CN104233569A - 一种无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料及其制备方法。该面料由包覆线经编织而形成且具有经线和纬线结构；所述包覆线包括聚酯纤维，以及包覆于聚酯纤维表面的无卤阻燃环保聚烯烃复合材料；所述包覆线的直径为0.3毫米至0.4毫米，所述经线结构和纬线结构之间留有长方形或者正方形的空隙，其开孔率为2％～10％；所述无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料的总体厚度为0.55～0.75mm、克重为350～420g/m²。本发明还提供了该面料的制备方法。本发明面料不仅具有同类PVC基材面料的遮阳、抗紫外线、阻燃、高色牢度等特点外，还具有无卤环保、燃烧烟密度低、自洁性好、化学稳定性好、重量轻、透气性好的优点。

Description

一种无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种面料，尤其涉及一种无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料及其制备方法。

背景技术

包覆纱面料是由经塑料包覆于纤维(涤纶、丙纶、玻璃纤维等)表面得到的纤维线通过织布而得到的一种面料。目前，市面上传统的包覆纱面料所用纤维线大都是聚氯乙烯(PVC)包覆聚酯纤维所得，其主要应用于建筑遮阳行业。PVC是一种广泛使用的高卤聚合物通用塑料，加工性能优良，其高的卤含量使其具有很好的阻燃性能，但其对环境的危害也是巨大的：卤素溶于水，在空气中与水汽结合会形成酸雨；在注塑成型或者高温加工的过程中，卤素会释放出卤化氢，腐蚀模具，污染环境；另外最主要的是其在燃烧时会形成“二次污染”，其燃烧时烟密度很大，还会产生大量有毒气体(如二恶英,呋喃，DIOXIN)，破坏环境，且在环境中能存在多年，甚至终身累积于生物体，无法排出。签于卤素的危害，现今国际上都在积极推动无卤化材料的使用。

另外，对于传统PVC基材的包覆纱面料，由于包覆层PVC复合材料中含有大量的增塑剂，面料表面有明显的滑腻感，且随着时间延长，增塑剂的析出，滑腻感更强。且由于表层含有增塑剂，该类型面料表面自洁性能较差。除此之外，在耐溶剂以及化学稳定性方面，无卤聚烯烃复合材料也要优于PVC复合材料。由此可见，传统PVC基材包覆纱面料在家装、卫生等环保要求较高的领域受到了很大限制，推行包覆纱面料的无卤化是该类型面料产品升级转型的必然趋势。

为使无卤聚烯烃复合材料具有良好的阻燃性能和对聚酯纤维拥有良好的包覆性能，就必须对无卤聚烯烃复合材料进行阻燃和流动性的改性。

目前，无卤阻燃聚烯烃材料大都是通过添加大量无机阻燃剂(氢氧化物)的方法达到高阻燃性能。但是由于基体树脂和无机阻燃剂之间的相容性很差，大量添加无机阻燃剂的同时会导致其机械性能、抗腐蚀性能、电气性能等的恶化，同时还使得材料缺乏柔韧性，流动加工性能显著下降，导致加工上的困难。而作为一种包覆聚酯纤维的阻燃聚烯烃复合材料不仅需要有良好阻燃效果，更要拥有良好的流动加工性能，从而保证其能通过单螺杆挤出机顺利包覆于聚酯纤维表面。

目前在无卤阻燃聚烯烃材料的流动性和阻燃性能方面都有一定的研究，但大都存在一个性能的改进，而降低了另一个性能，材料的力学性能和阻燃性能没有达到一个最优比。如中国专利申请(公开号为：CN101148526A)涉及一种金属氢氧化物无卤阻燃聚烯烃复合物及其制备方法，先将无机阻燃剂氢氧化物用界面改性剂处理，然后将其与抗氧剂、协同阻燃剂、聚烯烃共混挤出，改性过了的无机阻燃剂氢氧化物与基体树脂之间的相容性有一定的提高，阻燃效果有所改善，但材料中大量的无机阻燃剂(40～60份)使得其复合材料的流动加工性能显著下降，熔体质量流动速率偏低，限制了其应用范围。

