CN109988499A - 一种雨具用耐磨阻燃涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种雨具用耐磨阻燃涂料及其制备方法，涉及雨具生产技术领域。所述涂料由以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂55‑65份、酚醛树脂8‑12份、聚酰亚胺纤维10‑15份、纳米硅藻土1‑2份、四羟甲基氯化磷5‑10份、氯化石蜡5‑7份、碳化硅3‑5份、氧化铝3‑5份、二异辛基二硫代磷酸钼6‑8份、亚磷酸十二烷基酯6‑8份、改性剂0.8‑1.2份、偶联剂1‑2份、增韧剂2‑4份。本发明克服了现有技术的不足，能够在保证涂料防水性能的同时，有效提高了涂料的阻燃和耐磨性能，防止雨具在使用过程中发生燃烧或者受到磨损，从而有效延长了雨具的使用寿命，安全性高，涂料性能优越，适宜推广。

Description

一种雨具用耐磨阻燃涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及雨具生产技术领域，具体涉及一种雨具用耐磨阻燃涂料及其制备方法。
背景技术
雨具，泛指所有遮雨的用具，包括雨衣、雨鞋、雨具、帐篷、纳米雨衣伞、沙滩伞、防水裤、空调罩等。雨具中雨伞、沙滩伞、帐篷等产品的制作材料通常包括具有延展性的布料，和其他可用作骨架的材料与缠线，并通过涂料涂覆处理得到。
作为雨具中主要材料的涂料，其性能决定了雨具的质量。目前的涂料只是简单的具有防水的作用，其阻燃性能较差，这样导致雨具在使用过程中，容易在外界影响下发生燃烧，安全性低。同时涂料的耐磨性能较差，这样在雨具收放过程中容易受到磨损，降低了雨具的使用寿命。因此，一种雨具用耐磨阻燃涂料是研究者们研究的方向。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种雨具用耐磨阻燃涂料及其制备方法，本发明克服了现有技术的不足，能够在保证涂料防水性能的同时，有效提高了涂料的阻燃和耐磨性能，防止雨具在使用过程中发生燃烧或者受到磨损，从而有效延长了雨具的使用寿命，安全性高，涂料性能优越，适宜推广。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种雨具用耐磨阻燃涂料，所述涂料由以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂55-65份、酚醛树脂8-12份、聚酰亚胺纤维10-15份、纳米硅藻土1-2份、四羟甲基氯化磷5-10份、氯化石蜡5-7份、碳化硅3-5份、氧化铝3-5份、二异辛基二硫代磷酸钼6-8份、亚磷酸十二烷基酯6-8份、改性剂0.8-1.2份、偶联剂1-2份、增韧剂2-4份。
优选的，所述涂料由以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂60份、酚醛树脂10份、聚酰亚胺纤维12.5份、纳米硅藻土1.5份、四羟甲基氯化磷7.5份、氯化石蜡6份、碳化硅4份、氧化铝4份、二异辛基二硫代磷酸钼7份、亚磷酸十二烷基酯7份、改性剂1.0份、偶联剂1.5份、增韧剂3份。
优选的，所述改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和聚甲基吡咯烷以质量比为1:2混合而成。
优选的，所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和三异硬酯酸钛酸异丙酯中的一种或多种。
优选的，所述增韧剂为氧化锆和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种。
所述雨具的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚氨酯树脂和酚醛树脂混合加入密炼机内，先升温至100-120℃，保温密炼1-2h后再升温至180-200℃，保温混炼2-4h得涂料基料备用；
(2)向纳米硅藻土内加入3-5倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其置于保温箱中，升温至85-90℃，保温改性30-50min后将其高速离心，再将所得滤渣在100-130℃条件下烘干，得改性硅藻土备用；
(3)将聚酰亚胺纤维加入剪切机内，高速剪切15-20min后将其加入制得的改性硅藻土内，再加入4-6倍体积的丙酮和改性剂，搅拌均匀后将其混合物加入高压釜内，升温至135-150℃，升压至10-13MPa，保压接枝40-60min后恢复至常压，得接枝纤维备用；
(4)将碳化硅和氧化铝进行混合研磨，再加入四羟甲基氯化磷、氯化石蜡、二异辛基二硫代磷酸钼和亚磷酸十二烷基酯，搅拌均匀后将其混合物加入高速分散机中，高速分散20-30min得混合料备用；
(5)将制得的接枝纤维和混合料混合加入上述步骤(1)中的密炼机内，再加入偶联剂和增韧剂，继续保温混炼4-8h得到产品。
优选的，所述步骤(1)中调整转速至200-240r/min，步骤(2)中高速离心的转速为1000-1200r/min，步骤(3)中高速剪切的转速为600-800r/min，步骤(4)中高速分散的转速至800-1000r/min。
优选的，所述步骤(2)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，步骤(4)中混合研磨至过200目筛。
本发明提供一种雨具用耐磨阻燃涂料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明添加有聚酰亚胺纤维、纳米硅藻土、四羟甲基氯化磷和氯化石蜡等材料，通过先对纳米硅藻土进行酸液改性，再在高压条件下将改性后的纳米硅藻土接枝到聚酰亚胺纤维上，能够在保证涂料防水性能的同时，有效提高了涂料的阻燃性能，防止雨具在外界影响下发生燃烧，阻燃性能好，安全性高；
