CN114059357B - 一种隐身阻燃篷布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及面料技术领域，提出了一种隐身阻燃篷布及其制备方法，所述隐身阻燃篷布，包括由内到外依次设置的基布层和隐身阻燃层，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：水性聚酯树脂40～60份，聚酰胺10～20份，激光吸收颜料5～15份，阻燃剂5～10份，聚乙烯醇3～5份，蔗糖硬脂酸酯0.5～2份，硬脂酰乳酸钠0.5～2份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯3～5份，抗静电剂0.5～1份，抗氧化剂0.5～2份，水20～40份。通过上述技术方案，解决了现有技术中隐身篷布阻燃效果不好的问题。

Description

一种隐身阻燃篷布及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能性面料技术领域，具体的，涉及一种隐身阻燃篷布及其制备方法。
背景技术
篷布作为一种通用装备，在地面军事目标上应用十分广泛，如军用帐篷、坦克防盾衣、各种火炮炮衣、各种武器装备盖布以及大量固定军事目标的遮蔽，这要求篷布不仅具备挡风防尘防雨的功能，还要具备隐身的功能。阻燃性是篷布的另一个重要性能，具有良好的阻燃性可以更好地保障设备和人员安全，特别是在一些易燃、易爆场所对篷布阻燃性要求很高。但是现有技术中对于篷布的研究只着重于其隐身性能的提高，而忽略了其阻燃性，如何开发一种兼具隐身性和阻燃性好的篷布，是本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明提出一种隐身阻燃篷布及其制备方法，解决了相关技术中的隐身篷布阻燃效果不好的问题。
本发明的技术方案如下：
一种隐身阻燃篷布，包括由内到外依次设置的基布层和隐身阻燃层，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂40～60份，聚酰胺10～20份，激光吸收颜料5～15份，阻燃剂5～10份，聚乙烯醇3～5份，蔗糖硬脂酸酯0.5～2份，硬脂酰乳酸钠0.5～2份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯3～5份，抗静电剂0.5～1份，抗氧化剂0.5～2份，水20～40份。
作为进一步的技术方案，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂43～55份，聚酰胺12～20份，激光吸收颜料5～12份，阻燃剂6～8份，聚乙烯醇3～5份，蔗糖硬脂酸酯1～1.5份，硬脂酰乳酸钠1～2份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯3～5份，抗静电剂0.5～1份，抗氧化剂0.5～1.5份，水25～35份。
作为进一步的技术方案，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂50份，聚酰胺15份，激光吸收颜料10份，阻燃剂7份，聚乙烯醇4份，蔗糖硬脂酸酯1.3份，硬脂酰乳酸钠1.5份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯4份，抗静电剂0.7份，抗氧化剂1份，水30份。
作为进一步的技术方案，所述阻燃剂为单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比6：2：1的混合物。
作为进一步的技术方案，所述抗静电剂为异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比1：1的混合物。
作为进一步的技术方案，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。
本发明还提出了一种隐身阻燃篷布的制备方法，包括以下步骤：
S1、将水性聚酯树脂与水混合，得到聚酯树脂溶液；
S2、将所述聚酯树脂溶液、聚乙烯醇、蔗糖硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钠、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，得到预混料；
S3、向所述预混料中加入聚酰胺后研磨，得到混合料；
S4、向所述混合料中加入激光吸收颜料、阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂，混合均匀，得到隐身阻燃层材料；
S5、将所述隐身阻燃层材料喷涂在基布层上，烘干，得到一种隐身阻燃篷布。
作为进一步的技术方案，步骤S5中，烘干的温度控制在110～130℃。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，通过对隐身阻燃篷布的隐身阻燃层配方进行设计，使得制备的隐身阻燃篷布在具有很好的隐身性的同时，还具有高的阻燃性：氧指数高达34.5％，且在放置过程中阻燃性很稳定，同时，制备的隐身阻燃篷布还具有良好的拉伸性能，拉伸强度高达385MPa。
2、本发明中，隐身阻燃层配方中采用单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比6：2：1的混合物作为阻燃剂，单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼协同增效显著提高了篷布的阻燃性，一方面，单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷协同，形成磷/硅阻燃体系，从而发挥磷/硅协同阻燃效果，氨基化笼形倍半硅氧烷与氧化钼、单丁基磷酸酯形成的有机无机杂化体系，有效促进了无机组分氧化钼在篷布中的分散，从而促进了氧化钼阻燃功效的发挥，另一方面，氧化钼的加入，提高了单丁基磷酸酯的稳定性，三者协同增效，使篷布具有高的阻燃性和高的阻燃稳定性。
