CN105415838A - 一种无孔阻燃防电弧层合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无孔阻燃防电弧的层合物,其包括:至少一层具有永久阻燃能力的无孔热塑性弹性体树脂薄膜层;至少一层为阻燃纤维制品层;以及位于无孔热塑性弹性体树脂薄膜层和阻燃纤维制品层之间的、由永久阻燃胶水形成的粘合层;其中,阻燃纤维制品层是纺织或者无纺纤维。本发明中所述层合物中,阻燃纤维制品的克重为10-500g/m2,粘合层的克重可以在1g/m2以上。本发明的层合物具有低成本、无孔、隔污隔液体、隔菌、抗静电、100%防水防风、透湿差异化性能、手感柔软、防电弧ARC?RATING比未贴合该产品(根据不同组合)提高40-100%以上的优良性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种无孔阻燃防电弧层合物,更具体地讲,本发明涉及一种低成本、无孔、隔污隔液体、隔菌、抗静电、透湿差异化、100%防水防风的阻燃防电弧环保层合物及其制备方法。
背景技术
阻燃防电弧面料的使用者常面临着舒适性和功能性要兼顾的问题,尤其是户外工作者,在恶劣天气下(如暴雨、暴雪等天气)还要兼顾身体内部小气候与外界气候之间的平衡,单纯的纺织面料由于存在微孔以上的空隙无法实现相关隔水防风隔污功能,增加该种功能层是重要的解决方案,但由于具有微孔结构的PU涂层和PU薄膜无法给用户带来稳定的功能,且存在着DMF、TDI等潜在危害身体及环境等因素面临市场的淘汰;而使用微孔PTFE层压膜因该材料无弹力、无抗静电且孔洞的存在容易出现撕裂性破损,使得面料失去弹性,劳动者无法自由伸展且需要特殊的保养,且薄膜因为是热固性材料,高温情况下薄膜的微孔结构无法闭合。PTFE成本昂贵,一般的劳动岗位无法支付,使得劳动者无法得到保障。常规的层合物由于贴合过程给面料带来空气层,导致阻燃受空气的影响无法均匀,进而无法真正的起到阻燃防烫功能,尤其是在电压瞬间产生的高温更是无法起到保护功能。
CN201520035667.5公开了一种多功能防电弧布,阻燃防静电层为腈棉与导电纤维混纺结构,耐高温防水透湿层为微孔的聚四氟乙烯,阻燃舒适层为腈棉纺织的网布结构,阻燃舒适层与耐高温防水透湿层之间为双面贴合结构;阻燃防静电层表面喷涂有防油拒水的涂层。这种防电弧布成本太高保养困难,限制了其应用场合。
CN201410302158.4、CN201410303145.9均涉及一种防水面料防电弧服,它包括服装本体,所述服装本体在衣料内添加的浸轧阻燃整理液。其阻燃主要通过浸轧阻燃整理,不环保,同时阻燃效果会随着洗涤次数增加而减少,防水层设置在表面容易出现保养不当或者使用破损。
CN201410306065.9涉及户外面料防电弧服,通过浸轧阻燃整理,在服装本体背面复合有一层基布层,所述基布层,表面涂覆有PU胶,在PU胶表面粘贴有PU膜,所述基布为超细旦即20旦尼尔织物。但其所采用的微孔结构PU膜在-20度以下容易出现裂纹,且水压不稳定。
CN201420643078.0公开一种基于芳纶的防电弧安全鞋,采用芳纶鞋面、芳纶内衬、芳纶鞋垫、鞋扣和鞋带及芳纶线均采用芳纶制作,防电弧和阻燃效果较好;芳纶绝缘板材具有防砸作用,保护脚趾;所述芳纶鞋垫的弧形包趾部分可叠加使用,便于调节所述鞋腔的大小。但是该鞋材并没有防水层,在户外无法长时间使用,达不到防水的效果。
CN201420374649.5公开一种防雷电复合多功能防护雨衣布,包括表层芳纶导电织物、胶层A有机硅黏合胶、薄膜层PTFE膜、胶层B有机硅黏合胶、里层镍铜导电布,芳纶导电织物反面涂上有机硅黏合胶,与PTFE膜热压复合,PTFE膜面处理,涂上有机硅黏合胶,与镍铜导电布热压复合。其中PTFE薄膜为微孔薄膜,其对于微生物等有害细菌并无法起到真正的阻隔作用,尤其是其需要保养。
一般的阻燃防电弧面料都不完全具备低成本、无孔、隔污隔液体、隔菌、抗静电、透湿差异化、100%防水防风的效果,造成了无法很好地保护劳动者,尤其是在恶劣天气的情况下。而通过在阻燃防电弧面料中增加一层阻燃同时具有无孔防水透湿、隔菌隔污、抗静电功能的耐高温热塑性弹性体膜材,大大的降低了实现保护功能的成本,同时也保持了面料的舒适度。面料在制备的过程中采用永久阻燃的胶水及面料,同时在贴合过程中增加相应的工艺手段排除空气带来的阻燃均匀性问题。该面料试用于各种防电弧相关行业的室内及室外劳动者。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的阻燃防电弧环保层合物及其制备方法。
