CN111703137B - 一种具备阻燃功能的工程材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具备阻燃功能的工程材料,包括:缓冲层、扩张层以及基质层,所述基质层为PA66材料,所述基质层具备受热稳定性;所述缓冲层由若干层面料组成,所述面料为熔喷聚丙烯面料,所述熔喷聚丙烯面料表面有密集排布的贯穿孔,气体能够从厚度方向缓慢渗透通过所述缓冲层,若干所述熔喷聚丙烯面料,越靠近所述扩张层的面料孔隙越大,最远离所述扩张层的所述熔喷聚丙烯面料无法使固体葡萄糖酸钙颗粒通过;所述扩张层被所述缓冲层与所述基质层夹在中间,所述扩张层材料为固态葡萄糖酸钙,所述扩张层由若干大小不一的葡萄糖酸钙颗粒组成;所述缓冲层、所述扩张层以及所述基质层在为受热状态下紧密贴合,本发明能够对缓冲层一侧的热源进行多重隔离,通过物理以及化学手段的防护措施,提高了本发明对基质层一侧的保护能力。

Description

一种具备阻燃功能的工程材料
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,尤其涉及一种具备阻燃功能的工程材料。
背景技术
GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》,在规范中要求"建筑内部装修设计应妥善处理装修效果和使用安全的矛盾,积极采用不燃性材料和难燃性材料,尽量避免采用在燃烧时产生大量浓烟或有毒气体的材料,做到安全适用,技术先进,经济合理"。
防火板是目前市场上最为常用的材质。常用的有2种:一种是高压装饰耐火板,其优点是防火、防潮、耐磨、耐油、易清洗,而且花色品种较多;一种是玻镁防火板,外层是装饰材料,内层是矿物玻镁防火材料,可抗1500度高温,但装饰性不强。在建筑物出口通道、楼梯井和走廊等处装设防火吊顶天花板,能确保火灾时人们安全疏散,并保护人们免受蔓延火势的侵袭。建筑材料的燃烧性能是指其燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化,这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重,以及毒性生成物的产生等特性来衡量。我国国家标准GB8624-97将建筑材料的燃烧性能分为以下几种等级。A级:不燃性建筑材料:几乎不发生燃烧的材料。B1级: 难燃性建筑材料:难燃类材料有较好的阻燃作用,其在空气中遇明火或在高温作用下难起火,不易很快发生蔓延,且当火源移开后燃烧立即停止。B2级:可燃性建筑材料:可燃类材料有一定的阻燃作用。在空气中遇明火或在高温作用下会立即起火燃烧,易导致火灾的蔓延,如木柱、木屋架、木梁、木楼梯等。B3级:易燃性建筑材料:无任何阻燃效果,极易燃烧,火灾危险性很大。
但是现有的阻燃材料大多只能依靠自身的物理特性实现被动防火,无法对火源进行反制影响,本发明提供的材料能够对缓冲层一侧的热源进行多重隔离,通过物理以及化学手段的防护措施,提高了本发明对基质层一侧的保护能力,且能够在一定程度上对火势进行压制。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种具备阻燃功能的工程材料。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种具备阻燃功能的工程材料,包括:缓冲层、扩张层以及基质层,所述基质层为PA66 材料,所述基质层具备受热稳定性;所述缓冲层由若干层面料组成,所述面料为熔喷聚丙烯面料,所述熔喷聚丙烯面料表面有密集排布的贯穿孔,气体能够从厚度方向缓慢渗透通过所述缓冲层,若干所述熔喷聚丙烯面料,越靠近所述扩张层的面料孔隙越大;所述扩张层被所述缓冲层与所述基质层夹在中间,所述扩张层材料为固态碳水化合物,所述扩张层由若干大小不一的碳水化合物颗粒组成;所述缓冲层、所述扩张层以及所述基质层在未受热状态下紧密贴合。
