[發(fā)明專利]一種基于氧化石墨烯的阻燃涂層織物的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010983902.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112252024B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙燕;可汗·法瓦德;王姍遲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M11/74
• 分類號(hào): D06M11/74;D06M14/22;D06M11/80;G08B17/06;D06M101/06
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

本發(fā)明涉及一種基于氧化石墨烯的阻燃涂層織物的制備方法及應(yīng)用，首先將棉織物浸入氧化石墨烯水分散液中得到氧化石墨烯涂層棉織物，然后將氧化石墨烯涂層棉織物浸入DMAEMA溶液中，并經(jīng)紫外光光照得到氧化石墨烯/PDMAEMA涂層棉織物，最后將氧化石墨烯/PDMAEMA涂層棉織物浸入超聲波處理的六方氮化硼納米片分散液中制得氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治狀分層納米涂層阻燃棉織物；氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治狀分層納米涂層阻燃棉織物可用于制備大面積火災(zāi)預(yù)警傳感器。采用本發(fā)明的基于氧化石墨烯的阻燃涂層織物制得的大面積火災(zāi)預(yù)警傳感器，可實(shí)現(xiàn)大面積傳感，且報(bào)警時(shí)間較短。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火災(zāi)預(yù)警傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于氧化石墨烯的阻燃涂層織物的制備方法及應(yīng)用，具體涉及一種氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治狀分層納米涂層阻燃棉織物的制備方法及其在火災(zāi)預(yù)警傳感器方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著國(guó)家的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)輕型材料的需求日益增加，特別是在建筑、裝飾、交通、家具、電纜和電氣設(shè)備等領(lǐng)域。然而，許多常見(jiàn)的輕質(zhì)材料是高度可燃的，如聚合物泡沫、木材、紡織品等，著火溫度超過(guò)300-500℃時(shí)，會(huì)劇烈燃燒，火焰迅速蔓延。這就容易導(dǎo)致每年發(fā)生相當(dāng)多的火災(zāi)事故。火災(zāi)事故不僅造成相當(dāng)大的財(cái)產(chǎn)損失和醫(yī)療費(fèi)用，同時(shí)對(duì)周圍環(huán)境和全球氣候造成了不利影響。為了減少或避免這些火災(zāi)的發(fā)生，人們使用阻燃材料和采用早期火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器等手段，實(shí)現(xiàn)易燃材料預(yù)燃過(guò)程中的高火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，并作出及時(shí)可靠的響應(yīng)，從而避免火災(zāi)的發(fā)生。

目前，市場(chǎng)上雖然有大量的商用火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，包括煙霧探測(cè)器和紅外火焰探測(cè)器，但預(yù)警和防火效果并不理想。現(xiàn)有的火災(zāi)探測(cè)器距離燃燒源有一定距離；只有當(dāng)煙霧濃度或紅外探測(cè)溫度達(dá)到臨界值時(shí)，才能觸發(fā)火災(zāi)探測(cè)器。因此，火災(zāi)預(yù)警反應(yīng)遲鈍(反應(yīng)時(shí)間超過(guò)100s)，失去了人們疏散的最佳時(shí)機(jī)，也加大了撲滅火災(zāi)的難度，此外，它們?cè)谑彝猸h(huán)境中的應(yīng)用也受到了很大的限制。因此，如何開(kāi)發(fā)一種高效的室內(nèi)外火災(zāi)預(yù)警傳感器顯得至關(guān)重要，一旦可燃材料受到高溫或火焰刺激時(shí)，能夠快速、可靠地實(shí)時(shí)觸發(fā)信號(hào)，從而縮短火災(zāi)預(yù)警時(shí)間，避免造成更大的火災(zāi)事故。

基于氧化石墨烯的電絕緣、熱不穩(wěn)定和溫度響應(yīng)熱還原特性，通過(guò)高溫或火焰接觸可以實(shí)現(xiàn)熱還原，從而恢復(fù)石墨烯的高導(dǎo)電性，因此越來(lái)越多的研究人員設(shè)計(jì)了基于氧化石墨烯的火災(zāi)預(yù)警探測(cè)器。但由于熱還原氧化石墨烯在空氣氣氛下的熱穩(wěn)定性較低，會(huì)逐漸氧化并完全燃燒殆盡，無(wú)法實(shí)現(xiàn)持續(xù)的火災(zāi)報(bào)警。因此，研究人員致力于賦予氧化石墨烯阻燃功能，使其在燃燒過(guò)程中仍保持原有狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)報(bào)警。目前基于氧化石墨烯的火災(zāi)預(yù)警涂料常用在泡沫、海綿和木材上，在織物上的應(yīng)用還很少，且局限于小規(guī)模應(yīng)用。紡織面料，尤其是棉面料，燃燒溫度(360～425℃)時(shí)極易燃。據(jù)報(bào)道，棉織物一旦被點(diǎn)燃，可在～15s范圍內(nèi)會(huì)對(duì)人體造成致命燒傷。因此，設(shè)計(jì)一種適用于柔性的棉織物的阻燃防火預(yù)警涂料顯得至關(guān)重要。

因此，針對(duì)上述問(wèn)題，有必要提出進(jìn)一步的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種基于氧化石墨烯的阻燃涂層織物的制備方法及應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治狀分層納米涂層阻燃棉織物的制備方法，首先將棉織物浸入氧化石墨烯水分散液中得到氧化石墨烯涂層棉織物，然后將氧化石墨烯涂層棉織物浸入DMAEMA(甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯)溶液中，并經(jīng)紫外光光照得到氧化石墨烯/PDMAEMA涂層棉織物，最后將氧化石墨烯/PDMAEMA涂層棉織物浸入經(jīng)超聲波處理的六方氮化硼納米片分散液中制得氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治狀分層納米涂層阻燃棉織物。