CN110042528B - 一种遮阳面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种遮阳面料及其制备方法，具体涉及一种无卤阻燃且具有自洁功能的遮阳面料及其制备方法，属于高分子材料技术领域，遮阳面料包括：形成双经双纬结构的纤维线，所述结构中包括长方形或正方形的空隙，所述纤维线由无卤聚烯烃复合材料制成，其中，无卤聚烯烃复合材料，按重量份数计，包括：线性低密度聚乙烯50‑70份、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物15‑20份、无卤阻燃剂20‑30份、可膨胀石墨3‑5份、阻燃增效剂1‑5份、流动改性剂10‑20份、聚偏氟乙烯1‑3份、纳米二氧化钛1‑3份、相容剂3‑8份、其它助剂2‑5份，遮阳面料具有高阻燃和自洁功能。

Description

一种遮阳面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种遮阳面料，具体涉及一种无卤阻燃且具有自洁功能的遮阳面料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
遮阳面料是由包覆纱线(高分子塑料包覆于涤纶纤维、丙纶纤维、玻璃纤维等表面得到的纤维线)或者直接用各种纤维线通过织布而得到的一种面料，其中以包覆纱面料居多。目前，市面上传统的遮阳面料所用纤维线大都是聚氯乙烯(PVC)包覆聚酯纤维所得，其主要应用于建筑遮阳行业。PVC是一种广泛使用的高卤聚合物通用塑料，加工性能优良，其高的卤含量使其具有很好的阻燃性能，但其对环境的危害也是巨大的：卤素溶于水，在空气中与水汽结合会形成酸雨；在注塑成型或者高温加工的过程中，卤素会释放出卤化氢，腐蚀模具，污染环境；另外最主要的是其在燃烧时会形成“二次污染”，其燃烧时烟密度很大，还会产生大量有毒气体(如二恶英，呋喃，DIOXIN)，破坏环境，且在环境中能存在多年，甚至终身累积于生物体，无法排出。鉴于卤素的危害，现今国际上都在积极推动无卤化材料的使用。
另外，对于传统PVC基材的包覆纱面料，由于包覆层PVC复合材料中含有大量的增塑剂，面料表面有明显的滑腻感。且随着时间延长，增塑剂的析出，该类型面料表面自洁性能较差，表面积灰以及滋生微生物增多，影响其使用和安全性能。而聚烯烃无卤基材的遮阳面料不含有增塑剂成份，不会有上述问题出现，除此之外，在耐溶剂以及化学稳定性方面，无卤聚烯烃复合材料也要优于PVC复合材料。由此可见，传统PVC基材包覆线遮阳面料在家装、卫生等环保要求较高的领域受到了很大限制，推行遮阳面料的无卤化和自洁性是该类型面料产品升级转型的必然趋势。
为使无卤聚烯烃复合材料具有良好的阻燃性能和高自洁性能能，就必须对无卤聚烯烃复合材料进行阻燃和自洁性能功能化的改性。
目前，无卤阻燃聚烯烃材料大都是通过添加大量无机阻燃剂(氢氧化物灯)的方法达到高阻燃性能。但是由于基体树脂和无机阻燃剂之间的相容性很差，大量添加无机阻燃剂的同时会导致其机械性能、抗腐蚀性能、电气性能等的恶化，同时还使得材料缺乏柔韧性，流动加工性能显著下降，导致加工上的困难。而作为一种制备遮阳面料的阻燃聚烯烃复合材料不仅需要有良好阻燃效果，更要拥有良好的流动加工性能，从而保证该复合材料其能顺利加工成为单丝纤维，从而制备成遮阳面料。
虽然现阶段在无卤阻燃聚烯烃材料的流动性和阻燃性能方面都有一定的研究，但大都只是其中一种性能的改进，而降低了另一种性能，材料的力学性能和阻燃性能没有达到一个最优比。
如公开号CN101148526A公开了一种金属氢氧化物无卤阻燃聚烯烃复合物及其制备方法，通过对无机阻燃剂进行改性来提升相容性，但是无机阻燃剂的大量使用使得其复合材料的流动加工性能显著下降，熔体质量流动速率偏低，限制了其应用范围。
如公开号CN101817952A公开了柔软型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，虽然该方法得到的改性无卤阻燃聚烯烃具有较好的韧性和耐弯曲性能，但是由于无机阻燃剂添加量大，材料的强度显著下降。
如公开号CN1266867A公开了辐射交联低烟无卤阻燃低温收缩聚烯烃热收缩材料，采用无机磷做为主要阻燃剂，其发烟量大，要达到低烟必须大量添加抑烟剂，而且只能生产黑色和红色两种无卤材料，限制了材料的使用范围。