一方面,为了实现上述的发明目的,本发明提供了一种无孔、阻燃防电弧的层合物,其中,该层合物包括:
至少一层具有永久阻燃能力的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层;
至少一层为阻燃纤维制品层;
以及位于无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层和阻燃纤维制品层之间的、由永久阻燃胶水形成的粘合层;
其中,阻燃纤维制品层是针织、经编、纬编、毛毡、或者无纺的阻燃纤维;而且层合物中,阻燃纤维制品层的克重为10-500g/m2,粘合层的克重在1g/m2以上。
在本发明的层合物中,所采用的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层按质量百分比计,包括:
45-99%的热塑性弹性体树脂材料、
0.1-55%的粒径在100μm以内的无机粉体材料和/或分子量在20000道尔顿以内的有机低分子材料、以及
0-5%分散剂,其中,分散剂为具有与树脂亲和之基团的有机材料。
其中,无机粉体材料可以是二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、氢氧化铝、锑化合物(三氧化二锑等)、锌化合物(如氧化锌、硼酸锌、锡酸锌、钼酸锌、硬脂酸锌、硅酸镁等)、铁化合物(氧化铁)、锑系阻燃剂、氢氧化铝、红磷、氢氧化镁、硼酸锌、膨胀石墨、其它硼系阻燃剂(硼酸、硼砂等)等各类氧化物或者化合物,可为单独使用也可为复配使用等具有阻燃或者阻燃协效或者不助燃等能力的材料;有机低分子材料可以是聚硅氧烷、含ⅦA族、ⅥA族、ⅤA族、ⅣA族、ⅢA、ⅡA、ⅥB族元素、过渡金属的羰基化合物,过渡金属的甲酸盐及草酸盐、一价铜卤化物、以及含亚磷酸酯或其他配位体的一价铜的配合物、卤素化合物等具有阻燃效果的化合物的单独和或组合物。
有机低分子材料中可以添加有有机阻燃材料,特别是当无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层中不含无机粉体材料或无机粉体材料的含量较低时。合适的有机阻燃材料可以是硬脂酸锌、有机硅系阻燃剂、膨胀型阻燃剂(磷氮系、三聚氰胺及其盐、聚磷酸铵等)、有机磷系及磷卤系阻燃剂、卤系阻燃剂、抑烟剂(钼化合物、锡化合物、铁化合物、镁-锌化合物、铜化合物、低价过渡金属前体化合物、过渡金属的羰基配合物及氯化物等)等等市售产品。
优选地,在本发明的层合物中,所采用的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层按质量百分比计,包括:
60-90%的热塑性弹性体树脂材料、
8-38%的粒径在100μm以内的无机粉体材料和/或分子量在20000道尔顿以内的有机低分子材料、以及
0.01-5%分散剂,其中,分散剂为具有与树脂亲和之基团的有机材料。
更优选地,在本发明的层合物中,所采用的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层按质量百分比计,包括:
65-83%的热塑性弹性体树脂材料、
16-33%的粒径在100μm以内的无机粉体材料和/或分子量在20000道尔顿以内的有机低分子材料、以及
0.1-3%分散剂,其中,分散剂为具有与树脂亲和之基团的有机材料。
在本发明的层合物中,无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层中的热塑性弹性体树脂材料为选自如下一种的热塑性弹性体塑料及其衍生物和混合物:聚烯烃及其衍生物、聚醋酸乙烯酯及其衍生物和混合物、聚醋酸乙烯醇及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物和混合物、以及聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物和混合物、氨基树酯及其衍生物和混合物、不饱和聚酯树脂及其衍生物和混合物、环氧树脂及其衍生物和混合物、有机硅树脂及其衍生物和混合物;更优选的热塑性弹性体树脂材料为阻燃弹性体及其衍生物、聚烯烃及其衍生物、聚醋酸乙烯酯及其衍生物和混合物、聚醋酸乙烯醇及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物和混合物、以及聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物和混合物、氨基树酯及其衍生物和混合物等。