本发明一个较佳实施例中,所述扩张层所采用碳水化合物为葡萄糖酸钙颗粒。
本发明一个较佳实施例中,最远离所述扩张层的所述熔喷聚丙烯面料无法使固体葡萄糖酸钙颗粒通过。
本发明一个较佳实施例中,所述缓冲层通过若干层熔喷聚丙烯面料将热量逐层削弱传递给所述扩张层。
本发明一个较佳实施例中,所述扩张层受热后与氧气反应缓慢释放二氧化碳。
本发明一个较佳实施例中,所述扩张层受热后与氧气反应,所述扩张层体积增大。
本发明一个较佳实施例中,所述基质板受热不发生形变,所述扩张层朝所述缓冲层方向体积变大。
本发明一个较佳实施例中,所述扩张层为若干块等距分布的非连贯固体葡萄糖酸钙。
本发明还提供了一种具备阻燃功能的工程材料的缓冲层制备方法,其特征在于:聚丙烯颗粒受高温熔融后,被高速气流拉扯带动喷射在平面上,待聚丙烯材料冷却后形成所述缓冲层。
本发明还提供了一种具备阻燃功能的工程材料的扩张层制备方法,其特征在于:将鸡蛋壳研磨粉碎得到鸡蛋壳粉,在鸡蛋壳粉中加入水以及一定浓度的葡萄糖酸,放置一段时间后将反应液滤除,即可得到葡萄糖酸钙,所述葡萄糖酸钙为细小颗粒。
本发明还提供了一种具备阻燃功能的工程材料的基质层制备方法,其特征在于:制作一以所需造型为内部空间的壳体,PA66固体颗粒的熔融后倒入所述壳体直至完全填满所述壳体内部空间,将壳体密封,待PA66冷却后取出定型的PA66材料即可作为所述基质层。
本发明一个较佳实施例中,所述阻燃材料围成一个桶型。
本发明一个较佳实施例中,所述基质层为柔性PA66材料。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具备以下有益效果:
(1)本发明中提供的阻燃材料包括缓冲层、扩张层以及基质层,三层的结构能够通过结构分层实现功能分级,使得本材料能够能够更大程度的实现阻燃保护功能;
基质层为PA66材料,PA66材料具被高抗张强度,且耐韧、耐冲击性特优,使得位于基质层一侧的被保护物品不会受到基质层型变的影响;PA66材料具备吸水性,能够吸收由葡萄糖酸钙构成的扩张层受热生成的水,在降低基质层温度的同时,进一步的保护基质层一侧的物品;PA66材料耐磨性佳、耐药品性优,使得基质层不会与扩张层发生化学反应,即使在高温条件下,基质层以及扩张层也能够分别实现各自功能;PA66材料具备具自熄性,材料离开火源后会自行熄灭,进一步确保了本发明的安全性;
缓冲层由若干层面料组成,所述面料为熔喷聚丙烯面料,熔喷聚丙烯面料具备一定的韧性,能够通过大面积的接触,对扩张层起到一定的衬托作用,且熔喷聚丙烯面料表面有密集排布的贯穿孔,使得气体能够从厚度方向缓慢渗透通过所述缓冲层,防止扩张层受热生成的二氧化碳气体快速飘散,使得二氧化碳能够长效持久的起到阻燃的作用;当扩张层释放二氧化碳气体时,由于释放速度大于通过速度,所以内部空间变大,熔喷材料具备一定的可拉伸性,能够适应此体积变化;上述的若干熔喷聚丙烯面料,越靠近所述扩张层的面料孔隙越大,使得扩张层脱落的少量葡萄糖酸钙颗粒能够渐进式的分布在缓冲层厚度方向,进一步提高了扩张层释放二氧化碳的阻燃长效性,最远离所述扩张层的所述熔喷聚丙烯面料无法使固体葡萄糖酸钙颗粒通过,使得葡萄糖酸钙颗粒始终被固定在本发明内部。
