[發明專利]一種阻燃劑、阻燃合成纖維及其制造方法

有效

• 申請號: 201910540285.0
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110158174B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 孫益華;項元柱;劉志軍
• 申請（專利權）人: 宜賓屏山輝瑞油脂有限公司
• 主分類號: D01F1/07
• 分類號: D01F1/07;D01F6/92;D01F6/46
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 白小明

本發明提供了一種阻燃劑、阻燃合成纖維及其制造方法，屬于合成纖維制造技術領域，一種阻燃劑，所述阻燃劑由硫酸鈣晶須和硫酸鎂晶須通過微膠囊處理方法制得；一種含所述的阻燃劑的合成纖維滌綸及其制造方法；一種含所述的阻燃劑的合成纖維丙綸及其制造方法；硫酸鎂晶須的存在一方面能提高產生裂紋的應力值，另一方面能加速能量的逸散并抑制裂紋的延伸，從而提高合成纖維的拉伸強度；在熔體中加入硫酸鈣晶須后，與硫酸鎂晶須一起作用，由于二者的長度及直徑有很大的區別，硫酸鈣晶須填充了硫酸鎂晶須的之間的空隙，且均為無機物并與微米級的形式分布，在微膠囊內分散性好，不易團聚，使合成纖維的機械強度、耐熱性、阻燃性及穩定性極好。

方法領域

本發明涉及合成纖維制造技術領域，具體是一種阻燃劑、阻燃合成纖維及其制造方法。

背景方法

滌綸是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，是當前合成纖維的第一大品牌。因纖維大分子鏈的剛性較大，彈性模量高，纖維不易變形，其織物洗后不皺，可以不熨燙、堅牢挺刮，易洗易干，還有良好的耐熱、耐寒、耐曬和耐磨性，是一種比較理想的紡織原料，滌綸廣泛用于服飾、裝飾、家紡、建筑和工業領域。

滌綸的基礎原料是石油，滌綸的極限氧指數只有21左右，屬于熔融性易燃燒纖維。由此滌綸給人類提供豐富多彩物質條件的同時，也給人類埋伏了很多的火災隱患。更為嚴重的是滌綸制品在燃燒或高溫下會發生熔融滴落，引起燙傷和火種遷移引發的更大火災。

丙綸是由丙烯作原料經聚合、熔體紡絲制得的纖維，丙綸于1957年正式開始工業化生產，是合成纖維中的后起之秀，由于丙綸具有生產工藝簡單，產品價廉，強度高，相對密度輕等優點，當前丙綸已是合成纖維的第四大品種，是常見化學纖維中最輕的纖維。丙綸的生產包括短纖維、長絲和裂膜纖維等，丙綸膜纖維是將聚丙烯先制成薄膜，然后對薄膜進行拉伸，使它分裂成原纖結成的網狀而制得的。聚丙烯纖維對紫外線很敏感，易老化，耐燃性差。

近幾十年來，阻燃纖維的研究和應用開發日益活躍，各種阻燃纖維品種不斷問世，阻燃劑按化學成分可以分為有機阻燃劑和無機阻燃劑兩大類。有機阻燃劑又分為磷系和鹵系兩個系列。

用于纖維阻燃改性的有機阻燃劑主要是含鹵素和含磷的阻燃劑。含鹵素，特別是含氯、溴的阻燃劑雖然較為有效且應用廣泛，但在燃燒時易釋放有刺激性和腐蝕性的鹵化氫氣體，尤其是常與協同劑銻氧化物配合使用時，其材料燃燒還會釋放大量的煙霧，這些都會對人的生命安全造成一定威脅，除此之外，氧化銻本身屬非熔物質，在紡絲過程中易堵塞擠絲或噴絲的板孔，從而使換板周期縮短，降低生產效率。在生產中，這類阻燃劑首先混合到聚酯切片中，再按通常的紡絲工藝生產纖維，生產工序受到影響，也影響了紡絲纖維的性能。從而也使含鹵阻燃劑的應用受到限制。

無機阻燃劑主要品種有氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、氧化銻、氧化錫、氧化鉬、鉬酸銨、硼酸鋅等，其中以氫氧化鋁與氫氧化鎂因分解吸熱量大，并產生H₂O可起到隔絕空氣作用，其分解后氧化物又是耐高溫物質，故二種阻燃劑不僅可起到阻燃作用，而且可以起到填充作用，它所具有不產生腐蝕性鹵氣及有害氣體、不揮發、效果持久、無毒、無煙、不滴等特點。其阻燃機理如下：是在受熱時發生分解吸收燃燒物表面熱量起到阻燃作用；同時釋放出大量水分稀釋燃物表面的氧氣，分解生成的活性氧化物附著于可燃物表面又進一步阻止了燃燒的進行。其中氫氧化鋁與氫氧化鎂在整個阻燃過程中不但沒有任何有害物質產生，而且其分解的產物在阻燃的同時還能夠大量吸收橡膠、塑料等高分子燃燒所產生的有害氣體和煙霧，特別是活性氧化鎂不斷吸收未完全燃燒的熔化殘留物，從使燃燒很快停止的同時消除煙霧、阻止熔滴，是一種非常優秀的的環保型無機阻燃劑。但是其最大的缺點是阻燃效率低，填充量大(填充量一般為40-60wt％)，與高分子材料相容性差、難分散，導致材料的力學性能、電學性能和加工性能嚴重下降。

發明內容