本发明中,术语“永久阻燃能力”是指层合物的阻燃能力不受洗涤等常规使用方式的影响,通常是指阻燃材料与层合物的其它材料通过添加混合而形成膜层或纤维的,而不是以浸渍方式施加到层合物的纤维或膜层中。
本发明中,阻燃纤维是指在火焰中仅阴燃,本身不发生火焰,离开火焰,阴燃自行熄灭的纤维。例如,阻燃纤维制品层是纺织、毛毡、隔热保暖纤维或者无纺纤维。
在本发明的层合物,其中,所采用的阻燃纤维制品层中的一层或多层材料为选自如下任意一组或多组的材料:添加了阻燃剂的聚烯烃及其衍生物纤维、聚酯及其衍生物纤维、尼龙及其衍生物纤维、以及丙纶及其衍生物纤维;芳纶及其衍生物纤维;兰精热防护纤维及其衍生物纤维;腈氯纶及其衍生物纤维;以及上述树脂材料的任何混合物或者层合物或者混纺物。
在本发明的层合物中,阻燃纤维制品可为上述材料经任意制备方式的阻燃纤维材料,优选为所述任意一组或多组制备方式的材料:机织(含棉纺工艺,粗毛纺,精毛纺,半精纺等)、针织(经编、纬编)、或者无纺纤维(毛毡、水刺无纺、熔喷无纺)以及上述各种制备方式材料的任何混合物,或包芯层合物,或者混纺物,层合物等。
在本发明的层合物中,所使用的胶水可为任意带阻燃功能的胶水,优选为溶剂胶、水性胶、热融胶、无溶剂胶;更为优选为水性胶、热融胶、无溶剂胶。其中,水性胶优选为水性丙烯酸类胶水、聚氨酯类胶水、烯烃类热熔胶、聚氨酯热熔胶、热塑性弹性体胶水、橡胶类、聚酯类、压敏胶类等;热熔胶优选为聚氨酯反应型胶水,聚酯类,酰胺类,SBS、SIS、SEBS等烯烃类,丙烯酸类、压敏胶类等;无溶剂胶优选为聚氨酯反应型胶水,聚酯类,酰胺类、丙烯酸类等。
优选地,在本发明的层合物中,粘合层为不连续的层状物,以提高层合物的透气、透湿性能;更优选地,粘合层为不连续的点状层状物、或者带间隔的条状层状物、或者网格状的层状物。
优选地,本发明的层合物中,阻燃纤维制品层的克重为30-300gg/m2,更优选为50~280g/m2;粘合层的克重为2g/m2-50g/m2,优选2g/m2-20g/m2,更优选为2g/m2-16g/m2。粘合层对无孔热塑性弹性体树脂薄膜层遮蔽率优选为45%以上。
本发明的层合物可以为包括无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层和所述阻燃纤维制品层,以及永久阻燃胶水形成的粘合层的层合物,其中,层合物是在无孔热塑性弹性体树脂薄膜层与阻燃纤维制品层通过粘合层贴合;也可以为无孔热塑性弹性体树脂薄膜层处于两层阻燃纤维制品层之间、其之间分别通过粘合层贴合的层合物;还可以为更多层的阻燃层合物。对于多层的层合物来说,贴合所用的面料可为多种永久阻燃材质,也可为多种阻燃材质混合使用。若使用多层无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层,相邻的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层可通过热贴合或通过高周波贴合。
本发明的层合物具有低成本、无孔、隔污隔液体、隔菌、抗静电、100%防水防风、透湿差异化性能、手感柔软、防电弧ARCRATING比未贴合该产品提高40-100%(根据不同组合)以上的优良性能。其中,无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层的厚度可为5~500μm,优选为10~200μm,更优选为10~80μm。
另一方面,为实现本发明的目的,本发明还提供了一种制备上述阻燃防电弧环保层合物的方法,该方法包括如下的步骤:
(1)提供厚度为5-500μm的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层;
(2)在所述的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层或者阻燃纤维制品层涂布永久阻燃胶水;