(2)本发明还添加有碳化硅、氧化铝、二异辛基二硫代磷酸钼和亚磷酸十二烷基酯等材料，通过混合研磨再高速分散的方式，能够有效提高涂料的耐磨性能，防止雨具在收放过程中受到磨损，从而有效延长了雨具的使用寿命，涂料性能优越，适宜推广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种雨具用耐磨阻燃涂料，所述涂料由以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂55份、酚醛树脂8份、聚酰亚胺纤维10份、纳米硅藻土1份、四羟甲基氯化磷5份、氯化石蜡5份、碳化硅3份、氧化铝3份、二异辛基二硫代磷酸钼6份、亚磷酸十二烷基酯6份、改性剂0.8份、偶联剂1份、增韧剂2份。
其中，所述改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和聚甲基吡咯烷以质量比为1:2混合而成；所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和三异硬酯酸钛酸异丙酯中的一种或多种；所述增韧剂为氧化锆和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种。
所述雨具的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚氨酯树脂和酚醛树脂混合加入密炼机内，先升温至100-120℃，保温密炼1-2h后再升温至180-200℃，保温混炼2-4h得涂料基料备用；
(2)向纳米硅藻土内加入3-5倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其置于保温箱中，升温至85-90℃，保温改性30-50min后将其高速离心，再将所得滤渣在100-130℃条件下烘干，得改性硅藻土备用；
(3)将聚酰亚胺纤维加入剪切机内，高速剪切15-20min后将其加入制得的改性硅藻土内，再加入4-6倍体积的丙酮和改性剂，搅拌均匀后将其混合物加入高压釜内，升温至135-150℃，升压至10-13MPa，保压接枝40-60min后恢复至常压，得接枝纤维备用；
(4)将碳化硅和氧化铝进行混合研磨，再加入四羟甲基氯化磷、氯化石蜡、二异辛基二硫代磷酸钼和亚磷酸十二烷基酯，搅拌均匀后将其混合物加入高速分散机中，高速分散20-30min得混合料备用；
(5)将制得的接枝纤维和混合料混合加入上述步骤(1)中的密炼机内，再加入偶联剂和增韧剂，继续保温混炼4-8h得到产品。
其中，所述步骤(1)中调整转速至200-240r/min，步骤(2)中高速离心的转速为1000-1200r/min，步骤(3)中高速剪切的转速为600-800r/min，步骤(4)中高速分散的转速至800-1000r/min；所述步骤(2)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，步骤(4)中混合研磨至过200目筛。
实施例2：
一种雨具用耐磨阻燃涂料，所述涂料由以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂60份、酚醛树脂10份、聚酰亚胺纤维12.5份、纳米硅藻土1.5份、四羟甲基氯化磷7.5份、氯化石蜡6份、碳化硅4份、氧化铝4份、二异辛基二硫代磷酸钼7份、亚磷酸十二烷基酯7份、改性剂1.0份、偶联剂1.5份、增韧剂3份。
其中，所述改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和聚甲基吡咯烷以质量比为1:2混合而成；所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和三异硬酯酸钛酸异丙酯中的一种或多种；所述增韧剂为氧化锆和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种。
所述雨具的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚氨酯树脂和酚醛树脂混合加入密炼机内，先升温至100-120℃，保温密炼1-2h后再升温至180-200℃，保温混炼2-4h得涂料基料备用；
(2)向纳米硅藻土内加入3-5倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其置于保温箱中，升温至85-90℃，保温改性30-50min后将其高速离心，再将所得滤渣在100-130℃条件下烘干，得改性硅藻土备用；
(3)将聚酰亚胺纤维加入剪切机内，高速剪切15-20min后将其加入制得的改性硅藻土内，再加入4-6倍体积的丙酮和改性剂，搅拌均匀后将其混合物加入高压釜内，升温至135-150℃，升压至10-13MPa，保压接枝40-60min后恢复至常压，得接枝纤维备用；
(4)将碳化硅和氧化铝进行混合研磨，再加入四羟甲基氯化磷、氯化石蜡、二异辛基二硫代磷酸钼和亚磷酸十二烷基酯，搅拌均匀后将其混合物加入高速分散机中，高速分散20-30min得混合料备用；
(5)将制得的接枝纤维和混合料混合加入上述步骤(1)中的密炼机内，再加入偶联剂和增韧剂，继续保温混炼4-8h得到产品。
其中，所述步骤(1)中调整转速至200-240r/min，步骤(2)中高速离心的转速为1000-1200r/min，步骤(3)中高速剪切的转速为600-800r/min，步骤(4)中高速分散的转速至800-1000r/min；所述步骤(2)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，步骤(4)中混合研磨至过200目筛。
实施例3：
一种雨具用耐磨阻燃涂料，所述涂料由以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂65份、酚醛树脂12份、聚酰亚胺纤维15份、纳米硅藻土2份、四羟甲基氯化磷10份、氯化石蜡7份、碳化硅5份、氧化铝5份、二异辛基二硫代磷酸钼8份、亚磷酸十二烷基酯8份、改性剂1.2份、偶联剂2份、增韧剂4份。