又如中国专利申请(公开号：CN101817952A)涉及柔软型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，虽然该方法得到的改性无卤阻燃聚烯烃具有较好的韧性和耐弯曲性能，但是由于无机阻燃剂添加量大，材料的强度显著下降。

而中国专利(公开号：CN00115353.6)公开了一种射交联低烟无卤阻燃低温收缩聚烯烃热收缩材料，然而此材料采用无机磷做为主要阻燃剂，其发烟量大，要达到低烟必须大量添加抑烟剂，而且只能生产黑色和红色两种无卤材料，限制了材料的使用范围。

而中国专利申请(公开号：CN101397380A)涉及一种耐高温柔软低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，该配方以乙烯－醋酸乙烯酯、丙烯－乙烯共聚物、马来酸酐接枝共聚物为基体树脂，氢氧化镁和氢氧化铝为阻燃剂。得到的材料有较好的耐老化性能，但是其材料的加工流动性和阻燃性能欠佳。

由以上现有技术可以看出，在无卤阻燃聚烯烃材料制备的过程中，大都采用添加量大的氢氧化物无机阻燃剂，而用有机阻燃剂和无机阻燃剂复配作为复合阻燃剂的研究则较少。其次从现有技术可以发现，通过加入流动改性剂来改善复合材料的最终流动性的研究也少有报道。另外改善其阻燃性和改善其流动性是相互克制的方案，若阻燃性改良，则流动性降低，若流动性改良，则阻燃性降低。然而在制备包覆纱面料纤维线的过程中，包覆层聚烯烃复合材料的流动性和阻燃性均为必须考虑的因素。流动性增强能改善聚烯烃复合材料的加工性能，便于其包覆成型；阻燃性能提高则能扩展其应用领域。为此，如何在保证高阻燃性能的前提下使该包覆层复合材料拥有高流动性是制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料的关键。

发明内容

本发明针对现有PVC基材包覆纱面料产品所存在的缺陷，提供一种无卤阻燃环保且综合性能优良的聚烯烃包覆纱面料。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，所述包覆纱面料由包覆线经编织而形成且具有经线和纬线结构；所述包覆线包括聚酯纤维，以及包覆于聚酯纤维表面的无卤阻燃环保阻燃聚烯烃复合材料；所述纤维线的直径为0.3毫米至0.4毫米，所述经线结构和纬线结构之间留有长方形或者正方形的空隙，其开孔率为2％～10％；所述无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料的总体厚度为0.55～0.75mm、克重为350～420g/m²。

本发明面料的开孔率为2％～10％，该空隙不仅使本发明面料的透气性能增加，还能使面料具有一定的透光性，一部分光线可以通过复合面料上的细孔穿过，可以通过调整面料空隙的大小控制光线的通透率，从而做到遮阳的可控性。

在上述无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料中，所述无卤阻燃环保聚烯烃复合材料按照重量份数包括以下组分：高密度聚乙烯45～60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10～15份、流动改性剂5～10份、无卤阻燃剂20～30份、硼酸锌5～10份、阻燃增效剂1～5份、相容剂2～5份、其它助剂2～5份。

本发明中使用的高密度聚乙烯优选挤出或者注塑级高密度聚乙烯。相对于传统PVC基材包覆纱而言，高密度聚乙烯(HDPE)不含卤素，无臭，无毒，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良，原材料广泛，价钱低廉。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能。同时乙烯-醋酸乙烯酯共聚物还可以作为热熔胶粘接剂使用，具有较低的熔点，其粘接性能随着醋酸乙烯含量的提高而增加。本发明选用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物不仅能提高复合材料的柔韧性、抗冲击性以及填料相溶性，还能降低材料的成型温度增加材料的低温成型性能，在包覆纱面料最后一道低温热定型工艺中，乙烯-醋酸乙烯酯成份的存在可以使纤维纱之间能更牢固的结合，防止纱线移位导致面料变形。