所述扩张层被所述缓冲层与所述基质层夹在中间,基质层能够对扩张层起到限位作用,使扩张层受热产生的气体朝向热源位置,扩张层材料采用固态葡萄糖酸钙,葡萄糖酸钙受热后能够产生水、二氧化碳以及碳酸钙,均能够起到阻燃的功能,且对人体无害;本发明中扩张层采用的葡萄糖酸钙受热后与氧气反应缓慢释放二氧化碳,是从材料本身的化学反应实现了二氧化碳的缓慢释放,与本发明中缓冲层的物理缓速作用相呼应,从内部与外部条件两方面同时提供长效持久的保障。
(2)本发明中所述缓冲层、所述扩张层以及所述基质层在未受热状态下紧密贴合,使本发明提供的阻燃材料一体化程度高,能够适用在较为广泛的各领域中。
(3)本发明中所述缓冲层受热时,聚丙烯熔喷材料缓慢融化,一方面聚丙烯熔喷材料融化变为液态,具备一定的自熄性,能够对火源来向温度进行一定程度的限制,同时融化的聚丙烯材料融化减少了热量的传递效率;另一方面,聚丙烯熔喷材料融化后厚度方向贯穿孔孔径变大,使得二氧化碳的通过量随着融化程度逐渐增加,使得本发明的阻燃功效能够随着外界热源发热程度进行正向提高。
同时,当缓冲层受热,在热量传递过程中,所述缓冲层通过若干层熔喷聚丙烯面料将热量削弱传递给所述扩张层,使得扩张层不会发生急剧的受热反应,提高了本发明的长效性以及稳定性。
(4)本发明中缓冲层连接在扩张层表面,由于扩张层释放二氧化碳的速度缓慢,使得扩张层大部分葡萄糖酸钙颗粒处于非工作状态,扩张层为若干块等距分布的非连贯固体葡萄糖酸钙,使得缓冲层通过点阵式连接与扩张层连接在一起,同时在不影响阻燃功能的前提下,减少了扩张层的单位体积葡萄糖酸钙数量,节约成本的同时,使得本发明提供的阻燃材料重量更轻,具备更好的实用性。
(5)扩张层制备方法,利用废弃鸡蛋壳作为原料,降低了制作成本,且能够适用于工业大规模生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;
图1是本发明的优选实施例的剖面图;
图2是本发明的优选实施例的立体结构图;
图3是本发明的优选实施例的立体结构图;
图4是本发明的优选实施例的熔喷制备装置结构图;
图中:1、传送带;2、喷气装置;3、熔喷喷嘴;4、吸气装置; 5、缓冲层;6、扩张层;7、基质层;8、熔喷面料;9、葡萄糖酸钙颗粒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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做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。
本发明的描述中,“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中,但不必是全部实施例。“实施例”、“一个实施例”、或“一些实施例”的多次出现不一定全都指代相同的实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括,则该特定部件、特征、结构或特性不是必需被包括的。如果说明书或权利要求提及“一”元件,并非表示仅有一个元件。如果说明书或权利要求提及“一另外的”元件,并不排除存在多于一个的另外的元件。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中,除非另外规定,否则使用序数形容词“第一”、“第二”及“第三”等来描述共同的对象,仅表示指代相同对象的不同实例,而并不是要暗示这样描述的对象必须采用给定的顺序,无论是时间地、空间地、排序地或任何其它方式。