(3)在涂布有永久阻燃胶水后的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层或者阻燃纤维制品层上,施加阻燃纤维制品层或者无孔热塑性弹性体树脂薄膜层。
优选地,本发明的方法中,步骤(1)中所用的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层具有低成本、无孔、隔污隔液体、隔菌、抗静电、100%防水防风、透湿差异化性能、手感柔软等特点,抗静电值采用ISO2878法测试,薄膜测试表面电阻值应在1013以下,优选为1012以内;薄膜的阻燃特性采用国标GB8965.1-2009测试值应该通过续燃时间少于2秒、阴燃时间少于2秒、无孔洞、无滴落;透湿率采用GB12704-2009倒杯法测试,薄膜的透湿值优选在1000g/m2*24h,3000g/m2*24h以上更优,其中超高透湿透湿更为优选5000g/m2*24h以上;薄膜的隔污隔液体采用(接触角测试标准),薄膜的接触角数值优选为20°以上,30°更优,50°以上更为优选;薄膜的防水采用GB/T4744-2013测试静水压,薄膜的静水压值优选在1000mmH2O以上,3000mmH2O以上更优,5000mmH2O以上更为优选;薄膜的手感柔软采用ASTMD828测试弹性模量,薄膜的弹性模量优选在200MPa以内,150MPa以内更为优选;薄膜的防风测试按照ASTM737测试,其结果为无风通过。
优选地,在本发明的方法中,步骤(1)中无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜是在树脂材料的软化温度点下,在0.1-1MPa的压力下进行的,施压时间为0.05-6000s,压力优选为0.05-0.8MPa,施压时间优选为0.02-3600s。
优选地,在本发明的方法中,步骤(2)中所涂布的胶水是非连续的。涂布所采用的装置可为任意涂胶装置,优选为辊涂装置、喷涂装置、狭缝涂布装置、撒粉装置等,再优选为辊涂、喷涂等涂布装置。再为优选地胶水遮蔽率为45%以上,更为优选的50%以上,最为优选的为50%-75%。
本发明的层合物是一种低成本、无孔、隔污隔液体、隔菌、抗静电、100%防水防风、透湿差异化性能、手感柔软、防电弧ATPV值比未贴合该热塑性弹性体树脂薄膜提高100%以上的阻燃防电弧环保层合物。其中手感测试为ISO17235-2002标准测试柔软度,该数值越大,手感越柔软。层合物的抗静电值采用GB12014测试,薄膜测试表面电阻值应在1012以下,优选为1011以内;层合物的阻燃特性采用GB8965.1-2009测试值应该通过明火2s、阴燃2s、无孔洞、无滴落;层合物透湿率采用GB12704-2009倒杯法测试,层合物的透湿值优选在8000g/m2*24h,2000g/m2*24h以上更优,其中超高透湿更为优选4000g/m2*24h以上;层合物的隔污隔液体采用接触角测试方法,薄膜的接触角数值优选为50°以上,60°以上更为优选;层合物的防水采用GB/T4744-2013测试静水压,层合物的静水压值优选在3000mmH2O以上,5000mmH2O以上更优,8000mmH2O以上更为优选;层合物的防风测试按照ASTM737测试,其结果为无风通过;层合物的隔菌测试按照ASTM1671测试,其结果为无细菌通过;层合物的防电弧ARCRATING比未贴合该产品提高40-100%。以上的性能均与贴合物及层合物结构有很大关系。
再一方面,本发明还提供了一种由上述的层合物所制备的防电弧的布料或服装。本发明的产品可以用于各种与阻燃防电弧相关行业。
下面,结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明,但这些具体实施方式只是针对本发明某些特定的具体实施方式的说明而已,并非是对本发明的限定。
附图说明
图1是根据本发明之制备工艺的示意图;
图2是本发明采用薄膜表面的无孔结构示意图;
图3是本发明所对比的PU微孔结构示意图;
图4是本发明所对比的PTFE微孔结构示意图。
具体实施方案
在下面的各具体实施方式中,克重、剥离力、静水压、柔软度、透湿率等测试方法如下:
(1)克重检测标准:
A)检测仪器:分析天平,精度0.001g;