进一步地，本发明所选用的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯百分比含量为15～30％。

本发明中，所述无卤阻燃剂为酸源、碳源、气源三者按(1～1.5)：1：(1.5～2)复配的氮磷系膨胀型无卤阻燃剂。该膨胀型无卤阻燃剂主要包括以下三个组分：酸源－脱水剂；碳源－成碳剂；气源－发泡剂。它们通过相互作用形成碳层：在较低温度(150℃)以下，酸源产生可作为脱水剂的酸；在稍高温度时，酸与碳源进行酯化反应，体系中的胺作为酯化反应的催化剂，加速酯化反应进行，反应过程中产生的水蒸汽和由气源产生的不燃性气体，使已处于熔融状态的体系膨胀发泡，与此同时，碳源和酯脱水碳化，体系进一步膨胀发泡，最终体系呈固化状态，形成多孔泡沫碳层。该碳层能隔热、隔氧，并阻止可燃气体进入气相达到高效阻燃，此外阻燃剂受热分解吸热，阻止被阻燃材料温度升高至热分解温度起到阻燃效果。

进一步地，本发明所用氮磷系膨胀型无卤阻燃剂的酸源可以选用磷酸、硼酸、膦酸铵盐和硼酸盐以及磷酸酯的一种或多种；碳源可以选用季戊四醇、乙二醇、糊精的一种或多种；气源可以选用三聚氰胺、双氢胺、聚酰胺、三聚氰胺氰尿酸盐的一种或者多种。

酸源、碳源、气源三者的比例在(1～1.5)：1：(1.5～2)时效果最佳。

本发明中，所述的硼酸锌为粒径3.5μm左右的结晶水含量为3.5水的硼酸锌。

阻燃增效剂为在空气中加热至700℃残碳量达80％～88％的有机硅酮树脂。

硼酸锌在高温下分解后生成的三氧化二硼等含硼物质覆盖在聚合物表面形成一层玻璃状物质，起到抑制余辉的作用，具有凝聚相阻燃机理。而分解产生的锌化合物能提高成炭量、降低成烟量、阻止燃烧继续进行。硼酸锌在高温下吸热脱水还能起到冷却阻燃机理的作用。另外由于硼酸锌能降低成烟量，使得本发明面料具有很好的抑烟性能。有机硅在阻燃剂中能增加燃烧过程的成碳量，其形成的膨胀碳层具有更高的耐热性和阻隔性。

本发明通过多次实验选氮磷膨胀型阻燃剂、硼酸锌和有机硅酮树脂作为本发明阻燃剂原料，除了它们本身所具有的良好阻燃效果外，三者相互之间还具有阻燃协效作用。膨胀性阻燃剂所形成的具有隔热、隔氧，并阻止可燃气体进入的固化多孔泡沫碳层为主要阻燃机理。高温下硼酸锌分解物具有凝聚相阻燃机理，其在高温下分解的锌化合物能提高成炭量，加速提高膨胀性阻燃剂体系多孔泡沫碳层的形成，对膨胀性阻燃剂体系有协效作用。另外本发明体系中有机硅酮树脂燃烧后形成的玻璃态硅、硼化合物使膨胀性阻燃剂体系所形成的膨胀炭层具有更高的耐热性和阻隔性，从而提高了膨胀炭层的阻燃效果。这些阻燃协效作用使阻燃剂在低加入量的情况下也能大大提高聚烯烃材料的阻燃性。相对与传统氢氧化物阻燃剂的加入量(45～60％)本阻燃体系只需加入25～35％，阻燃剂加入量的减少保障了最后复合材料良好的流动加工性能，为聚烯烃复合材料能顺利包覆于聚酯纤维表面提供了可能。

为改善包覆层材料基体树脂与阻燃剂之间以及包覆层材料与涤纶丝之间的相容性，本发明还需加入2～5份的马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物作为相容剂。