如公开号CN101397380A公开了一种耐高温柔软低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，该配方以乙烯－醋酸乙烯酯、丙烯－乙烯共聚物、马来酸酐接枝共聚物为基体树脂，氢氧化镁和氢氧化铝为阻燃剂。得到的材料有较好的耐老化性能，但是其材料的加工流动性和阻燃性能欠佳。
如公开号CN106436319A公开了一种具有防火效果的遮阳复合材料，以高硅氧纤维为包覆线，外包覆聚氯乙烯复合材料，但是聚氯乙烯为主的复合材料依然存在较大的污染，且性能也较差。
从现有技术可以看出，在无卤阻燃聚烯烃材料制备的过程中，大都采用添加量大的氢氧化物无机阻燃剂，而用有机阻燃剂和无机阻燃剂复配作为复合阻燃剂的研究则较少。其次从现有技术可以发现，通过加入流动改性剂来改善复合材料的最终流动性的研究也少有报道。
同时，遮阳面料做为一种家装以及公共场所用的装饰遮阳用品，长期暴露在空气中，各种粉尘以及微生物都容易在其表面堆积滋生。为使遮阳面料具有良好的自洁性能，传统的方法是在织物表面涂覆一层自洁性的涂料如氟碳清漆等，依靠自洁性涂料本身所具有的疏水和亲水物理特性，起到防污和易洁。
如公开号CN103757876A公开了一种自清洁防水遮阳面料及其制备方法，但是这种技术工艺较为繁琐，且由于传统的自洁性涂料很难与遮阳材料基材(聚酯或者聚氯乙烯材料)相容，时间久了之后，这种表面处理得到的自洁性能就会慢慢减弱。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种无卤高阻燃且具有自清洁功能的遮阳面料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种遮阳面料，包括：形成双经双纬结构的纤维线，所述结构中包括长方形或正方形的空隙，所述纤维线由无卤聚烯烃复合材料制成。
作为优选，所述遮阳面料的厚度为0.50-0.75mm、克重为350-500g/m2，所述纤维线的直径为0.25-0.45mm。
作为优选，所述面料的开孔率为2-10％。面料的空隙不仅能增加透气性能，还能使面料具有一定的透光性，一部分光线可以通过复合面料上的细孔穿过，同时，通过调整面料空隙的大小进而控制光线的通透率，从而做到遮阳的可控性。
作为优选，所述无卤聚烯烃复合材料，按重量份数计，包括：线性低密度聚乙烯50-70份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15-20份、无卤阻燃剂20-30份、可膨胀石墨3-5份、阻燃增效剂1-5份、流动改性剂10-20份、聚偏氟乙烯1-3份、纳米二氧化钛1-3份、相容剂3-8份、其它助剂2-5份。
进一步优选，所述线性低密度聚乙烯包括挤出级、注塑级中的一种或两种。
相对于传统PVC基材而言，线性低密度聚乙烯(LLDPE)不含卤素，强度高，韧性好，无臭，无毒，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良，原材料广泛。本发明的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了复合材料的柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能。同时乙烯-醋酸乙烯酯共聚物还可以作为热熔胶粘接剂使用，具有较低的熔点，即降低材料的成型温度，增加材料的低温成型性能，其粘接性能随着醋酸乙烯含量的提高而增加，在热定型工艺中，乙烯-醋酸乙烯酯可以使纤维纱之间能更牢固的结合，防止纱线移位导致面料变形。
进一步优选，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯百分含量为15-30％。
进一步优选，所述无卤阻燃剂为酸源、碳源、气源按(1-1.5)：1：(1.5-2)复配的氮磷系膨胀型无卤阻燃剂。
进一步优选，所述酸源包括磷酸、硼酸、膦酸铵盐、硼酸盐、磷酸酯中的一种或多种。
进一步优选，所述碳源包括季戊四醇、乙二醇、糊精中的一种或多种。
进一步优选，所述气源包括三聚氰胺、双氢胺、聚酰胺、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种。
本发明无卤阻燃剂主要包括以下三个组分：酸源－脱水剂；碳源－成碳剂；气源－发泡剂。它们通过相互作用形成碳层：在较低温度(150℃以下)，酸源产生可作为脱水剂的酸；在稍高温度时，酸与碳源进行酯化反应，体系中的胺作为酯化反应的催化剂，加速酯化反应进行，反应过程中产生的水蒸汽和由气源产生的不燃性气体，使已处于熔融状态的体系膨胀发泡，与此同时，碳源和酯脱水碳化，体系进一步膨胀发泡，最终体系呈固化状态，形成多孔泡沫碳层。该碳层能隔热、隔氧，并阻止可燃气体进入气相达到高效阻燃，此外阻燃剂受热分解吸热，阻止被阻燃材料温度升高至热分解温度起到阻燃效果。
