[發明專利]一種阻燃腈綸面料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210728385.8
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN114960185A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 蔡亞君;卜凡童;陳旭;周凡雨;周建剛
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: D06M11/45
• 分類號: D06M11/45;D06M15/263;D06M15/356;D06M101/28
• 代理公司: 武漢瑞創星知識產權代理事務所(普通合伙) 42274
• 代理人: 易濱

本發明涉及一種阻燃腈綸面料及其制備方法，其特征是該面料可由如下方法制得：首先制得納米級氫氧化鋁，對其進行交聯改性，制得含雙鍵交聯的納米氫氧化鋁溶液；將氯丙基?POSS與丙烯酰胺反應，制得含雙鍵的POSS化合物；將含雙鍵交聯的納米氫氧化鋁溶液、含雙鍵的POSS化合物、丙烯酸和甲基丙烯磺酸鈉進行聚合反應，制得改性劑；將阻燃腈綸在含改性劑的浸潤設備中進行浸潤改性，制得阻燃腈綸面料。本發明制備的阻燃滌綸面料的初始極限氧指數達到了31％以上，屬于難燃材料范圍；經過10次水洗后，其極限氧指數沒有明顯下降，仍然達到了29％以上。本發明方法制備的阻燃腈綸面料具有較強的阻燃性，全部生產工藝簡單，價格低廉，生產過程對環境污染小。

技術領域

本發明屬于面料的制備技術領域，具體涉及一種阻燃腈綸面料及其制備方法。

背景技術

近年來，重大火災愈來愈引起各界的廣泛關注，而紡織品所用的纖維大都是易燃或可燃性的，遇火容易燃燒，因此紡織品的阻燃性能也日益受到關注。

腈綸面料是由腈綸纖維紡織而成的面料，腈綸纖維具有蓬松度高、手感舒適、保溫性好、易于染色等優點，在衣著、日用裝飾品及工業應用等方面用途廣泛。但是，腈綸又屬易燃性纖維，極限氧指數(LOI)僅約為18，在合成纖維中屬最低，其燃燒時會放出毒性較大的氰化氫和氨氣等。因此，腈綸的阻燃性就顯得尤為重要。

目前，腈綸的阻燃方法主要有4種：一是共聚法，即在聚合體的制備過程中，將阻燃單體與丙烯腈共聚，制備阻燃共聚體；二是共混法，即通過在紡絲原液中共混入阻燃劑，實現對紡絲原液的阻燃改性；三是后整理法，即對凝膠絲和纖維的分子鏈進行化學改性，以及對纖維和織物進行表面阻燃涂覆；四是熱氧化法，即PAN原絲在高溫和氧氣的作用下，制得預氧化纖維。

經文獻調查研究表明，關于腈綸面料的阻燃性能受到廣泛關注。如：中國發明專利申請號201710877154.2公布了一種共聚阻燃腈綸纖維及其制備方法：將在腈綸中引入共聚阻燃單體，經紡絲制備阻燃腈綸；中國發明專利申請號201710876409.3公布了一種共混阻燃腈綸纖維及其制備方法：將通過在紡絲液中添加離子液體阻燃劑，共混紡絲制備阻燃腈綸。然而，依據上述方法制備的阻燃腈綸面料仍有許多不足之處，如：第一種方法對聚合技術要求高，且成本大，不易于廣泛推廣；第二種方法阻燃劑在紡絲原液中存在分散問題，以及加入阻燃劑后織物的可紡性以及溶劑回收利用受到影響等。因此，對現有技術中腈綸面料阻燃工藝進行改進，獲得阻燃性能高、耐洗滌性優良且成本低廉的腈綸面料極具現實意義。

發明內容

針對現有技術中存在的上述弊端，本發明的目的在于提供一種阻燃腈綸面料及其制備方法。

本發明的目的在于提供用于一種阻燃腈綸面料，該面料可由如下方法制得：首先制得納米級氫氧化鋁，對其進行交聯改性，制得含雙鍵交聯的納米氫氧化鋁溶液；將氯丙基-POSS與丙烯酰胺反應，制得含雙鍵的POSS化合物；將含雙鍵交聯的納米氫氧化鋁溶液、含雙鍵的POSS化合物、丙烯酸和甲基丙烯磺酸鈉進行聚合反應，制得改性劑；將阻燃腈綸在含改性劑的浸潤設備中進行浸潤改性，制得阻燃腈綸面料。

本發明的另一目的在于提供一種阻燃腈綸面料的制備方法，具體方法包括如下步驟：

(1)納米級氫氧化鋁的制備：將氫氧化鋁粉體進行研磨，制得粒徑為納米級的氫氧化鋁粒子。

作為優選地，所述粒徑范圍為500～1000納米。

(2)氫氧化鋁交聯改性：將KH-570交聯劑溶于二甲基甲酰胺；將步驟(1)制得的納米氫氧化鋁溶于含KH-570交聯劑的二甲基甲酰胺溶液，攪拌反應，反應溫度為：50～60℃，反應時間為：5～9h，制得含雙鍵交聯的納米氫氧化鋁溶液。

作為優選地，所述KH-570交聯劑(g)與二甲基甲酰胺(mL)的用量比為：1∶100～200；所述納米氫氧化鋁(g)與含KH-570交聯劑的二甲基甲酰胺溶液(mL)的用量比為：1∶10～20。