B)采样标准:在幅宽方向距边15mm起,每相距约60mm取样,在长度方向上每隔300mm取样。称样尺寸为100x100mm,取样块数为幅宽和长度方向上共100块;
(2)静水压检测标准:
A)检测标准:GB/T4744-2013;
B)采样标准:在幅宽方向距边15mm起,每相距约150mm取样,在长度方向上每隔500mm取样。测试样尺寸为20x20mm,取样块数为幅宽和长度方向上共50块;
(3)柔软度
A)检测标准:ISO17235-2002;
B)采样标准:在幅宽方向距边15mm起,每相距约150mm取样,在长度方向上每隔100mm取样。测试样尺寸为180x180mm,取样块数为幅宽和长度方向上共10块;
(4)透湿率:
GB12704-2009蒸馏水正杯法测试,风速为0.02-0.3m/s,湿度为90%,温度为38摄氏度,东洋精机公司产的透湿设备。
本发明中,无孔阻燃聚酯热塑性弹性体衍生物薄膜可按如下的方式制备:将各种薄膜原料经机械混合后,进行预混熔融造粒、涂层或直接挤出成膜,根据不同配方进行优选。如为有机低分子类配方,优选直接挤出成膜,如含有无机粉体配方则优选预混熔融造粒后再成膜。成膜可采用单层或者多层制备,更为优选为1-3层挤出。再经过中间特殊工序如表面处理、溶剂清洗、印刷、在线熟化、涂布涂料或涂胶等对薄膜进行处理,优选为表面处理、印刷、上浆、在线熟化。最终实现力学机械性能、弹性、韧性、尺寸稳定性、温度使用范围、光学性能以及气体透过性等各方面性能的完善和可控的树脂薄膜。
实施例一
将25μm的无孔阻燃聚酯热塑性弹性体薄膜(70%的热塑性弹性体树脂材料、29%的粒径在100μm以内的无机粉体材料、以及1%分散剂)与200g/m2克重的兰精热防护纤维布,采用阻燃反应型热熔聚氨酯胶进行点状微凹板贴合后(点状分布经过特殊的设置,避免过多的空气带入),胶水克重为8g/m2,胶水遮蔽率为50%,生产线速度8m/min,冷却收卷。再进行胶水熟化。得到表面平整的阻燃面料,手感测试为ISO17235-2002标准测试柔软度数值为5.5(原单层兰精热防护纤维梭织布柔软度值为7.2)。层合物的抗静电值采用GB12014测试,为1010;层合物的阻燃特性采用GB8965.1-2009测试值应该通过明火2s、阴燃2s、无孔洞、无滴落;层合物透湿率采用GB12704-2009倒杯法测试,层合物的透湿值为7000g/m2*24h;层合物的防水采用GB/T4744-2013测试静水压12000mmH2O(原单层兰精热防护纤维梭织布无水压);层合物的防风测试按照ASTM737测试,其结果为无风通过(原单层兰精热防护纤维梭织布超过80cfm的风通过);层合物的隔菌测试按照ASTM1671测试,其结果为无细菌通过(原单层兰精热防护纤维梭织布有大量细菌通过);层合物的防电弧ARCRATING比未贴合该产品提高约42%。该实施例说明了贴合层的加入对面料的硬挺度有帮助,阻燃防水透气层的加入对面料的各项指标都有所提高。
实施例二、三
将15μm、30μm的无孔阻燃聚酯热塑性弹性体薄膜(60%的热塑性弹性体树脂材料、33%的粒径在100μm以内的无机粉体材料+4%分子量在20000道尔顿以内的有机低分子材料、以及3%分散剂)与160g/m2克重的的兰精热防护纤维布,采用同实施例一一样的贴合和胶水后收卷(胶水克重为3g/m2),进行胶水熟化。得到表面平整的阻燃面料,手感测试为ISO17235-2002标准测试柔软度数值为6.0、4.8(原单层兰精热防护纤维梭织布柔软度值为7.2)。层合物的抗静电值采用GB12014测试,为1010;层合物的阻燃特性采用GB8965.1-2009测试值应该通过明火2s、3s、阴燃2s、3s、无孔洞、无滴落;层合物透湿率采用GB12704-2009倒杯法测试,层合物的透湿值为8000、6500g/m2*24h;层合物的防水采用GB/T4744-2013测试静水压10000、20000mmH2O;层合物的防风测试按照ASTM737测试,其结果均为无风通过;层合物的隔菌测试按照ASTM1671测试,其结果为无细菌通过;层合物的防电弧ARCRATING比未贴合该产品提高约40、45%。该实施例说明了薄膜层的厚度对面料的各项指标均有影响,越厚对透湿有所下降,但对其它指标均提高。
实施例四