进一步优选，所述可膨胀石墨的碳含量大于95％，粒径100-250目，膨胀倍率(ml/g)250-400。可膨胀石墨具有耐高、低温，耐压性，自润滑性，耐腐蚀性，可塑性等特性，不同于其他化学膨胀阻燃剂，它是一种物理膨胀阻燃剂。在受到200℃以上高温时，其开始膨胀，膨胀后的石墨变成了密度很低的蠕虫状，形成了非常好的绝热层，从而达到阻燃效果。其具有热释放率低、质量损失小、产生烟气少、无毒等优点。
进一步优选，所述阻燃增效剂包括结晶水含量为3.5水的硼酸锌。硼酸锌在高温下分解后生成的三氧化二硼等含硼物质覆盖在聚合物表面形成一层玻璃状物质，起到抑制余辉的作用，具有凝聚相阻燃机理。而分解产生的锌化合物能提高成炭量、降低成烟量、阻止燃烧继续进行。硼酸锌在高温下吸热脱水还能起到冷却阻燃机理的作用。另外由于硼酸锌能降低成烟量，使得本发明面料具有很好的抑烟性能。
本发明采用氮磷膨胀型阻燃剂、可膨胀石墨、硼酸锌作为本发明阻燃剂原料，除了三者本身所具有的良好阻燃效果外，三者相互之间还具有阻燃协效作用。膨胀型阻燃剂所形成的具有隔热、隔氧，并阻止可燃气体进入的固化多孔泡沫碳层为主要阻燃机理。高温下硼酸锌分解物具有凝聚相阻燃机理，其在高温下分解的锌化合物能提高成炭量，加速提高膨胀性阻燃剂体系多孔泡沫碳层的形成，对膨胀性阻燃剂体系有协效作用。这些阻燃协效作用使阻燃剂在低加入量的情况下也能大大提高聚烯烃材料的阻燃性。相对与传统氢氧化物阻燃剂的加入量(45-60％)，本发明阻燃体系只需加入20-25％，阻燃剂加入量的减少保障了最后复合材料良好的流动加工性能，为聚烯烃复合材料能顺利制备纤维线提供了良好的基础。
本发明通过在复合材料配方中加入聚偏氟乙烯(PVDF)和纳米级二氧化钛(TiO2)来实现材料的高自洁性能。
聚偏氟乙烯是由偏氟乙烯单体均聚或共聚形成的线性高分子聚合物，该聚合物韧性高，冲击强度和耐磨性能比较好，抗紫外线和耐老化性能优异，耐辐射，且具有良好的自洁功能。将聚偏氟乙烯的疏水基团引入到聚烯烃复合材料中，由于疏水基团与基体树脂界面能不同，在高温挤出纺制纤维的时候，这些疏水基团将会向纤维表面层排列，使纤维表面光滑平整具有良好的自洁性能，同时也起到脱模爽滑的作用。
进一步优选，所述TiO2为锐钛晶型的TiO2。
TiO2通过产生三种效应，即半导体效应、氧化分解效应和超亲水效应起到催化净化作用。当TiO2吸收了波长≤387.5nm的光子后，价带中的电子受激发跃迁到导带，在导带形成带负电的高活性电子，同时在价带上产生带正电的空穴，空穴和电子分离，各自迁移到TiO2表面的不同位置。迁移到TiO2粒子表面的电子具有很强还原能力，可以还原去除环境中的有害物质。而TiO2表面的空穴可以把吸附在TiO2表面上的OH-或H2O分子氧化成OH·自由基，OH·自由基具有极强的氧化能力，无论在固相还是在液相都能引起物质的氧化反应，是光催化氧化中最主要的氧化剂。所以当TiO2因发生光催化反应的时候，可以引发一系列的氧化还原反应，能氧化大多数的有机污染物及部分无机污染物，将其最终分解为CO2和H2O等无害物质，从而起到高自洁的作用。同时，在紫外光的照射下，TiO2表面的轻基和氧可以发生置换，在其表面形成了分布均匀的纳米级别的亲水微区和亲油微区，从而使表面具有超亲水作用。TiO2粒子表面的氢原子之间是通过桥氧连接，这种结构有利于疏水性。在有紫外光照射的条件下，一部分桥氧断裂形成氧空穴，空气中的水解离吸附在氧空穴中，成为化学吸附水形成亲水微区。
进一步优选，所述相容剂包括马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶联剂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种。
进一步优选，所述马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶联剂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的质量比为1:1:1:1。
进一步优选，所述马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物包括马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或多种。