3、本发明中，隐身阻燃层配方中加入聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、硬脂酰乳酸钠，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯与硬脂酰乳酸钠相互配伍，显著提高了水性聚酯树脂和聚酰胺的相容性，使得阻燃篷布层各组分形成的体系更加稳定，从而提高了篷布的拉伸性和抗撕裂性。
4、本发明中，隐身阻燃层配方中采用异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比为1：1的混合物作为抗静电剂，异丙醇于十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵协同增效，显著提高了篷布的抗静电性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
一种隐身阻燃篷布，包括由内到外依次设置的基布层和隐身阻燃层，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂40份，聚酰胺10份，激光吸收颜料5份，阻燃剂5份，聚乙烯醇3份，蔗糖硬脂酸酯0.5份，硬脂酰乳酸钠0.5份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯3份，抗静电剂0.5份，抗氧化剂0.5份，水20份；
其中，阻燃剂为单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比6：2：1的混合物，抗静电剂为异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比1：1的混合物，抗氧化剂为抗氧化剂1010；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、将水性聚酯树脂与水混合，得到聚酯树脂溶液；
S2、将所述聚酯树脂溶液、聚乙烯醇、蔗糖硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钠、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，得到预混料；
S3、向所述预混料中加入聚酰胺后研磨，得到混合料；
S4、向所述混合料中加入激光吸收颜料、阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂，混合均匀，得到隐身阻燃层材料；
S5、将所述隐身阻燃层材料喷涂在基布层上，在110℃下烘干，得到一种隐身阻燃篷布。
实施例2
一种隐身阻燃篷布，包括由内到外依次设置的基布层和隐身阻燃层，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂60份，聚酰胺20份，激光吸收颜料15份，阻燃剂10份，聚乙烯醇5份，蔗糖硬脂酸酯2份，硬脂酰乳酸钠0.5～2份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯3～5份，抗静电剂0.5～1份，抗氧化剂0.5～2份，水20～40份；
其中，阻燃剂为单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比6：2：1的混合物，抗静电剂为异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比1：1的混合物，抗氧化剂为抗氧化剂1010；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、将水性聚酯树脂与水混合，得到聚酯树脂溶液；
S2、将所述聚酯树脂溶液、聚乙烯醇、蔗糖硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钠、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，得到预混料；
S3、向所述预混料中加入聚酰胺后研磨，得到混合料；
S4、向所述混合料中加入激光吸收颜料、阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂，混合均匀，得到隐身阻燃层材料；
S5、将所述隐身阻燃层材料喷涂在基布层上，在130℃下烘干，得到一种隐身阻燃篷布。
实施例3
一种隐身阻燃篷布，包括由内到外依次设置的基布层和隐身阻燃层，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂43份，聚酰胺12份，激光吸收颜料5份，阻燃剂6份，聚乙烯醇3份，蔗糖硬脂酸酯1份，硬脂酰乳酸钠1份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯3份，抗静电剂0.5份，抗氧化剂0.5份，水25份；
其中，阻燃剂为单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比6：2：1的混合物，抗静电剂为异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比1：1的混合物，抗氧化剂为抗氧化剂1010；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、将水性聚酯树脂与水混合，得到聚酯树脂溶液；
S2、将所述聚酯树脂溶液、聚乙烯醇、蔗糖硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钠、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，得到预混料；