将25μm的无孔阻燃聚酯热塑性弹性体薄膜(90%的热塑性弹性体树脂材料、6%的粒径在100μm以内的无机粉体材料+4%分子量在20000道尔顿以内的有机低分子材料)与260g/m2克重的的兰精热防护纤维布及阻燃尼龙网眼布,采用同实施例一一样的贴合和胶水后收卷(胶水克重为20g/m2),进行胶水熟化。得到表面平整,手感测试为ISO17235-2002标准测试柔软度数值为4.5。层合物的抗静电值采用GB12014测试,为1010;层合物的阻燃特性采用GB8965.1-2009测试值应该通过明火3s、阴燃3s、无孔洞、无滴落;层合物透湿率采用GB12704-2009倒杯法测试,层合物的透湿值为6200g/m2*24h;层合物的防水采用GB/T4744-2013测试静水压15000mmH2O;层合物的防风测试按照ASTM737测试,其结果均为无风通过;层合物的隔菌测试按照ASTM1671测试,其结果为无细菌通过;层合物的防电弧ARCRATING比未贴合该产品提高约55%。该实施例说明了第三层阻燃网布的加入对透湿值有所下降,但提高了防电弧效果。
实施例五、六、七
将25μm的无孔阻燃聚酯热塑性弹性体衍生物薄膜(80%的热塑性弹性体树脂材料、18%的粒径在100μm以内的无机粉体材料+1.6%分子量在20000道尔顿以内的有机低分子材料、以及0.4%分散剂)与60g/m2克重的兰精热防护纤维布按实施例一的贴合条件贴合后分别与隔热层纤维层(柔软毛毡、阻燃聚烯烃无纺布、摇粒绒),采用阻燃反应型硅胶进行点状微凹板贴合后,胶水克重为12g/m2,生产线速度5m/min,冷却收卷,胶水遮蔽率为65%,再进行胶水熟化。得到表面平整手感测试为ISO17235-2002标准测试柔软度数值为3.5、3.8、4.1。层合物的抗静电值采用GB12014测试均为1010;层合物的阻燃特性采用GB8965.1-2009测试值应该通过明火3s、阴燃3s、无孔洞、无滴落;层合物透湿率采用GB12704-2009倒杯法测试,层合物的透湿值为4500、5800、5600g/m2*24h;层合物的防水采用GB/T4744-2013测试静水压15000、6000、22000mmH2O;层合物的防风测试按照ASTM737测试,其结果均为无风通过;层合物的隔菌测试按照ASTM1671测试,其结果为无细菌通过;层合物的防电弧ARCRATING比未贴合该产品提高约90、62、85%。该实施例说明了第三层改变为隔热层材质对防电弧有更明显的提升,同时相比未贴合阻燃薄膜层明显的提高了很多。
实施例八、九
将实施例一的贴合胶水遮蔽率改为35%、65%。得到表面平整,手感测试为ISO17235-2002标准测试柔软度数值为5.7、4.2。层合物的抗静电值仍然维持;层合物的阻燃特性采用GB8965.1-2009测试值应该通过明火0s、3s、阴燃0s、3s、无孔洞、无滴落;层合物透湿率采用GB12704-2009倒杯法测试,层合物的透湿值为7200、6700g/m2*24h;层合物的防水采用GB/T4744-2013测试静水压6000、15000mmH2O;层合物的防风及隔菌测试均通过;层合物的防电弧ARCRATING比未贴合该产品35%的样品由于失去阻燃性该防电弧特性消失,65%遮蔽率的则提高约45%。该实施例说明了贴合胶水的遮蔽率,尤其是空气的排除比例对阻燃面料的阻燃和防电弧特性均下降了,胶水比例的提升虽对透湿率及柔软度有所下降,但是对防水性、阻燃、防电弧等防护性都有很大的提高。
实施例十
将实施例一的兰精热防护纤维改为腈氯纶纤维(120g/m2克重),同样得到表面平整,手感测试为ISO17235-2002标准测试柔软度数值为4.8。层合物的抗静电值采用GB12014测试,为1011;层合物的阻燃特性采用GB8965.1-2009测试值应该通过明火2s、阴燃2s、无孔洞、无滴落,但燃烧时有较大黑烟;层合物透湿率采用GB12704-2009倒杯法测试,层合物的透湿值为6500g/m2*24h;层合物的防水采用GB/T4744-2013测试静水压12000mmH2O;层合物的防风测试按照ASTM737测试,其结果均为无风通过;层合物的隔菌测试按照ASTM1671测试,其结果为无细菌通过;层合物的防电弧ARCRATING比未贴合该产品提高约50%。该实施例说明了不同的表布对层合物的抗静电、手感、阻燃特性等有所影响,但是对透湿值、防水、防风、隔菌隔污等无明显的影响。