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示的一种具备阻燃功能的工程材料,包括:缓冲层5、扩张层6以及基质层7,所述基质层7为PA66材料,所述基质层7 具备受热稳定性,所述基质层在250°的高温下能够分子结构能够保持稳定,超过250°后开始逐渐融化;所述缓冲层5由若干层面料组成,所述面料为熔喷聚丙烯面料,所述熔喷聚丙烯面料表面有密集排布的贯穿孔,气体能够从厚度方向缓慢渗透通过所述缓冲层5,若干所述熔喷聚丙烯面料,越靠近所述扩张层6的面料孔隙越大,最远离所述扩张层6的所述熔喷聚丙烯面料无法使固体葡萄糖酸钙颗粒9通过;所述扩张层6被所述缓冲层5与所述基质层7夹在中间,所述扩张层6材料为固态葡萄糖酸钙,所述扩张层6由若干大小不一的葡萄糖酸钙颗粒9组成;所述缓冲层5、所述扩张层6以及所述基质层7 在未受热状态下紧密贴合。
需要说明的是,当所述缓冲层5受热,聚丙烯材料缓慢融化。当缓冲层5受热,在热量传递过程中,所述缓冲层5通过若干层熔喷聚丙烯面料将热量削弱传递给所述扩张层6,当热源在聚丙烯还未完全融化时停止发热,所述缓冲层5冷却恢复固态,所述扩张层6受热后与氧气反应缓慢释放二氧化碳,所述扩张层6受热后与氧气反应,所述扩张层6体积增大,所述基质板受热不发生形变,所述扩张层6朝所述缓冲层5方向体积变大,如图2所示,所述扩张层6为若干块等距分布的非连贯固体葡萄糖酸钙,提高了扩张层6的材料利用率。
本发明还提供了一种具备阻燃功能的工程材料的缓冲层5制备方法,其特征在于:聚丙烯颗粒受高温熔融后,被高速气流拉扯带动喷射在平面上,待聚丙烯材料冷却后形成所述缓冲层5。
如图4所示本发明缓冲层5制作采用的一种熔喷材料喷涂装置,包括:传送带1,朝向传送带1的熔喷喷嘴3,传送带1两侧的喷气装置2,以及传送带1非铺料面一侧的吸气装置,传送带1为镂空结构,吸气嘴4通过传送带1镂空孔隙使熔喷材料紧密附着在传送带1上,吸气嘴4将气流从传送带1铺料面吸往传送带1非铺料面,熔喷喷嘴3喷射出的熔喷材料能够落在传送带1上,在熔喷喷嘴3两侧喷气装置2未启动时,熔喷材料在传动带上呈现近似圆形分布,在此圆的圆心向圆周向外辐射的路线上,熔喷材料纤度以及厚度逐渐减小,熔喷材料中间凸起,能够适用做成的产品较少;在两侧喷气装置2启动后,喷气装置2喷射出的气流与熔喷喷嘴3喷射出的喷流交汇,两种流体碰撞后水平方向的动力消失,熔喷材料竖直下落在传送带1上,喷气装置2对熔喷材料起到了限位作用,减少了材料的浪费,同时由于喷气装置2位于熔喷喷嘴3两侧,喷气装置2喷出的气流能够将多余熔喷材料堆积在熔喷材料分布辐射远端,使熔喷材料分布的圆形边缘厚度增加,使其表面平整。
如图4所示的一种熔喷材料喷涂装置中,所述喷气装置2喷出气流与所述熔喷喷嘴3气流流速一致,所述喷出气流与所述熔喷流交汇处,喷气装置2喷出气流对熔喷材料产生斜向下的力可以分解为朝向熔喷材料幅宽中心的水平力以及朝向传送带1的竖直力,熔喷喷嘴3 气流对熔喷材料产生斜向下的力可以分解为朝向熔喷材料幅宽两侧的水平力以及朝向传送带1的竖直力,所述熔喷材料受到的两种气流水平方向推力相互抵消,所述熔喷材料竖直掉落在铺料面上,需要说明的是,喷气装置2未启动时,熔喷喷嘴3喷射出的熔喷材料在传送带1上呈中间厚度及纤度较大,边缘厚度及纤度较小的辐射状分布,喷气装置2启动后,喷气装置2喷出气流路线与熔喷喷嘴3喷射出的锥形熔喷材料路线相交,相交最大角度出现在喷出气流路线与熔喷喷嘴3出料口接触时。