S3、向所述预混料中加入聚酰胺后研磨，得到混合料；
S4、向所述混合料中加入激光吸收颜料、阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂，混合均匀，得到隐身阻燃层材料；
S5、将所述隐身阻燃层材料喷涂在基布层上，在120℃下烘干，得到一种隐身阻燃篷布。
实施例4
一种隐身阻燃篷布，包括由内到外依次设置的基布层和隐身阻燃层，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂60份，聚酰胺20份，激光吸收颜料15份，阻燃剂10份，聚乙烯醇5份，蔗糖硬脂酸酯2份，硬脂酰乳酸钠2份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯5份，抗静电剂1份，抗氧化剂2份，水40份；
其中，阻燃剂为单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比6：2：1的混合物，抗静电剂为异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比1：1的混合物，抗氧化剂为抗氧化剂1010；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、将水性聚酯树脂与水混合，得到聚酯树脂溶液；
S2、将所述聚酯树脂溶液、聚乙烯醇、蔗糖硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钠、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，得到预混料；
S3、向所述预混料中加入聚酰胺后研磨，得到混合料；
S4、向所述混合料中加入激光吸收颜料、阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂，混合均匀，得到隐身阻燃层材料；
S5、将所述隐身阻燃层材料喷涂在基布层上，在110℃下烘干，得到一种隐身阻燃篷布。
实施例5
一种隐身阻燃篷布，包括由内到外依次设置的基布层和隐身阻燃层，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂50份，聚酰胺15份，激光吸收颜料10份，阻燃剂7份，聚乙烯醇4份，蔗糖硬脂酸酯1.3份，硬脂酰乳酸钠1.5份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯4份，抗静电剂0.7份，抗氧化剂1份，水30份；
其中，阻燃剂为单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比6：2：1的混合物，抗静电剂为异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比1：1的混合物，抗氧化剂为抗氧化剂1010；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、将水性聚酯树脂与水混合，得到聚酯树脂溶液；
S2、将所述聚酯树脂溶液、聚乙烯醇、蔗糖硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钠、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，得到预混料；
S3、向所述预混料中加入聚酰胺后研磨，得到混合料；
S4、向所述混合料中加入激光吸收颜料、阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂，混合均匀，得到隐身阻燃层材料；
S5、将所述隐身阻燃层材料喷涂在基布层上，在120℃下烘干，得到一种隐身阻燃篷布。
对比例1
与实施例3相比，区别仅在于隐身阻燃层组分中阻燃剂为单丁基磷酸酯和氨基化笼形倍半硅氧烷质量比3：1的混合物。
对比例2
与实施例3相比，区别仅在于隐身阻燃层组分中阻燃剂为单丁基磷酸酯与氧化钼质量比6：1的混合物。
对比例3
与实施例3相比，区别仅在于隐身阻燃层组分中阻燃剂为氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比2：1的混合物。
对比例4
与实施例3相比，区别仅在于隐身阻燃层组分中阻燃剂为单丁基磷酸酯。
对比例5
与实施例3相比，区别仅在于隐身阻燃层组分中不包括聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、硬脂酰乳酸钠。
对比例6
与实施例3相比，区别仅在于隐身阻燃层组分中抗静电剂为异丙醇。
对比例7
与实施例3相比，区别仅在于隐身阻燃层组分中抗静电剂为十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵。
对比例8
与实施例3相比，区别仅在于隐身阻燃层组分中不包括抗静电剂。
对实施例3及对比例1～3制备的隐身阻燃篷布按照GB/T2406-1993《塑料燃烧性能试验方法氧指数法》的规定，测试试样的原始氧指数以及在40℃烘箱中存放3个月后的氧指数，测试结果见下表：
表1实施例3及对比例1～4的篷布的阻燃性
项目 初始氧指数(％) 放置3个月后的氧指数(％)
实施例3 34.5 34.4
对比例1 29.8 27.1
对比例2 30.2 29.9
对比例3 30.7 30.5
对比例4 26.5 23.2
注：对实施例1、2、4、5的篷布也进行了阻燃性测试，其氧指数测试结果与实施例3几乎相同，故省略实施例1、2、4、5的篷布的氧指数测试结果。