在各种无机填料与聚烯烃基材共混的复合材料中，马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物是一种能明显改善两者之间相容性的材料。仅需要少量的马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物即可明显提高无机填料与聚烯烃基材的相容性。

另外，涤纶纤维表面有一定量的羟基，羟基可以与许多活性官能团发生反应形成化学键，本发明包覆层材料中所使用的马来酸酐接枝聚合物中具有活性官能团，两者之间的反应可以使聚烯烃包覆层与涤纶纤维之间有着良好的结合力，从而提高包覆性。

进一步地，本发明所用马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物可以选用马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或者多种。

马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物中马来酸酐接枝率为1～3％最佳。

为使包覆层聚烯烃复合材料在高速条件下(200m～500m/min)能顺利的通过单螺杆挤出机包覆于涤纶纤维表面，在包覆层聚烯烃复合材料中还需添加10～15份的流动改性剂。流动改性剂为茂金属聚烯烃弹性体乙烯-辛烯共聚物。

乙烯-辛烯共聚物(POE)中辛烯的柔软链卷曲结构以结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性、优良的耐老化性能。POE分子量分布窄，具有较好的流动性，同时与聚烯烃相容性好。

进一步地，POE优选在190℃、2.16Kg下的熔融指数大于10g/min,更好的是大于15g/min的茂金属聚烯烃弹性体POE。

进一步地，本发明聚烯烃包覆材料中还包括润滑剂1～2份。润滑剂主要是用来改善聚烯烃复合材料的加工性能，降低所有组分在混合添加时的内摩擦力以便组分混合均匀，同时降低复合材料与加工设备之间的摩擦力、防止聚烯烃复合材料粘接在金属加工设备上。所述润滑剂为PE蜡、PP蜡、脂肪酸和脂肪酸盐中的一种或者多种。

包覆纱面料的一些其它性能，如耐候、自洁等性能，极大程度上取决于包覆纱表面包覆层塑料的性能。为进一步提高面料的耐紫外光、耐候性等性能，本发明还在聚烯烃复合材料中加入了抗氧剂0.3～0.5份、抗紫外线剂0.3～0.5份以提高聚烯烃复合材料的耐光性、耐候性能。

抗氧剂能抑制空气中的氧气对聚烯烃复合材料的氧化分解作用。适当的抗氧剂可与本发明聚烯烃复合材料混合后改善本发明聚烯烃复合材料在有氧空气中加热后物理性能的保留。

本发明中，抗氧剂可选用阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种，优选地，可选用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]中的一种或几种的混合物。

在室外紫外线的照射下，聚烯烃很容易产生化学分解反应。抗紫外线剂能将照射至聚烯烃制品上的紫外线吸收从而抑制紫外线与聚烯烃的化学分解反应。本发明中，抗紫外线剂可选自二苯甲酮类抗紫外线剂的一种或两种的混合物，优选地，抗紫外线剂可选用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或4-二羟基二苯甲酮的一种或两种的混合物。

进一步地，为了制备不同颜色的包覆纱面料，还可在包覆层材料加入各种聚烯烃用色粉。

本发明还提供一种制备上述无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1：选择规格200～250D的聚酯涤纶纤维。

S2：制备无卤阻燃环保聚烯烃复合材料：

配取如下重量份数的原料：高密度聚乙烯45～60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10～15份、流动改性剂5～10份、无卤阻燃剂20～30份、硼酸锌5～10份、阻燃增效剂1～5份、相容剂2～5份、其它助剂2～5份；将所述原料在40-50℃条件下放入低混机中混合5～10分钟，然后放入平行同向双螺杆机中挤出造粒，造粒温度：加料段130～150℃，输送段150～180℃，熔融段180～190℃，口模180～185℃；切粒得到无卤阻燃环保聚烯烃复合材料颗粒；