其中，所述改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和聚甲基吡咯烷以质量比为1:2混合而成；所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和三异硬酯酸钛酸异丙酯中的一种或多种；所述增韧剂为氧化锆和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种。
所述雨具的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚氨酯树脂和酚醛树脂混合加入密炼机内，先升温至100-120℃，保温密炼1-2h后再升温至180-200℃，保温混炼2-4h得涂料基料备用；
(2)向纳米硅藻土内加入3-5倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其置于保温箱中，升温至85-90℃，保温改性30-50min后将其高速离心，再将所得滤渣在100-130℃条件下烘干，得改性硅藻土备用；
(3)将聚酰亚胺纤维加入剪切机内，高速剪切15-20min后将其加入制得的改性硅藻土内，再加入4-6倍体积的丙酮和改性剂，搅拌均匀后将其混合物加入高压釜内，升温至135-150℃，升压至10-13MPa，保压接枝40-60min后恢复至常压，得接枝纤维备用；
(4)将碳化硅和氧化铝进行混合研磨，再加入四羟甲基氯化磷、氯化石蜡、二异辛基二硫代磷酸钼和亚磷酸十二烷基酯，搅拌均匀后将其混合物加入高速分散机中，高速分散20-30min得混合料备用；
(5)将制得的接枝纤维和混合料混合加入上述步骤(1)中的密炼机内，再加入偶联剂和增韧剂，继续保温混炼4-8h得到产品。
其中，所述步骤(1)中调整转速至200-240r/min，步骤(2)中高速离心的转速为1000-1200r/min，步骤(3)中高速剪切的转速为600-800r/min，步骤(4)中高速分散的转速至800-1000r/min；所述步骤(2)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，步骤(4)中混合研磨至过200目筛。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种雨具用耐磨阻燃涂料，其特征在于，所述涂料由以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂55-65份、酚醛树脂8-12份、聚酰亚胺纤维10-15份、纳米硅藻土1-2份、四羟甲基氯化磷5-10份、氯化石蜡5-7份、碳化硅3-5份、氧化铝3-5份、二异辛基二硫代磷酸钼6-8份、亚磷酸十二烷基酯6-8份、改性剂0.8-1.2份、偶联剂1-2份、增韧剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种雨具用耐磨阻燃涂料，其特征在于，所述涂料由以下重量份的原料制成：聚氨酯树脂60份、酚醛树脂10份、聚酰亚胺纤维12.5份、纳米硅藻土1.5份、四羟甲基氯化磷7.5份、氯化石蜡6份、碳化硅4份、氧化铝4份、二异辛基二硫代磷酸钼7份、亚磷酸十二烷基酯7份、改性剂1.0份、偶联剂1.5份、增韧剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种雨具用耐磨阻燃涂料，其特征在于，所述改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和聚甲基吡咯烷以质量比为1:2混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种雨具用耐磨阻燃涂料，其特征在于，所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和三异硬酯酸钛酸异丙酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种雨具用耐磨阻燃涂料，其特征在于，所述增韧剂为氧化锆和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种。
6.一种雨具用耐磨阻燃涂料的制备方法，其特征在于，所述雨具的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚氨酯树脂和酚醛树脂混合加入密炼机内，先升温至100-120℃，保温密炼1-2h后再升温至180-200℃，保温混炼2-4h得涂料基料备用；
(2)向纳米硅藻土内加入3-5倍体积的硝酸溶液，搅拌均匀后将其置于保温箱中，升温至85-90℃，保温改性30-50min后将其高速离心，再将所得滤渣在100-130℃条件下烘干，得改性硅藻土备用；
(3)将聚酰亚胺纤维加入剪切机内，高速剪切15-20min后将其加入制得的改性硅藻土内，再加入4-6倍体积的丙酮和改性剂，搅拌均匀后将其混合物加入高压釜内，升温至135-150℃，升压至10-13MPa，保压接枝40-60min后恢复至常压，得接枝纤维备用；
(4)将碳化硅和氧化铝进行混合研磨，再加入四羟甲基氯化磷、氯化石蜡、二异辛基二硫代磷酸钼和亚磷酸十二烷基酯，搅拌均匀后将其混合物加入高速分散机中，高速分散20-30min得混合料备用；
(5)将制得的接枝纤维和混合料混合加入上述步骤(1)中的密炼机内，再加入偶联剂和增韧剂，继续保温混炼4-8h得到产品。
7.根据权利要求6所述的一种雨具用耐磨阻燃涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中调整转速至200-240r/min，步骤(2)中高速离心的转速为1000-1200r/min，步骤(3)中高速剪切的转速为600-800r/min，步骤(4)中高速分散的转速至800-1000r/min。
8.根据权利要求6所述的一种雨具用耐磨阻燃涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中硝酸溶液的浓度为1.5-3％，步骤(4)中混合研磨至过200目筛。
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