进一步优选，所述马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物中马来酸酐接枝率为1-3％。
进一步优选，所述硅烷偶联剂包括γ-膦酸乙酯基三乙氧基硅烷、γ-膦酸甲酯基二乙氧基硅烷、γ-膦酸甲酯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧乙氧基硅烷中的一种或多种。
进一步优选，所述流动改性剂可以是茂金属聚烯烃弹性体乙烯-辛烯共聚物。
进一步优选，所述流动改性剂在190℃、2.16Kg下的熔融指数大于15g/min。
茂金属聚烯烃弹性体乙烯-辛烯共聚物(POE)可以使复合材料能在高速条件下通过螺杆挤出机纺丝制备纤维线。POE中辛烯的柔软链卷曲结构以结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性、优良的耐老化性能。POE分子量分布窄，具有较好的流动性，同时与聚烯烃相容性好，也能进一步改善体系中其它无机添加成份与线性低密度聚乙烯之间的相容性。
进一步优选，所述其它助剂包括抗氧剂、抗紫外线剂、润滑剂、色粉中的一种或多种。
进一步优选，所述润滑剂包括PE蜡、PP蜡、脂肪酸、脂肪酸盐中的一种或多种。润滑剂主要是用来改善聚烯烃复合材料的加工性能，降低所有组分在混合添加时的内摩擦力以便组分混合均匀，同时降低复合材料与加工设备之间的摩擦力、防止聚烯烃复合材料粘接在金属加工设备上。
进一步优选，所述抗氧剂、抗紫外线剂的重量份数均为0.3-0.5份。
进一步优选，所述抗氧剂包括阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种。
进一步优选，所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]中的一种或多种。
进一步优选，所述抗紫外线剂包括二苯甲酮类抗紫外线剂。
进一步优选，所述抗紫外线剂包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、4-二羟基二苯甲酮的一种或多种。
抗氧剂能抑制空气中的氧气对聚烯烃复合材料的氧化分解作用。适当的抗氧剂可与本发明聚烯烃复合材料混合后改善本发明聚烯烃复合材料在有氧空气中加热后物理性能的保留。在室外紫外线的照射下，聚烯烃很容易产生化学分解反应。抗紫外线剂能将照射至聚烯烃制品上的紫外线吸收从而抑制紫外线与聚烯烃的化学分解反应。可见，本发明的抗氧剂、抗紫外线剂可以提高面料的耐紫外光、耐候性等性能。
而色粉的添加可以改变遮阳面料的色彩。
一种遮阳面料的制备方法，包括如下步骤：
S1：按上述重量份数称取原料：线性低密度聚乙烯50-70份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15-20份、无卤阻燃剂20-30份、可膨胀石墨3-5份、阻燃增效剂1-5份、流动改性剂10-20份、聚偏氟乙烯1-3份、纳米二氧化钛1-3份、相容剂3-8份、其它助剂2-5份，将原料混匀后挤出造粒，水冷切粒得无卤聚烯烃复合材料颗粒；
S2：将无卤聚烯烃复合材料颗粒送入双螺杆熔融纺丝机得纤维线；
S3：将纤维线经织布机编织成面料；
S4：将面料进行热处理得成品。
作为优选，S1所述混匀在低混机中混合，低混机的温度为40-50℃，混合时间为5-10min。
作为优选，S1所述造粒在平行同向双螺杆机中进行，温度分段控制：加料段140-150℃，输送段160-190℃，熔融段190-200℃，口模180-185℃。
作为优选，S1所述造粒时，平行同向双螺杆机的主机转速20-25rpm，下料转速15-18rpm。
作为优选，S2所述纺丝机的长径比40:1，纺丝温度170-210℃，螺杆转速25rpm，挤出压力10-15Mpa，卷绕速度200rpm。挤出压力过大，会影响线粗细的均匀性；挤出压力过小，会导致供料不足，线会出现扁丝、破丝情况。纤维线表面的光整性也是影响面料表面自洁性能的关键，纤维线表面越粗糙，灰尘等杂物越容易集结在面料表面，自洁性能降低。
作为优选，S2中的纤维线还在60-75℃的热烘房中用平行牵伸机拉伸，拉伸倍速1.5倍，成品纤维线的直径为0.25-0.45mm。
作为优选，S4所述热处理具体为：将面料在有张力的条件下放入热烘房中进行热处理：热烘房温度120-130℃，热定型时间4-8min，经向张力为800-1200N，纬向张力为600-800N。热处理可以使遮阳面料纱线交织点之间能够牢固的结合，防止面料变形，使纤维线交织点能熔融粘接在一起。