S3：制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆涤纶纤维包覆线：

将S2得到的复合材料颗粒通过单螺杆挤出机采用单丝包覆工艺包覆于步骤S1选取的涤纶纤维表面得到表层为无卤阻燃环保聚烯烃复合材料、中间为涤纶纤维的直径为0.3～0.4mm的包覆线；挤出机温度为130～150℃，包覆线牵引速度为200m～500m/min，挤出压力为8～12MPa；

S4：织造包覆纱面料：

将S3得到的纤维线通过织布机编织形成规则花纹的编织面料，经线和纬线之间留有开孔率为2％-10％的长方形或者正方形的空隙；

S5:面料表面热定型处理：

将面料在有张力的条件下放入热烘房中进行热定型处理：热烘房温度110～120℃，热定型时间4～8min，经向张力为800～1200N，纬向张力为600～800N。

热定型处理能够防止面料纤维纱线移位，使得纤维纱之间能够牢固的结合，防止面料变形。

进一步地，在步骤S3中，为使所得包覆纱表面平整光滑，必须控制挤出机模头的挤出压力为8～12MPa。

挤出压力过大，包覆口模处口模集料明显，会严重影响纱线粗细的均匀性；挤出压力过小，会导致供料不足，纱线会出现扁丝、破丝，甚至包覆不全漏丝情况。纱线表面的光整性也是影响面料表面自洁性能的关键，纱线表面越粗糙，灰尘等杂物越容易集结在面料表面，自洁性能降低。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料不含卤素，无增塑剂，无甲醛，无重金属，属于无卤高环保型包覆纱面料。

2、本发明无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料具有较好的阻燃效果，氧指数可达30，测试标准：GB/T5454-1997。即使在燃烧的情况下，相对于传统PVC基材包覆纱面料，本发明包覆纱面料所产生的烟密度小，不滴落，有毒物质排放少。

3、面料不含增塑剂和其它油类成份，面料表面无增塑剂迁移现象，具有良好的自洁性能。

4、本发明具有同类PVC基材面料的遮阳、抗紫外线、阻燃、高色牢度等特点外，还具有表面清爽平整、自洁性好、化学稳定性好、重量轻、质感好、透气性好的优点，使传统的包覆纱面料进入到无卤阻燃环保领域，扩大了包覆纱面料的适用范围，使其更适合于家庭、卫生、办公、大型公共场所等领域使用。

附图说明

图1为本发明制备的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料结构平面图；

图2为图1经向的投影视图；

图3为图1纬向的投影视图；

图4为图1中无卤阻燃环保聚烯烃复合材料包覆涤纶纤维表面的包覆线的截面剖视图；

图中，1为无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料；11、12为无卤阻燃环保聚烯烃包覆聚酯纤维表面所得的包覆线；111为包覆线外层的无卤阻燃环保聚烯烃复合材料包覆层；112为包覆线内层涤纶纤维。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

选择220D的涤纶纤维。

按照下述重量份数制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆层复合材料：

高密度聚乙烯:50份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:8份

无卤阻燃剂：20份

硼酸锌:7份

阻燃增效剂：3份

流动改性剂：10份

相容剂：3份

润滑剂：1.5份

抗紫外线剂：0.3份

抗氧剂：0.3份

所述相容剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物，共聚物中马来酸酐接枝率为2％；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。

上述物料在40-50℃条件下放入低混机中混合5～10分钟，然后放入平行同向双螺杆机中挤出造粒，造粒温度：加料段130～150℃，输送段150～180℃，熔融段180～190℃，口模180～185℃。主机转速为50-90rpm，下料速度14-18rpm。切粒得到包覆层无卤阻燃环保聚烯烃复合材料颗粒。

制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆涤纶纤维包覆线。将造粒得到的复合材料颗粒通过单螺杆挤出机采用单丝包覆工艺，包覆于220D的涤纶纤维表面得到包覆纱线。挤出机温度为130℃，包覆线牵引速度为350m/min。通过牵引速度和挤出机转速控制纱线直径为0.32毫米。

