[發明專利]一種膨脹阻燃劑阻燃后整理改性丙綸無紡布的方法

在審

• 申請號: 201910442823.2
• 申請日: 2019-05-25
• 公開（公告）號: CN110130092A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 張勝;王雪飛;谷曉昱;孫軍;李洪飛
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: D06M10/08
• 分類號: D06M10/08;D06M11/72;D06M13/148;D06M101/20
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本發明涉及一種膨脹阻燃劑阻燃后整理改性丙綸無紡布的方法。該方法首先將丙綸無紡布置于表面活性劑溶液中，賦予其表面親水性能，再將丙綸無紡布置于膨脹阻燃劑溶液中，通過二浸二軋的方法對丙綸無紡布進行處理，然置于烘箱中烘干。本發明能夠提高丙綸無紡布的表面親水性能，從而提高阻燃劑在無紡布表面的附著量；同時，本發明能夠有效提高丙綸無紡布的阻燃性能，極限氧指數明顯提高，并且燃燒時成炭性變好。本發明制備過程簡單高效，原料環保，設備投資少，易于推廣。

技術領域

本發明涉及一種丙綸無紡布的阻燃后整理改性，尤其是一種基于磷氮膨脹阻燃劑配方后整理阻燃丙綸無紡布。

背景技術

丙綸無紡布是有方向或雜亂的聚丙烯纖維網制成的布狀材料。其中原材料聚丙烯來源廣泛，具有良好的力學性能、電絕緣性能和優異的耐溶劑性能，熔點高，適合多種加工方式，因此被廣泛應用于汽車工業、建筑材料、紡織工業和電子電氣領域。但是其極易燃燒并且產生熔融滴落，造成火焰蔓延引發火災，因此需要對其進行阻燃改性，提高其使用的安全性。

現有技術中，紡織品阻燃性能改性方法主要包括三種，一是對聚合物原料進行阻燃改性，二是對纖維進行阻燃改性，三是對織物進行阻燃后整理。其中后整理阻燃法操作簡單，工序短見效快，成本較低，對阻燃劑熱穩定性能要求不高，因此應用最為廣泛。

膨脹阻燃劑主要由酸源、炭源和氣源組成，具有低煙低毒、發煙量少、成本低的優點，并且能夠克服聚合物燃燒時產生熔滴的問題，因此越來越受到研究者和生產商的青睞。膨脹阻燃劑在受熱燃燒的過程中氣源會釋放難燃氣體，稀釋氧氣濃度，阻礙燃燒反應的進行，酸源促進炭源脫水成炭并形成疏松多孔的炭層結構，這種炭層可以隔絕熱量和氧氣的傳遞，保護下層的材料，從而起到阻燃的作用。由于丙綸無紡布表面沒有極性基團，親水性較差，難以通過浸軋工藝將水溶性的阻燃劑整理到無紡布表面，因此還需要對其進行表面親水處理。

本發明采用表面活性劑對丙綸無紡布進行處理，然后選用含磷氮元素的膨脹阻燃劑通過二浸二軋的方法對丙綸無紡布進行阻燃后整理。該發明能夠提高丙綸無紡布的親水性能，從而提高阻燃劑的附著量，丙綸無紡布的阻燃性能顯著提高，在燃燒的過程中形成膨脹炭層，改善了熔滴嚴重的現象。

發明內容

本發明的目的在于通過浸軋后整理工藝將膨脹阻燃劑整理到丙綸無紡布上，從而提高丙綸無紡布的阻燃性能，改善熔滴嚴重的現象。

本發明提供一種膨脹阻燃劑阻燃后整理改性丙綸無紡布的方法，其特征在于改性過程包括以下步驟：

(1)將丙綸無紡布進行預處理，除去可能影響阻燃改性的雜質，其方法是將無紡布在無水乙醇中浸泡8～24h，然后用去離子水進行充分洗滌，再放置于烘箱中，恒溫60～80℃烘干至恒重。

(2)將預處理的丙綸無紡布浸泡于表面活性劑水溶液中，在超聲條件下處理1～10min，然后將處理好的丙綸無紡布放置于烘箱中，恒溫60～80℃烘干至恒重，使其具有表面親水性能。

(3)將選定的酸源和碳源溶解于去離子水中，在水浴鍋中加熱至一定溫度，充分攪拌至完全溶解，配制成阻燃浸軋液。

(4)將親水處理后的丙綸無紡布浸泡于膨脹阻燃劑溶液中，進行二浸二軋，然后放置于烘箱中，60～100℃烘干。

本發明所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，十六烷基三甲基氯化銨，十六烷基三甲基溴化銨中的至少一種，濃度為1～5％。

本發明所述的酸源為磷酸氫二銨，聚磷酸，聚磷酸銨中的至少一種。

本發明所述的碳源為季戊四醇，淀粉，羧甲基殼聚糖中的至少一種。

本發明所述的酸源與碳源的質量比為1:1～5:1。

本發明所述的膨脹阻燃溶液濃度為10～40％。