与其他材料相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明遮阳面料不含卤素，无增塑剂，无甲醛，无重金属，属于无卤高环保型遮阳面料。
(2)本发明遮阳面料具有较好的阻燃效果，氧指数可达30(测试标准：GB/T5454-1997)，即使在燃烧的情况下，相对于传统PVC基材遮阳面料，产生的烟密度小，不滴落，有毒物质排放少。
(3)本发明制备面料的纤维线不含增塑剂和其它油类成份，且制备纤维线的复合材料进行了自洁功能的改性，使得纤维线表面光滑平整良好的自洁性能，颗粒粉尘不容易堆积沉落在面料的表面，普通微生物也会在面料表面被催化分解而无法滋生。
(4)本发明不仅具有同类PVC基材面料的遮阳、抗紫外线、阻燃、高色牢度等特点外，还具有表面清爽平整、自洁性好、化学稳定性好、重量轻、质感好、透气性好的优点，使传统的遮阳面料进入到自洁阻燃环保领域，扩大了遮阳面料的适用范围，使其更适合于家庭、卫生、办公、大型公共场所等领域使用。
附图说明
图1为遮阳面料结构平面图；
图2为图1经向的投影视图；
图3为图1纬向的投影视图；
图中，1、遮阳面料；11、径向纤维线；12、纬向纤维线。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种如图1-3所示的遮阳面料，包括形成双经双纬结构的纤维线，结构中包括长方形的空隙，纤维线由无卤聚烯烃复合材料通过如下方法制成：
S1：按重量份数称取原料：线性低密度聚乙烯60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、无卤阻燃剂20份、可膨胀石墨3份、阻燃增效剂3份、流动改性剂15份、聚偏氟乙烯2份、纳米二氧化钛1份、相容剂3份、PE蜡1.5份、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮0.3份、受阻酚类抗氧剂0.3份、色粉0.4份，其中相容剂为质量比1:1:1:1的马来酸酐接枝高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，且马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物中马来酸酐接枝率为3％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％，将原料在45℃的低混机中混合10分钟，然后放入平行同向双螺杆机中挤出造粒，造粒温度：加料段145℃，输送段175℃，熔融段195℃，口模183℃，主机转速22rpm，下料转速17rpm，再水冷切粒得无卤聚烯烃复合材料颗粒；
S2：将无卤聚烯烃复合材料颗粒通过双螺杆熔融纺丝机制备纤维线，纺丝温度200℃，螺杆转速25rpm，挤出压力为12Mpa，卷绕速度200rpm，纤维在70℃的热烘房中用平行牵伸机拉伸，拉伸倍速1.5倍，成品纤维线的直径为0.3毫米；
S3：用织布机将纤维线编织形成双经双纬且有规则花纹的编织面料，经线和纬线之间留有长方形或者正方形的空隙，通过织布机经纬密控制面料开孔率为6％；
S4：将织造的面料放入热烘房中，烘房温度125℃，热定型时间5min，经向张力为1000N，纬向张力为700N，得成品。
实施例2
一种如图1-3所示的遮阳面料，包括形成双经双纬结构的纤维线，结构中包括正方形的空隙，纤维线由无卤聚烯烃复合材料通过如下方法制成：
S1：按重量份数称取原料：线性低密度聚乙烯60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、无卤阻燃剂23份、可膨胀石墨4份、阻燃增效剂4份、流动改性剂17份、聚偏氟乙烯2份、纳米二氧化钛1份、相容剂4份、PP蜡1.6份、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮0.3份、受阻酚类抗氧剂0.3份、色粉0.4份，其中相容剂为质量比1:1:1:1的马来酸酐接枝高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，且马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物中马来酸酐接枝率为3％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％，将原料在45℃的低混机中混合10分钟，然后放入平行同向双螺杆机中挤出造粒，造粒温度：加料段145℃，输送段175℃，熔融段195℃，口模183℃，主机转速22rpm，下料转速17rpm，再水冷切粒得无卤聚烯烃复合材料颗粒；
