CN106032645A - 一种聚酰胺基耐高温材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚酰胺基耐高温材料，以聚酰胺纤维为基体材料，以甲酰胺为插层剂，对高岭石进行插层膨胀，得到高岭石/甲酰胺复合物，将该复合物通过Layer-by-Layer(LbL)自组装法添加到聚酰胺纤维表面，得到聚酰胺基耐高温材料；该聚酰胺基耐高温材料的最高使用温度为700℃。将此耐高温复合材料添加到耐高温阻燃防护服的隔热层，将能有效提高服装的耐热温度，显著降低消防人员的生命危险，因而具有实用性。

Description

一种聚酰胺基耐高温材料

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，特别是涉及一种聚酰胺基耐高温材料及其制备方法。

背景技术

耐高温阻燃防护服通常由三层构成：外壳层、蒸汽阻挡层和隔热层。其中，隔热层是阻挡外界高温热量渗透到皮肤的最重要的一层。目前隔热层材料的耐高温性能尚不能满足穿戴者的需求。如何制备出一种既具有优良耐火阻燃性能又具有良好机械性能的隔热层材料一直是相关业界关注的焦点。

单独采用耐高温纤维材料不能满足使用要求，将层状硅酸盐改性复合膜涂覆到纤维基体材料的表面制成一种耐高温复合材料，将能提高材料的耐高温性能和机械性能。将此耐高温复合材料添加到耐高温阻燃防护服的隔热层，将能有效提高服装的耐热温度，显著降低消防人员的生命危险。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种聚酰胺基耐高温材料，所要解决的技术问题是提高聚酰胺纤维材料的耐高温性能和机械性能，提供一种新的聚酰胺基包覆耐高温材料，该材料用于消防服装的隔热层，可有效提高消防服装的耐热温度，保护消防人员，将生命危险和财产损失降到最小。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种聚酰胺基耐高温材料，其中，以聚酰胺纤维为基体材料，以甲酰胺为插层剂，对高岭石进行插层膨胀，得到高岭石/甲酰胺复合物，将该复合物通过Layer-by-Layer(LbL)自组装法添加到聚酰胺纤维表面，得到聚酰胺基耐高温材料；该聚酰胺基耐高温材料的最高使用温度为700℃。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。

依据本发明提出的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)对高岭石进行粉碎，然后筛选，选择粒径在300-400目的高岭石；

(2)采用甲酰胺作为插层剂对高岭石进行插层膨胀，体系反应温度为70-80℃，反应时间2h；

(3)插层结束后对高岭石进行水洗、过滤，水洗至滤液中无泡沫，再对滤液进行离心洗涤，洗至清液中无泡沫为止，得到高岭石分散液；

(4)将高岭石分散液沉降，分层，用乙醇水溶液将高岭石分散液调配成重量百分比为2.5wt％的分散液；

(5)将分散液的pH调至8，用超声波处理10min，然后将其通过Layer-by-Layer(LbL)自组装法添加到聚酰胺纤维布上，于40℃下烘干，得到高岭石包覆聚酰胺复合耐高温材料。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其中，步骤(4)使用的乙醇溶液的体积浓度为40％。

前述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其中，步骤(4)中用乙醇水溶液将高岭石分散液调配成重量百分比为8wt％的分散液。

前述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其中，步骤(4)中用乙醇水溶液将高岭石分散液调配成重量百分比为15wt％的分散液。

前述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其中，步骤(4)中用乙醇水溶液将高岭石分散液调配成重量百分比为20wt％的分散液。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种聚酰胺基耐高温材料可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

1、本发明提供了一种新的聚酰胺基包覆耐高温材料，该材料用于消防服装的隔热层，可有效提高消防服装的耐热温度，保护消防人员，将生命危险和财产损失降到最小，能够满足广大消费者的需求。

2、本发明原料易得，制备方法简单，制作成本相对较少，能够显著降低制造成本，在使用的实用性及成本效益上，确实完全符合产业发展所需，相当具有产业利用价值。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

无

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，将在以下具体进行说明。通过具体实施方式的说明,当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附实施例仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

本发明一种聚酰胺基耐高温材料，以聚酰胺纤维为基体材料，采用高岭石与甲酰胺通过Layer-by-Layer(LbL)自组装法对基体材料表面进行包覆，在其表面形成一层致密的防护层，兼顾材料的耐火阻燃性能和机械性能，使包覆后的聚酰胺材料在500-700℃的高温环境中可持续使用，当这种材料被用于消防服的隔热层时，可明显减小消防人员在火灾中的危险和损失。

首先对高岭石进行粉碎，然后筛选，选择粒径在300-400目的高岭石，采用甲酰胺作为插层剂对高岭石进行插层膨胀，体系反应温度为70-80℃，反应时间2h。插层结束后进行水洗、过滤，水洗至滤液中无泡沫，再对滤液进行离心洗涤，洗至清液中无泡沫为止，得到高岭石分散液。将高岭石分散液沉降，分层，取一定粒径的高岭石水分散液，用体积浓度为40％的乙醇水溶液将其调配成重量百分比为2.5wt％的分散液，将分散液的pH调至8，用超声波处理10min，然后将其均匀涂覆在聚酰胺纤维布上，于40℃下烘干，得到高岭石包覆聚酰胺复合耐高温材料。

前述的一种聚酰胺基耐高温材料，其中，用体积浓度为40％的乙醇水溶液将其调配成重量百分比为8wt％的分散液。

前述的一种聚酰胺基耐高温材料，其中，用体积浓度为40％的乙醇水溶液将其调配成重量百分比为15wt％的分散液。

前述的一种聚酰胺基耐高温材料，其中，用体积浓度为40％的乙醇水溶液将其调配成重量百分比为20wt％的分散液。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种聚酰胺基耐高温材料，其特征在于：以聚酰胺纤维为基体材料，以甲酰胺为插层剂，对高岭石进行插层膨胀，得到高岭石/甲酰胺复合物，将该复合物通过Layer-by-Layer(LbL)自组装法添加到聚酰胺纤维表面，得到聚酰胺基耐高温材料；该聚酰胺基耐高温材料的最高使用温度为700℃。

2.如权利要求1所述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其特征在于其包括以下步骤：

(1)对高岭石进行粉碎，然后筛选，选择粒径在300-400目的高岭石；

(2)采用甲酰胺作为插层剂对高岭石进行插层膨胀，体系反应温度为70-80℃，反应时间2h；

(3)插层结束后对高岭石进行水洗、过滤，水洗至滤液中无泡沫，再对滤液进行离心洗涤，洗至清液中无泡沫为止，得到高岭石分散液；

(4)将高岭石分散液沉降，分层，用乙醇水溶液将高岭石分散液调配成重量百分比为2.5wt％的分散液；

(5)将分散液的pH调至8，用超声波处理10min，然后将其通过Layer-by-Layer(LbL)自组装法添加到聚酰胺纤维布上，于40℃下烘干，得到高岭石包覆聚酰胺复合耐高温材料。

3.如权利要求2所述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其特征在于步骤(4)使用的乙醇溶液的体积浓度为40％。

4.如权利要求2-3所述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其特征在于步骤(4)中用乙醇水溶液将高岭石分散液调配成重量百分比为8wt％的分散液。

5.如权利要求2-3所述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其特征在于步骤(4)中用乙醇水溶液将高岭石分散液调配成重量百分比为15wt％的分散液。

6.如权利要求2-3所述的一种聚酰胺基耐高温材料的制备方法，其特征在于步骤(4)中用乙醇水溶液将高岭石分散液调配成重量百分比为20wt％的分散液。