如图4所示的一种熔喷材料喷涂装置中,吸气装置离所述传送带 1传送方向中心线越远,其吸气量越大,图2中传送带1非铺料一侧设有吸气装置,吸气装置由若干吸气嘴4组成,传送带1为镂空结构,吸气嘴4与传送带1镂空孔隙配合,所述吸气装置能够让熔喷材料紧密附着在传送带1上,吸气范围能够延伸至传送带1上空一定距离,减少边缘部位的熔喷材料丝状脱离传送带1,保证了熔喷材料在幅宽范围内每一处都具有相同厚度,需要说明的是,此吸气装置吸气大小分布可以根据喷气装置2以及熔喷喷嘴3喷幅进行调节。
如图4所示一种熔喷材料喷涂装置的一种熔喷材料变型方法,所述熔喷喷嘴3喷射出的熔喷材料,分别根据喷射量以及喷射距离而变化,其特征在于,包括以下步骤:
(1)所述吸气装置单独启动,吸气嘴4记录下无熔喷材料覆盖下的吸入气流量;
(2)所述熔喷喷嘴3启动,喷射量由小到大线性改变,所述传送带1背面吸气嘴4记录下对应时刻吸入的气流量;
(3)所述喷气装置2与所述熔喷喷嘴3同时启动,所述熔喷喷嘴3喷射量由小到大匀速变化,所述喷气装置2的喷射气流在所述熔喷喷嘴3喷射量变化过程中完成阶梯式的多组来回变化,吸气嘴4记录下对应时刻吸入的气流量;
所述喷嘴与喷气装置2在同一时刻不同状态配合时的数据共同形成初始数据。
上述熔喷材料定型方法,通过初始数据能够得到熔喷材料不同情况下的纤度分布,根据初始数据调节各装置能够获得不同型号的熔喷材料。
本发明还提供了一种具备阻燃功能的工程材料的扩张层6制备方法,其特征在于:将鸡蛋壳研磨粉碎得到鸡蛋壳粉,在鸡蛋壳粉中加入水以及一定浓度的葡萄糖酸,放置一段时间后将反应液滤除,即可得到葡萄糖酸钙,所述葡萄糖酸钙为细小颗粒。
本发明还提供了一种实验室调制葡萄糖酸钙的方法:
1、葡萄糖酸溶液的制备
称取0.1mol(18g)葡萄糖,置于100ml三角烧杯中,加入3倍量的30%双氧水(34ml),在磁力搅拌器中沸水浴加热、搅拌得到无色透明的葡萄糖酸溶液。
2、葡萄糖酸钙的制备
在搅拌下,分批加人约0.05mol(5g)的碳酸钙至葡萄糖酸溶液中,直至无CO2气体放出为止;反应完全后,趁热用注射器把反应液注入装有0.22微米过滤器过滤,得澄清透明葡萄糖酸钙溶液。
3、结晶得到葡萄糖酸钙的粗品
把上述葡萄糖酸钙溶液转入100ml三角烧杯冷却至室温,往烧杯中添加适量的无水乙醇(约1:1的比例),得到不溶乙醇溶液,静置 10min得到絮状沉淀,用已称过重量的滤纸抽滤得到白色粉末状葡萄糖酸钙粗品。
4、计算产率
抽滤得到的葡萄糖酸钙粗品在50℃烘箱过夜。减去滤纸重,得到合成的实际生成量。
葡萄糖酸钙的得率=实际生成量(g)/理论生成量(g)×100%
本发明还提供了一种具备阻燃功能的工程材料的基质层7制备方法,其特征在于:制作一以所需造型为内部空间的壳体,PA66固体颗粒的熔融后倒入所述壳体直至完全填满所述壳体内部空间,将壳体密封,待PA66冷却后取出定型的PA66材料即可作为所述基质层7。
如图3所示的一种具备阻燃功能的阻燃桶,所述阻燃材料围成一个阻燃桶,所述阻燃桶的外表层为缓冲层5,所述桶的内表层为基质层7,所述缓冲层5与所述基质层7中间为扩张层6,此实施例能够将物品放置于阻燃桶中,对物品进行四周方向的保护,防止受到火源的影响。
本发明一个较佳实施例中,一种阻燃衣,所述基质层7为柔性 PA66材料,遇到火灾时,使用者将柔性基质层7一侧基质层7朝向身体,缓冲层5一侧朝向火源,将所述阻燃衣披在身上,防止人体被火焰烧伤,在此实施例中,与人体紧贴的基质层7吸收来自扩张层6 生成的水,使得人体的温度等到进一步降低。
