稳定性和阻燃性能。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]如无特殊说明外，本专利技术中的化学试剂和材料均通过市场途径购买或通过市场途径购买的原料合成。
[0028]纳米SiO2购自浙江弘晟材料科技股份有限公司，型号SS1，比表面积120m2/g，平均粒径20nm，纯度99％；
[0029]不饱和聚酯树脂购自万青化学科技有限公司，酸值为20mgKOH/g，型号为TC
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温阻燃面料，其特征在于，以重量份数计，由以下组分制成：不饱和聚酯树脂50～80份、氮磷硅复合阻燃剂15～30份、相容剂2～10份、热稳定剂2～6份、抗氧化剂1～5份、膨润土1～5份、紫外吸收剂1～5份。2.根据权利要求1所述的耐高温阻燃面料，其特征在于，所述氮磷硅复合阻燃剂的制备方法包括如下步骤：(1)称取纳米SiO2，加入甲苯，常温下超声分散30～60min，得均匀悬浮液，再向其中加入乙烯基三甲氧基硅烷，超声处理5～10min，然后开启搅拌，70～100℃下反应4～8h，反应结束后1000～1500r/min下离心，干燥，得改性纳米SiO2；(2)向反应容器中加入乙醇，然后加入二乙醇胺和步骤(1)所得改性纳米SiO2，升温至60～70℃反应8～12h，洗涤反应液，减压蒸馏有机相，得到氮化纳米SiO2；(3)将2
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羧乙基苯基次膦酸和步骤(2)所得氮化纳米SiO2混合，然后加入催化剂，在惰性气体保护和搅拌下反应，得到氮磷硅复合阻燃剂。3.根据权利要求2所述的耐高温阻燃面料，其特征在于，步骤(1)中，纳米SiO2、甲苯的质量体积比为2～6：100；纳米SiO2、乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为2～6：0.5～2。4.根据权利要求2所述的耐高温阻燃面料，其特征在于，步骤(2)中，二乙醇胺和改性纳米SiO2的质量比为2～3.5：1；改性纳米SiO2和乙醇的质量体积比为8～15：100。5.根据权利要求2所述的耐高温阻燃面料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金海斌，杨建都，应顺敬，金海乐，杨伟伟，王奕军，
申请(专利权)人：上海衡韵实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：