CN105734709A - 一种阻燃纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃纤维及其制备方法，通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，140～160份；十溴二苯乙烷，30～50份；三氧化二锑，10～30份；聚丙烯蜡，10～20份；抗氧化剂，2～4份；十二烷基苯磺酸钠，0.4～0.6份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共2～4份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为1～3:1。本发明提供的阻燃纤维配方精简，制备工艺简单，阻燃性能高，极限氧指数高于50，与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种阻燃纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新材料，具体涉及一种阻燃纤维及其制备方法。
背景技术
纤维制品燃烧引起的火灾已成为现代社会中重大灾害之一，严重威胁着人们的生命财产安全。对火灾引起的死亡事故进行调查的结果表明，由室内装饰品及纺织品引起的火灾占第一位。同时发现，可燃性纺织品燃烧时释放出的有害气体对人体的危害程度大大超过不燃性纺织品。因此，为防止火灾而生产阻燃纺织品已成为不可忽视的社会问题，愈来愈受到人们的重视。目前，世界上许多国家根据纺织品的不同用途，对纤维及其制品的燃烧性能都提出了具体的要求或限制，并制定了相应的法规。规定了剧院、医院，旅馆等公共场所的窗帘、帷帐、老人、小孩、残废者的服装用纺织品都必须达到一定的阻燃标准。
纤维素纤维在人造纤维中历史悠久，用途广泛。由于它的原料来源广，有优异的吸湿性、透气性、衣着舒适、良好的染色性等，在人造纤维的生产和应用中占有稳定的地位。但普通纤维素纤维易于着火燃烧，阻燃性较差，不能满足社会发展应用的要求，因此也限制了它的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配方精简的阻燃纤维，该阻燃纤维制备工艺简单，阻燃性能高，极限氧指数高于50，与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步(极限氧指数用于评价材料的可燃性，氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数<22属于易燃材料，氧指数在22～27之间属可燃材料，氧指数>27属难燃材料)。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种阻燃纤维，通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，140～160份；十溴二苯乙烷，30～50份；三氧化二锑，10～30份；聚丙烯蜡，10～20份；抗氧化剂，2～4份；十二烷基苯磺酸钠，0.4～0.6份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共2～4份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为1～3:1。
进一步地，所述的阻燃纤维通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，150份；十溴二苯乙烷，40份；三氧化二锑，20份；聚丙烯蜡，15份；抗氧化剂，3份；十二烷基苯磺酸钠，0.5份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共3份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为2:1。
进一步地，所述的阻燃纤维通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，140份；十溴二苯乙烷，30份；三氧化二锑，10份；聚丙烯蜡，10份；抗氧化剂，2份；十二烷基苯磺酸钠，0.4份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共2份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为1:1。
进一步地，所述的阻燃纤维通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，160份；十溴二苯乙烷，50份；三氧化二锑，30份；聚丙烯蜡，20份；抗氧化剂，4份；十二烷基苯磺酸钠，0.6份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共4份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为3:1。
进一步地，所述抗氧化剂为复合抗氧剂225。
所述阻燃纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，先将除聚丙烯之外的原料按重量份比例用双螺杆挤出机在220～230℃条件下熔融混合造粒得到阻燃纤维母粒；
步骤S2，再将阻燃纤维母粒与重量份比例的聚丙烯通过高速混料机混合，挤出拉丝，得阻燃纤维；挤出速度50～60分/转，螺杆温度为230～240℃，箱体温度为200～225℃，侧吹风风速0.3～0.5m/s，将拉伸倍数调整至2.8～3.6，纺丝速度400～1000m/min。
本发明优点：
本发明提供的阻燃纤维配方精简，制备工艺简单，阻燃性能高，极限氧指数高于50，与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
实施例1：阻燃纤维的制备
原料配比：
聚丙烯，150份；十溴二苯乙烷，40份；三氧化二锑，20份；聚丙烯蜡，15份；抗氧化剂，3份；十二烷基苯磺酸钠，0.5份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共3份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为2:1。所述抗氧化剂为复合抗氧剂225。
制备方法：
步骤S1，先将除聚丙烯之外的原料按重量份比例用双螺杆挤出机在225℃条件下熔融混合造粒得到阻燃纤维母粒；
步骤S2，再将阻燃纤维母粒与重量份比例的聚丙烯通过高速混料机混合，挤出拉丝，得阻燃纤维；挤出速度55分/转，螺杆温度为235℃，箱体温度为215℃，侧吹风风速0.4m/s，将拉伸倍数调整至3.2，纺丝速度700m/min。
实施例2：阻燃纤维的制备
原料配比：
聚丙烯，140份；十溴二苯乙烷，30份；三氧化二锑，10份；聚丙烯蜡，10份；抗氧化剂，2份；十二烷基苯磺酸钠，0.4份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共2份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为1:1。所述抗氧化剂为复合抗氧剂225。