本发明中提供的阻燃材料包括缓冲层5、扩张层6以及基质层7,三层的结构能够通过结构分层实现功能分级,使得本材料能够能够更大程度的实现阻燃保护功能;
基质层7为PA66材料,PA66材料具被高抗张强度,且耐韧、耐冲击性特优,使得位于基质层7一侧的被保护物品不会受到基质层7 型变的影响;PA66材料具备吸水性,能够吸收由葡萄糖酸钙构成的扩张层6受热生成的水,在降低基质层7温度的同时,进一步的保护基质层7一侧的物品;PA66材料耐磨性佳、耐药品性优,使得基质层7不会与扩张层6发生化学反应,即使在高温条件下,基质层7以及扩张层6也能够分别实现各自功能;PA66材料具备具自熄性,材料离开火源后会自行熄灭,进一步确保了本发明的安全性;
缓冲层5由若干层面料组成,所述面料为熔喷聚丙烯面料,熔喷聚丙烯面料具备一定的韧性,能够通过大面积的接触,对扩张层6起到一定的衬托作用,且熔喷聚丙烯面料表面有密集排布的贯穿孔,使得气体能够从厚度方向缓慢渗透通过所述缓冲层5,防止扩张层6受热生成的二氧化碳气体快速飘散,使得二氧化碳能够长效持久的起到阻燃的作用;当扩张层6释放二氧化碳气体时,由于释放速度大于通过速度,所以内部空间变大,熔喷材料具备一定的可拉伸性,能够适应此体积变化;上述的若干熔喷聚丙烯面料,越靠近所述扩张层6的面料孔隙越大,使得扩张层6脱落的少量葡萄糖酸钙颗粒9能够渐进式的分布在缓冲层5厚度方向,进一步提高了扩张层6释放二氧化碳的阻燃长效性,最远离所述扩张层6的所述熔喷聚丙烯面料无法使固体葡萄糖酸钙颗粒9通过,使得葡萄糖酸钙颗粒9始终被固定在本发明内部。
所述扩张层6被所述缓冲层5与所述基质层7夹在中间,基质层 7能够对扩张层6起到限位作用,使扩张层6受热产生的气体朝向热源位置,扩张层6材料采用固态葡萄糖酸钙,葡萄糖酸钙受热后能够产生水、二氧化碳以及碳酸钙,均能够起到阻燃的功能,且对人体无害;本发明中扩张层6采用的葡萄糖酸钙受热后与氧气反应缓慢释放二氧化碳,是从材料本身的化学反应实现了二氧化碳的缓慢释放,与本发明中缓冲层5的物理缓速作用相呼应,从内部与外部条件两方面同时提供长效持久的保障。
本发明中所述缓冲层5、所述扩张层6以及所述基质层7在未受热状态下紧密贴合,使本发明提供的阻燃材料一体化程度高,能够适用在较为广泛的各领域中。
本发明中所述缓冲层5受热时,聚丙烯熔喷材料缓慢融化,一方面聚丙烯熔喷材料融化变为液态,具备一定的自熄性,能够对火源来向温度进行一定程度的限制,同时融化的聚丙烯材料融化减少了热量的传递效率;另一方面,聚丙烯熔喷材料融化后厚度方向贯穿孔孔径变大,使得二氧化碳的通过量随着融化程度逐渐增加,使得本发明的阻燃功效能够随着外界热源发热程度相应提高。
同时,当缓冲层5受热,在热量传递过程中,所述缓冲层5通过若干层熔喷聚丙烯面料将热量削弱传递给所述扩张层6,使得扩张层 6不会发生急剧的受热反应,提高了本发明的长效性以及稳定性。
本发明中缓冲层5连接在扩张层6表面,由于扩张层6释放二氧化碳的速度缓慢,使得扩张层6大部分葡萄糖酸钙颗粒9处于非工作状态,扩张层6为若干块等距分布的非连贯固体葡萄糖酸钙,使得缓冲层5通过点阵式连接与扩张层6连接在一起,同时在不影响阻燃功能的前提下,减少了扩张层6的单位体积葡萄糖酸钙数量,节约成本的同时,使得本发明提供的阻燃材料重量更轻,具备更好的实用性。
本发明中缓冲层5制备方法,可以适用于工业大规模生产,其特征在于:聚丙烯颗粒受高温熔融后,被高速气流拉扯带动喷射在平面上,待聚丙烯材料冷却后形成所述缓冲层5。