织造包覆纱面料。用织布机将包覆纱线编织形成规则花纹的编织面料，经线和纬线之间留有长方形或者正方形的空隙，通过织布机经纬密控制面料开孔率约为6％。

面料表面热定型处理。将织造的面料放入热烘房中，烘房温度115℃，热定型时间5min，经向张力为1000N，纬向张力为600N。

制得的无卤阻燃环保阻燃聚烯烃包覆纱面料主要物理性能见表一。

实施例2

选择250D的涤纶纤维。

按照下述重量份数制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆层复合材料：

高密度聚乙烯:55份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:10份

无卤阻燃剂：25份

硼酸锌:6份

阻燃增效剂：3份

流动改性剂：15份

相容剂：3份

润滑剂：1.5份

抗紫外线剂：0.3份

抗氧剂：0.3份

所述相容剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物，共聚物中马来酸酐接枝率为2％；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为30％。

按照实施例1的加工工艺制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，区别在于包覆纱的直径为0.35毫米。制得的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料主要物理性能见表一。

实施例3

选择220D的涤纶纤维。

按照下述重量份数制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆层复合材料：

高密度聚乙烯:50份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:8份

无卤阻燃剂：20份

硼酸锌:7份

阻燃增效剂：5份

流动改性剂：10份

相容剂：5份

润滑剂：1.5份

抗紫外线剂：0.3份

抗氧剂：0.3份

所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物，共聚物中马来酸酐接枝率为1.5％；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。

后续面料制备工艺方法与实施例一相同。制得的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料主要物理性能见表一。

对比例1

选择220D的涤纶纤维。

按照下述重量份数制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆层复合材料：

高密度聚乙烯:50份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:8份

无卤阻燃剂：20份

硼酸锌:7份

阻燃增效剂：0份

流动改性剂：10份

相容剂：0份

润滑剂：1.5份

抗紫外线剂：0.3份

抗氧剂：0.3份

所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。

后续面料制备工艺方法与实施例一相同。制得的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料主要物理性能见表一。

对比例2

选择220D的涤纶纤维。

按照下述重量份数制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆层复合材料：

高密度聚乙烯:50份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:8份

无卤阻燃剂：20份

硼酸锌:7份

阻燃增效剂：3份

流动改性剂：5份

相容剂：3份

润滑剂：1.5份

抗紫外线剂：0.3份

抗氧剂：0.3份

所述相容剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物，共聚物中马来酸酐接枝率为2％；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。

面料制备方法与实施例一相同。制得的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料主要物理性能见表一。

比较例3

按照实施例1的方法制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，区别在于：面料热定型过程中经向张力为1300N，纬向张力为800N。制得的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料主要物理性能见表一。

比较例4

选择220D的涤纶纤维。

按照下述重量份数制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆层复合材料：

高密度聚乙烯:50份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物:8份

无卤阻燃剂：20份

硼酸锌:7份

阻燃增效剂：3份

流动改性剂：0份

相容剂：0份

润滑剂：1.5份

抗紫外线剂：0.3份

抗氧剂：0.3份

所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。

面料制备方法与实施例一相同。制得的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料主要物理性能见表一。

表一：无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料的物理性能

注：氧指数为测试标准：GB/T5454-1997；色牢度测试标准：GB/T8427-2008

从表一可见，本发明所制备的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料耐候性能良好，具有较高的阻燃性能和透气透光性能。从比较例可以看出，本发面面料包覆纱的包覆层材料配方中阻燃和流动协效作用很明显。不加阻燃增效剂和相容剂，其阻燃效果大大降低，二者的量在配方中加大，体系的阻燃效果增加，见比较例1和实施例3。另外包覆层材料体系中若无相容剂，整个复合材料的相容性下降，加工流动性下降，包覆纱表面质量欠佳，见比较例1。茂金属聚烯烃弹性体POE作为流动改性剂对本复合材料体系的流动性至关重要，减少该改性剂用量，包覆层复合材料的包覆加工性能大大降低，包覆纱表面质量急剧下降，见比较例2。在不加POE弹性体流改性剂的情况下，包覆纱线制备工艺无法完成，整个面料无法制备，见比较例4。热定型工艺不仅能改善面料纱线之间的牢度，还能影响最后面料的开孔率，定型过程中张力加大，导致纱线之间空隙加大，面料的开孔率增加，见比较例3

