CN109371491A - 一种防火纤维及其制备方法 - Google Patents

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徐介良
杨明军
姚黎鑫
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Abstract

本发明公开了一种防火纤维及其制备方法，防火纤维包括按质量分数计的如下原料：PET75～100份、色母25～35份、改性阻燃剂23～38份，所述改性阻燃剂包括聚磷酸铵和磷酸三苯酯；其制备方法为将PET、色母、改性阻燃剂分别进行超真空干燥后混料，经熔融后挤出、冷却定型即得防火纤维。本发明采用的阻燃剂主要成分为磷系无卤阻燃剂，环保性能高，能与聚酯发生酯交换反应，促进聚酯分子链之间的结合力和接枝反应；同时对阻燃剂进行改性，提高了其在纤维内的分散性和相容性，防火效果更好。

Description

一种防火纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及纤维纺丝技术领域，尤其涉及一种防火纤维及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，主要用于生产聚酯纤维，具有高模量、高强度及弹性、保形性和耐热性好等优点，是当前合成纤维中产量最大用途最广的纤维品种。近年来随着我国消防安全意识的提高及相关法律制度的推广实施，聚酯纤维的防火性能俨然成为了聚酯纤维生产过程中的一大考量标准。传统的聚酯纤维主要采用PET与阻燃剂混合挤出来实现防火的目的，但是，由于阻燃剂与PET两者的物理化学性质相差太大，致使两者体系相容性不高，阻燃剂难以均匀分布在聚酯纤维中，防火效果不够理想。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种防火纤维及其制备方法，具体技术方案如下：
一种防火纤维，包括按质量分数计的如下原料：PET75～100份、色母25～35份、改性阻燃剂23～38份，所述改性阻燃剂包括聚磷酸铵和磷酸三苯酯。
作为本发明的进一步改进，所述改性阻燃剂还包括光引发剂、分散剂、增韧剂。
作为本发明的进一步改进，以PET含量为基准，所述改性阻燃剂的各组分含量依次为：聚磷酸铵5～10份、磷酸三苯酯8～12份、光引发剂3～5份、分散剂4～6份、增韧剂3～5份。
作为本发明的进一步改进，所述光引发剂为苯甲酰甲酸甲酯。
作为本发明的进一步改进，所述分散剂为硬脂酸镁。
作为本发明的进一步改进，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛。
一种防火纤维的制备方法，包括以下步骤：
将PET、色母、改性阻燃剂分别进行超真空干燥后混料，经熔融后挤出、冷却定型即得防火纤维。
作为本发明的进一步改进，所述改性阻燃剂的制备方法为：磷酸三苯酯与分散剂混合后融于乙醇，超声振动30～60min后脱醇，加入聚磷酸铵、光引发剂、增韧剂混合均匀后研磨20～30min。
作为本发明的进一步改进，所述冷却定型操作的同时进行紫外光辐射固化。
本发明的有益效果：(1)本发明采用的阻燃剂主要成分为磷系无卤阻燃剂，环保性能高，能与聚酯发生酯交换反应，促进聚酯分子链之间的结合力和接枝反应；
(2)本发明对阻燃剂进行改性，提高了其在纤维内的分散性和相容性，防火效果更好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种防火纤维，包括按质量分数计的如下原料：PET75kg、色母25kg、改性阻燃剂23kg，所述改性阻燃剂包括聚磷酸铵和磷酸三苯酯。
进一步地，所述改性阻燃剂还包括光引发剂、分散剂、增韧剂。
进一步地，以PET含量为基准，所述改性阻燃剂的各组分含量依次为：聚磷酸铵5kg、磷酸三苯酯8kg、光引发剂3kg、分散剂4kg、增韧剂3kg。
进一步地，所述光引发剂为苯甲酰甲酸甲酯。
进一步地，所述分散剂为硬脂酸镁。
进一步地，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛。
一种防火纤维的制备方法，包括以下步骤：
将PET、色母、改性阻燃剂分别进行超真空干燥后混料，经熔融后挤出、冷却定型即得防火纤维。
进一步地，所述改性阻燃剂的制备方法为：磷酸三苯酯与分散剂混合后融于乙醇，超声振动30min后脱醇，加入聚磷酸铵、光引发剂、增韧剂混合均匀后研磨20min。
进一步地，所述冷却定型操作的同时进行紫外光辐射固化。
经CTTC检测，极限氧指数(GB/T5454-1997)为34.8％，阴燃时间及持续时间为0s，损毁长度为205mm。
实施例2
一种防火纤维，包括按质量分数计的如下原料：PET85kg、色母30kg、改性阻燃剂30kg，所述改性阻燃剂包括聚磷酸铵和磷酸三苯酯。