扩张层6制备方法,利用废弃鸡蛋壳作为原料,降低了制作成本,且能够适用于工业大规模生产,其特征在于:将鸡蛋壳研磨粉碎得到鸡蛋壳粉,在鸡蛋壳粉中加入水以及一定浓度的葡萄糖酸,放置一段时间后将反应液滤除,即可得到葡萄糖酸钙,所述葡萄糖酸钙为细小颗粒。
基质层7制备方法,采用了模具冲压的方式,利用了PA66融化后的可塑性,使其造型多变,使用场景更加广泛,其特征在于:制作一以所需造型为内部空间的壳体,PA66固体颗粒的熔融后倒入所述壳体直至完全填满所述壳体内部空间,将壳体密封,待PA66冷却后取出定型的PA66材料即可作为所述基质层7。
本发明使用时,缓冲层5一侧朝向火源,对基质层7一侧物品及人体进行保护,本发明受热后,缓冲层5先融化,然后扩张层6缓速释放二氧化碳对火进行压制,同时扩张层6生产水润湿基质层7,同时基质层7利用自身不易形变的特性隔离热量,起到保护作用。
以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (9)

1.一种具备阻燃功能的工程材料,包括:缓冲层、扩张层以及基质层,其特征在于:
所述基质层为PA66材料,所述基质层具备受热稳定性;
所述缓冲层由若干层面料组成,所述面料为熔喷聚丙烯面料,所述熔喷聚丙烯面料表面有密集排布的贯穿孔,气体能够从厚度方向缓慢渗透通过所述缓冲层,若干所述熔喷聚丙烯面料,越靠近所述扩张层的面料孔隙越大;
所述扩张层被所述缓冲层与所述基质层夹在中间,所述扩张层材料为固态碳水化合物,所述扩张层由若干大小不一的碳水化合物颗粒组成;
所述缓冲层、所述扩张层以及所述基质层在未受热状态下紧密贴合;
所述扩张层所采用碳水化合物为葡萄糖酸钙颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种具备阻燃功能的工程材料,其特征在于:最远离所述扩张层的所述熔喷聚丙烯面料无法使固体葡萄糖酸钙颗粒通过。
3.根据权利要求1所述的一种具备阻燃功能的工程材料,其特征在于:所述缓冲层通过若干层熔喷聚丙烯面料将热量逐层削弱传递给所述扩张层。
4.根据权利要求1所述的一种具备阻燃功能的工程材料,其特征在于:所述扩张层受热后与氧气反应缓慢释放二氧化碳。
5.根据权利要求1所述的一种具备阻燃功能的工程材料,其特征在于:所述扩张层受热后与氧气反应,所述扩张层体积增大。
6.根据权利要求5所述的一种具备阻燃功能的工程材料,其特征在于:所述基质层受热不发生形变,所述扩张层朝所述缓冲层方向体积变大。
7.根据权利要求1所述的一种具备阻燃功能的工程材料,其特征在于:所述扩张层为若干块等距分布的非连贯固体葡萄糖酸钙。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种具备阻燃功能的工程材料的扩张层制备方法,其特征在于:将鸡蛋壳研磨粉碎得到鸡蛋壳粉,在鸡蛋壳粉中加入水以及一定浓度的葡萄糖酸,放置一段时间后将反应液滤除,即可得到葡萄糖酸钙,所述葡萄糖酸钙为细小颗粒。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种具备阻燃功能的工程材料的基质层制备方法,其特征在于:制作一以所需造型为内部空间的壳体,PA66固体颗粒的熔融后倒入所述壳体直至完全填满所述壳体内部空间,将壳体密封,待PA66冷却后取出定型的PA66材料即可作为所述基质层。
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