S2：将无卤聚烯烃复合材料颗粒通过双螺杆熔融纺丝机制备纤维线，纺丝温度200℃，螺杆转速25rpm，挤出压力为12Mpa，卷绕速度200rpm，纤维在70℃的热烘房中用平行牵伸机拉伸，拉伸倍速1.5倍，成品纤维线的直径为0.35毫米；
S3：用织布机将纤维线编织形成双经双纬且有规则花纹的编织面料，经线和纬线之间留有长方形或者正方形的空隙，通过织布机经纬密控制面料开孔率为6％；
S4：将织造的面料放入热烘房中，烘房温度125℃，热定型时间5min，经向张力为1000N，纬向张力为700N，得成品。
实施例3
与实施例1的区别仅在于，实施例3的原料为：线性低密度聚乙烯60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、无卤阻燃剂25份、可膨胀石墨4.5份、阻燃增效剂4.5份、流动改性剂17份、聚偏氟乙烯2份、纳米二氧化钛1份、相容剂4.5份、PP蜡1.6份、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮0.3份、受阻酚类抗氧剂0.3份、色粉0.4份，其中相容剂为质量比1:1:1:1的马来酸酐接枝高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，且马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物中马来酸酐接枝率为3％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。
实施例4
与实施例1的区别仅在于，实施例4的步骤S4中，热定型时间9min，经向张力为1201N，纬向张力为801N。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，对比例1的原料为：线性低密度聚乙烯60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、无卤阻燃剂25份、可膨胀石墨4.5份、阻燃增效剂0份、流动改性剂15份、聚偏氟乙烯2份、纳米二氧化钛1份、相容剂0份、PP蜡1.5份、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮0.3份、受阻酚类抗氧剂0.3份、色粉0.4份，其中相容剂为质量比1:1:1:1的马来酸酐接枝高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，且马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物中马来酸酐接枝率为3％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，对比例2的原料为：线性低密度聚乙烯60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、无卤阻燃剂23份、可膨胀石墨4份、阻燃增效剂4份、流动改性剂17份、聚偏氟乙烯0份、纳米二氧化钛0份、相容剂4份、PP蜡1.6份、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮0.3份、受阻酚类抗氧剂0.3份、色粉0.4份，其中相容剂为质量比1:1:1:1的马来酸酐接枝高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，且马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物中马来酸酐接枝率为3％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。
对比例3
与实施例1的区别仅在于，对比例3的原料为：线性低密度聚乙烯60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份、无卤阻燃剂23份、可膨胀石墨4份、阻燃增效剂4份、流动改性剂0份、聚偏氟乙烯2份、纳米二氧化钛1份、相容剂4份、PP蜡1.6份、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮0.3份、受阻酚类抗氧剂0.3份、色粉0.4份，其中相容剂为质量比1:1:1:1的马来酸酐接枝高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，且马来酸酐接枝高密度聚乙烯共聚物中马来酸酐接枝率为3％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯含量为25％。