Claims (11)
1.一种无孔、阻燃防电弧的层合物,其中,该层合物包括:
至少一层具有永久阻燃能力的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层;
至少一层为阻燃纤维制品层;
以及位于所述无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层和所述阻燃纤维制品层之间的、由永久阻燃胶水形成的粘合层;
其中,所述的阻燃纤维制品层是针织、经编、纬编、毛毡、或者无纺的阻燃纤维;
在所述层合物中,所述阻燃纤维制品层的克重为10-500g/m2,所述粘合层的克重在1g/m2以上。
2.如权利要求1所述的层合物,其中,所述的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层按质量百分比计,包括:
45-99%的热塑性弹性体树脂材料、
0.1-55%的粒径在100μm以内的无机粉体材料和/或分子量在20000道尔顿以内的有机低分子材料、以及
0-5%分散剂,其中,分散剂为具有与树脂亲和之基团的有机材料。
3.如权利要求2所述的层合物,其中,所述的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层按质量百分比计,包括:
60-90%的热塑性弹性体树脂材料、
8-38%的粒径在100μm以内的无机粉体材料和/或分子量在20000道尔顿以内的有机低分子材料、以及
0.01-5%分散剂,其中,分散剂为具有与树脂亲和之基团的有机材料。
4.如权利要求2或3所述的层合物,其中,所述的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层中的热塑性弹性体树脂材料为选自如下一种的热塑性弹性体塑料及其衍生物和混合物:聚烯烃及其衍生物、聚醋酸乙烯酯及其衍生物和混合物、聚醋酸乙烯醇及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物和混合物、以及聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物和混合物、氨基树酯及其衍生物和混合物、不饱和聚酯树脂及其衍生物和混合物、环氧树脂及其衍生物和混合物、有机硅树脂及其衍生物和混合物。
5.如权利要求1-3之一所述的层合物,其中,所述阻燃纤维制品层中的一层或多层材料为选自如下任意一组或多组的材料:添加了阻燃剂的聚烯烃及其衍生物纤维、聚酯及其衍生物纤维、尼龙及其衍生物纤维、以及丙纶及其衍生物纤维;芳纶及其衍生物纤维;兰精热防护纤维及其衍生物纤维;腈氯纶及其衍生物纤维;以及上述树脂材料的任何混合物或者层合物或者混纺物。
6.如权利要求1-3之一所述的层合物,其中,所述粘合层的克重为2g/m2-50g/m2,而且所述粘合层对无孔热塑性弹性体树脂薄膜层遮蔽率为45%以上。
7.如权利要求1-3之一所述的层合物,其中,所述的粘合层为不连续的层状物,优选为不连续的点状层状物、带间隔的条状层状物或者网格状的层状物。
8.如权利要求1所述的层合物,其中,所述的层合物是在所述无孔热塑性弹性体树脂薄膜层与阻燃纤维制品层通过所述粘合层贴合。
9.一种制备如权利要求1-8之一所述的无孔阻燃防电弧层合物的制备方法,其包括如下的步骤:
(1)提供厚度为5-500μm的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层;
(2)在所述的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层或者阻燃纤维制品层涂布永久阻燃胶水;
(3)在涂布有永久阻燃胶水后的无孔阻燃热塑性弹性体树脂薄膜层或者阻燃纤维制品层上,施加阻燃纤维制品层或者无孔热塑性弹性体树脂薄膜层。
10.如权利要求9所述的方法,其中,步骤(2)中涂胶温度是在涂胶层材料的软化温度点下、在0.1-0.6MPa的压力下进行的,施压时间为0.05-6000s;而且步骤(2)中涂布的永久阻燃胶水形成非连续性粘合层。
11.一种由权利要求1-8之一所述的层合物所制备的防电弧的布料或服装。
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