进一步地，所述改性阻燃剂还包括光引发剂、分散剂、增韧剂。
进一步地，以PET含量为基准，所述改性阻燃剂的各组分含量依次为：聚磷酸铵8kg、磷酸三苯酯10kg、光引发剂4kg、分散剂5kg、增韧剂4kg。
进一步地，所述光引发剂为苯甲酰甲酸甲酯。
进一步地，所述分散剂为硬脂酸镁。
进一步地，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛。
一种防火纤维的制备方法，包括以下步骤：
将PET、色母、改性阻燃剂分别进行超真空干燥后混料，经熔融后挤出、冷却定型即得防火纤维。
进一步地，所述改性阻燃剂的制备方法为：磷酸三苯酯与分散剂混合后融于乙醇，超声振动45min后脱醇，加入聚磷酸铵、光引发剂、增韧剂混合均匀后研磨25min。
进一步地，所述冷却定型操作的同时进行紫外光辐射固化。
经CTTC检测，极限氧指数(GB/T5454-1997)为36.4％，阴燃时间及持续时间为0s，损毁长度为198mm。
实施例3
一种防火纤维，包括按质量分数计的如下原料：PET100kg、色母35kg、改性阻燃剂38kg，所述改性阻燃剂包括聚磷酸铵和磷酸三苯酯。
进一步地，所述改性阻燃剂还包括光引发剂、分散剂、增韧剂。
进一步地，以PET含量为基准，所述改性阻燃剂的各组分含量依次为：聚磷酸10kg、磷酸三苯酯12kg、光引发剂5kg、分散剂6kg、增韧剂5kg。
进一步地，所述光引发剂为苯甲酰甲酸甲酯。
进一步地，所述分散剂为硬脂酸镁。
进一步地，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛。
一种防火纤维的制备方法，包括以下步骤：
将PET、色母、改性阻燃剂分别进行超真空干燥后混料，经熔融后挤出、冷却定型即得防火纤维。
进一步地，所述改性阻燃剂的制备方法为：磷酸三苯酯与分散剂混合后融于乙醇，超声振动60min后脱醇，加入聚磷酸铵、光引发剂、增韧剂混合均匀后研磨30min。
进一步地，所述冷却定型操作的同时进行紫外光辐射固化。
经CTTC检测，极限氧指数(GB/T5454-1997)为35.8％，阴燃时间及持续时间为0s，损毁长度为213mm。
本发明的防火纤维主要包括PET原料、色母和改性阻燃剂，其中，改性阻燃剂包括聚磷酸、磷酸三苯酯、光引发剂、分散剂和增韧剂，聚磷酸、磷酸三苯酯为磷系阻燃剂，含磷量较高，能与PET发生酯交换反应，促进聚酯分子链之间的结合力和接枝反应，得到了一种无卤阻燃的聚酯材料，从而从根本上解决含卤素的聚酯材料燃烧时的产物对环境的污染和对人体的危害，光引发剂苯甲酰甲酸甲酯在熔融挤出与紫外光辐射固化的条件下也会引发聚合交联和接枝反应，提高改性阻燃剂体系与PET原料的相容性，聚乙烯醇缩丁醛作为增韧剂与PET具有优秀的相容性，在硬脂酸镁的分散体系中，整个改性阻燃剂体系内部具有良好的相容性，对外与PET之间也能形成良好的相容性，从而，提高纤维内改性阻燃剂的分散均匀性和相容性，达到更好的防火效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防火纤维，其特征在于，包括按质量分数计的如下原料：PET75～100份、色母25～35份、改性阻燃剂23～38份，所述改性阻燃剂包括聚磷酸铵和磷酸三苯酯。
2.如权利要求1所述的一种防火纤维，其特征在于，所述改性阻燃剂还包括光引发剂、分散剂、增韧剂。
3.如权利要求2所述的一种防火纤维，其特征在于，以PET含量为基准，所述改性阻燃剂的各组分含量依次为：聚磷酸铵5～10份、磷酸三苯酯8～12份、光引发剂3～5份、分散剂4～6份、增韧剂3～5份。
4.如权利要求2所述的一种防火纤维，其特征在于，所述光引发剂为苯甲酰甲酸甲酯。
5.如权利要求2所述的一种防火纤维，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸镁。
6.如权利要求2所述的一种防火纤维，其特征在于，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛。
7.一种防火纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将PET、色母、改性阻燃剂分别进行超真空干燥后混料，经熔融后挤出、冷却定型即得防火纤维。
8.如权利要求7所述的一种防火纤维，其特征在于，所述改性阻燃剂的制备方法为：磷酸三苯酯与分散剂混合后融于乙醇，超声振动30～60min后脱醇，加入聚磷酸铵、光引发剂、增韧剂混合均匀后研磨20～30min。
9.如权利要求7所述的一种防火纤维，其特征在于，所述冷却定型操作的同时进行紫外光辐射固化。
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