表1：实施例1-4及对比例1-3中遮阳面料的物理性能
Figure BDA0002031802580000151
其中，表1中的氧指数为测试标准：GB/T5454-1997；
色牢度测试标准：GB/T8427-2008；
自洁性能检测方法：取10×10cm的遮阳面料用特制夹具固定，将固定有面料的夹具放入装有特制粉尘(由高岭石，普通硅酸盐水泥粉，碳黑，碳酸钙，氢氧化镁组成)的容器中，让粉尘充分吸附在面料表面，然后将固定有面料的夹具从粉尘容器中取出并在空气中震荡一定时间，最后将面料从夹具中取出，测重计算试验后面料的质量和试验前质量的比例，该比值在1-1.02之间表示面料自洁性能良好，比值在1.02-1.05之间表示面料自洁性能一般，比值大于1.05表示面料自洁性能较差。
从表1可以看出，本发明所制备的无卤遮阳面料耐候性能良好，具有较高的阻燃性能和自洁性能。从对比例可以看出，本发面面料纤维线材料配方中阻燃和流动协效作用很明显。不加阻燃增效剂和相容剂，其阻燃效果大大降低，二者的量在配方中加大，体系的阻燃效果增加，见对比例1和实施例3。另外纤维线材料体系中若无相容剂，整个复合材料的相容性下降，加工流动性下降，纤维线表面质量欠佳，即使配方中含有自洁性能成份，由于其与体系相容性差，最后成品的自洁性能不能充分体现，见对比例1和比较例3。若纤维线材料体系中无自洁性能成份(聚偏氟乙烯和纳米二氧化钛)则最后面料的自洁性能较差，见对比例2。茂金属聚烯烃弹性体POE作为流动改性剂对本复合材料体系的流动性至关重要，如若复合材料配方体系中不含有该成份，则复合材料的流动加工性能大大降低，纤维线制备工艺无法完成，整个面料无法制备，见对比例3。热定型工艺不仅能改善面料纱线之间的牢度，还能影响最后面料的开孔率，定型过程中张力加大，导致纱线之间空隙加大，面料的开孔率增加，见实施例3。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (1)

1.一种遮阳面料，其特征在于，包括：形成双经双纬结构的纤维线，所述结构中包括长方形或正方形的空隙，所述纤维线由无卤聚烯烃复合材料制成，所述遮阳面料的厚度为0.50-0.75mm、克重为350-500g/m2,所述纤维线的直径为0.25-0.45mm；所述无卤聚烯烃复合材料，按重量份计，包括：线性低密度聚乙烯50-70份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15-20份、无卤阻燃剂20-30份、可膨胀石墨3-5份、阻燃增效剂1-5份、流动改性剂10-20份、聚偏氟乙烯1-3份、纳米二氧化钛1-3份、相容剂3-8份、其他助剂2-5份；所述可膨胀石墨的碳含量大于95%，粒径100-250目，膨胀倍率（ml/g）250-400；所述阻燃增效剂包括结晶水含量为3.5水的硼酸锌；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯百分含量为15-30%；所述无卤阻燃剂为酸源、碳源、气源按（1-1.5）:1：（1.5-2）复配的氮磷系膨胀型无卤阻燃剂；
所述遮阳面料制备方法包括如下步骤：
S1：按重量份数称取原料：线性低密度聚乙烯50-70份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15-20份、无卤阻燃剂20-30份、可膨胀石墨3-5份、阻燃增效剂1-5份、流动改性剂10-20份、聚偏氟乙烯1-3份、纳米二氧化钛1-3份、相容剂3-8份、其他助剂2-5份，将原料混匀后挤出造粒，水冷切粒得无卤聚烯烃复合材料颗粒；
S2：将无卤聚烯烃复合材料颗粒送入双螺杆熔融纺丝机得纤维线；所述纺丝机的挤出压力为10-15MPa；
S3：将纤维线经织布机编制成面料；
S4：将面料进行热处理得成品；所述热处理具体为：将面料在张力的条件下放入热烘房中进行热处理：热烘房温度为120-130℃，热定型时间4-8min，经向张力为800-1200N，纬向张力为600-800N。
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