制备方法：
步骤S1，先将除聚丙烯之外的原料按重量份比例用双螺杆挤出机在220℃条件下熔融混合造粒得到阻燃纤维母粒；
步骤S2，再将阻燃纤维母粒与重量份比例的聚丙烯通过高速混料机混合，挤出拉丝，得阻燃纤维；挤出速度50分/转，螺杆温度为230℃，箱体温度为200℃，侧吹风风速0.3m/s，将拉伸倍数调整至2.8，纺丝速度400m/min。
实施例3：阻燃纤维的制备
原料配比：
聚丙烯，160份；十溴二苯乙烷，50份；三氧化二锑，30份；聚丙烯蜡，20份；抗氧化剂，4份；十二烷基苯磺酸钠，0.6份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共4份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为3:1。所述抗氧化剂为复合抗氧剂225。
制备方法：
步骤S1，先将除聚丙烯之外的原料按重量份比例用双螺杆挤出机在230℃条件下熔融混合造粒得到阻燃纤维母粒；
步骤S2，再将阻燃纤维母粒与重量份比例的聚丙烯通过高速混料机混合，挤出拉丝，得阻燃纤维；挤出速度60分/转，螺杆温度为240℃，箱体温度为225℃，侧吹风风速0.5m/s，将拉伸倍数调整至3.6，纺丝速度1000m/min。
实施例4：对比实施例，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为0.5:1
原料配比：
聚丙烯，150份；十溴二苯乙烷，40份；三氧化二锑，20份；聚丙烯蜡，15份；抗氧化剂，3份；十二烷基苯磺酸钠，0.5份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共3份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为0.5:1。所述抗氧化剂为复合抗氧剂225。
制备方法：
步骤S1，先将除聚丙烯之外的原料按重量份比例用双螺杆挤出机在225℃条件下熔融混合造粒得到阻燃纤维母粒；
步骤S2，再将阻燃纤维母粒与重量份比例的聚丙烯通过高速混料机混合，挤出拉丝，得阻燃纤维；挤出速度55分/转，螺杆温度为235℃，箱体温度为215℃，侧吹风风速0.4m/s，将拉伸倍数调整至3.2，纺丝速度700m/min。
实施例5：对比实施例，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为3.5:1
原料配比：
聚丙烯，150份；十溴二苯乙烷，40份；三氧化二锑，20份；聚丙烯蜡，15份；抗氧化剂，3份；十二烷基苯磺酸钠，0.5份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共3份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为3.5:1。所述抗氧化剂为复合抗氧剂225。
制备方法：
步骤S1，先将除聚丙烯之外的原料按重量份比例用双螺杆挤出机在225℃条件下熔融混合造粒得到阻燃纤维母粒；
步骤S2，再将阻燃纤维母粒与重量份比例的聚丙烯通过高速混料机混合，挤出拉丝，得阻燃纤维；挤出速度55分/转，螺杆温度为235℃，箱体温度为215℃，侧吹风风速0.4m/s，将拉伸倍数调整至3.2，纺丝速度700m/min。
实施例6：效果实施例
取实施例1～5制备的材料，测定其极限氧指数，结果见下表：
测试样品 极限氧指数
实施例1 57
实施例2 54
实施例3 55
实施例4 29
实施例5 30
结果表明，本发明提供的阻燃纤维阻燃性能高，极限氧指数高于50，与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。本发明阻燃纤维的阻燃性能与原料中丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比有关，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比在1～3:1时阻燃性能最高。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。

Claims (6)

1.一种阻燃纤维，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，140～160份；十溴二苯乙烷，30～50份；三氧化二锑，10～30份；聚丙烯蜡，10～20份；抗氧化剂，2～4份；十二烷基苯磺酸钠，0.4～0.6份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共2～4份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为1～3:1。
2.根据权利要求1所述的阻燃纤维，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，150份；十溴二苯乙烷，40份；三氧化二锑，20份；聚丙烯蜡，15份；抗氧化剂，3份；十二烷基苯磺酸钠，0.5份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共3份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为2:1。
3.根据权利要求1所述的阻燃纤维，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，140份；十溴二苯乙烷，30份；三氧化二锑，10份；聚丙烯蜡，10份；抗氧化剂，2份；十二烷基苯磺酸钠，0.4份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共2份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为1:1。
4.根据权利要求1所述的阻燃纤维，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：聚丙烯，160份；十溴二苯乙烷，50份；三氧化二锑，30份；聚丙烯蜡，20份；抗氧化剂，4份；十二烷基苯磺酸钠，0.6份；丙烯酰胺和丙烯酸甲酯共4份，丙烯酰胺和丙烯酸甲酯重量份之比为3:1。
5.根据权利要求1～5任一所述的阻燃纤维，其特征在于：所述抗氧化剂为复合抗氧剂225。
6.权利要求1～5任一所述阻燃纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，先将除聚丙烯之外的原料按重量份比例用双螺杆挤出机在220～230℃条件下熔融混合造粒得到阻燃纤维母粒；
步骤S2，再将阻燃纤维母粒与重量份比例的聚丙烯通过高速混料机混合，挤出拉丝，得阻燃纤维；挤出速度50～60分/转，螺杆温度为230～240℃，箱体温度为200～225℃，侧吹风风速0.3～0.5m/s，将拉伸倍数调整至2.8～3.6，纺丝速度400～1000m/min。
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