本发明所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，其特征在于：所述包覆纱面料由包覆线经编织而形成且具有经线和纬线结构；所述包覆线包括聚酯纤维，以及包覆于聚酯纤维表面的无卤阻燃环保聚烯烃复合材料；所述包覆线的直径为0.3毫米至0.4毫米，所述经线结构和纬线结构之间留有长方形或者正方形的空隙，其开孔率为2％～10％；所述无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料的总体厚度为0.55～0.75mm、克重为350～420g/m²。

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，其特征在于：所述无卤阻燃环保聚烯烃复合材料按照重量份数包括以下组分：高密度聚乙烯45～60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10～15份、流动改性剂5～10份、无卤阻燃剂20～30份、硼酸锌5～10份、阻燃增效剂1～5份、相容剂2～5份、其它助剂2～5份。

3.根据权利要求2所述的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，其特征在于：所述的高密度聚乙烯为挤出或者注塑级高密度聚乙烯。

4.根据权利要求2所述的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯百分比含量为15～30％。

5.根据权利要求2所述的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，其特征在于：所述无卤阻燃剂为酸源、碳源、气源三者按(1～1.5)：1：(1.5～2)复配的氮磷系膨胀型无卤阻燃剂；所述的阻燃增效剂为在空气中加热至700℃残碳量为80～88％的有机硅酮树脂。

6.根据权利要求2所述的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，其特征在于：所述的流动改性剂为茂金属聚烯烃弹性体乙烯-辛烯共聚物，所述流动改性剂在190℃、2.16Kg下的熔融指数大于10g/min。

7.根据权利要求2所述的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或多种，其中共聚物中马来酸酐接枝率为1～3％。

8.根据权利要求2所述的无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料，其特征在于：所述的其它助剂为抗氧剂、抗紫外线剂、润滑剂、色粉中的一种或多种。

9.一种无卤阻燃环保聚烯烃包覆纱面料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1；选择规格200～250D的聚酯涤纶纤维；

S2：制备无卤阻燃环保聚烯烃复合材料：

配取如下重量份数的原料：高密度聚乙烯45～60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10～15份、流动改性剂5～10份、无卤阻燃剂20～30份、硼酸锌5～10份、阻燃增效剂1～5份、相容剂2～5份、其它助剂2～5份；将所述原料在40-50℃条件下放入低混机中混合5～10分钟，然后放入平行同向双螺杆机中挤出造粒，造粒温度：加料段130～150℃，输送段150～180℃，熔融段180～190℃，口模180～185℃；切粒得到无卤阻燃环保聚烯烃复合材料颗粒；

S3：制备无卤阻燃环保聚烯烃包覆涤纶纤维包覆线：

将S2得到的复合材料颗粒通过单螺杆挤出机采用单丝包覆工艺包覆于步骤S1选取的涤纶纤维表面得到表层为无卤阻燃环保聚烯烃复合材料、中间为涤纶纤维的直径为0.3～0.4mm包覆线；挤出机温度为130～150℃，包覆线牵引速度为200m～500m/min，挤出压力为8～12MPa；

S4：织造包覆纱面料：

将S3得到的包覆线通过织布机捻线编织形成规则花纹的编织面料，经线和纬线之间留有开孔率为2％-10％的长方形或者正方形的空隙；

S5:面料表面热定型处理：

将面料在有张力的条件下放入热烘房中进行热定型处理；热烘房温度110～120℃，热定型时间4～8min，经向张力为800～1200N，纬向张力为600～800N。