从表1中数据可以看出，实施例3制备的篷布的氧指数高达34.5％，放置3个月后的氧指数高达34.4％，说明本发明制备的篷布具有良好的阻燃性且在放置过程中阻燃性很稳定。通过实施例3和对比例1～3对比可以看出，单独采用单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼三种中任意两种组合其得到的篷布氧指数均相对较低，说明单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼协同增效，显著提高了篷布的阻燃性。发明人在试验中发现单独使用单丁基磷酸酯制得的篷布在放置3个月后的氧指数明显下降(对比例4)，且使用单丁基磷酸酯和氨基化笼形倍半硅氧烷的混合物作为阻燃剂时制备的篷布在放置3个月后的氧指数也明显下降(对比例1)，但是使用单丁基磷酸酯和氧化钼的混合物为阻燃剂(对比例2)时制备的篷布在放置3个月后的氧指数基本不变，发明人推测其原因在于单丁基磷酸酯在放置过程中不稳定，导致制得的篷布在放置后的阻燃性明显下降，而氧化钼的加入显著提高了单丁基磷酸酯的稳定性，从而提高了篷布在放置过程中的阻燃稳定性。
对实施例3和对比例5制备的隐身阻燃篷布按照HG/T 2588《橡胶或塑料涂覆织物拉伸强度和断裂伸长率的测定》的规定，测试试样的拉伸强度，测试结果见下表：
表2实施例3及对比例5的篷布的阻燃性、拉伸性和耐撕裂性测试结果
项目 拉伸强度(MPa)
实施例3 385
对比例5 310
从表2中可以看出，实施例3的篷布的拉伸强度高达385MPa，而对比例5的篷布的拉伸强度只有310MPa，说明聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、硬脂酰乳酸钠协同作用，显著提高了篷布的拉伸强度，发明人推测原因是阻燃篷布层组分中聚二甲基丙烯酸乙二醇酯与硬脂酰乳酸钠相互配伍，显著提高了水性聚酯树脂和聚酰胺的相容性，使得阻燃篷布层各组分形成的体系更加稳定，从而提高了篷布的拉伸强度。
对实施例1～5及对比例6～8的篷布按照GB/T12703.2-2009《纺织品静电性能的评价第2部分：电荷面密度》的规定，测试试样的原始电荷面密度以及存放1个月后的电荷面密度(存放环境条件：温度20℃，相对湿度60℃)，测试结果见下表：
表3实施例1～5及对比例6～8的篷布的抗静电性测试结果
从表3中可以看出，实施例1～5的篷布洗涤100次后以及在放置1个月并洗涤100后的抗静电性均较好，说明采用本发明的技术方案得到的阻燃隐身篷布具有很好的耐久抗静电性。通过对比例6～8与实施例3对比可以发现，与不加抗静电剂相比，单独加入异丙醇时对篷布的抗静电性影响不大，单独加入十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵可以提高篷布的抗静电性，但是其抗静电性相对还是差一些，采用异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比为1：1的混合物作为抗静电剂时，使得篷布的抗静电性显著提高，说明异丙醇于十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵协同增效，显著提高了篷布的抗静电性。
以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隐身阻燃篷布，其特征在于，包括由内到外依次设置的基布层和隐身阻燃层，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂40~60份，聚酰胺10~20份，激光吸收颜料5~15份，阻燃剂5~10份，聚乙烯醇3~5份，蔗糖硬脂酸酯0.5~2 份，硬脂酰乳酸钠 0.5~2份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯3~5份，抗静电剂0.5~1份，抗氧化剂0.5~2份，水20~40份；
所述阻燃剂为单丁基磷酸酯、氨基化笼形倍半硅氧烷和氧化钼质量比6：2：1的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种隐身阻燃篷布，其特征在于，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂43~55份，聚酰胺12~20份，激光吸收颜料5~12份，阻燃剂6~8份，聚乙烯醇3~5份，蔗糖硬脂酸酯1~1.5 份，硬脂酰乳酸钠 1~2份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯3~5份，抗静电剂0.5~1份，抗氧化剂0.5~1.5份，水25~35份。
3.根据权利要求2所述的一种隐身阻燃篷布，其特征在于，所述隐身阻燃层包括以下重量份的组分：
水性聚酯树脂50份，聚酰胺15份，激光吸收颜料10份，阻燃剂7份，聚乙烯醇4份，蔗糖硬脂酸酯1.3 份，硬脂酰乳酸钠 1.5份，聚二甲基丙烯酸乙二醇酯4份，抗静电剂0.7份，抗氧化剂1份，水30份。
4.根据权利要求1所述的一种隐身阻燃篷布，其特征在于，所述抗静电剂为异丙醇与十八烷基二甲基三甲硅丙基氯化铵质量比1：1的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种隐身阻燃篷布，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。
6.根据权利要求1所述的一种隐身阻燃篷布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将水性聚酯树脂与水混合，得到聚酯树脂溶液；
S2、将所述聚酯树脂溶液、聚乙烯醇、蔗糖硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钠、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯混合，得到预混料；
S3、向所述预混料中加入聚酰胺后研磨，得到混合料；
S4、向所述混合料中加入激光吸收颜料、阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂，混合均匀，得到隐身阻燃层材料；
S5、将所述隐身阻燃层材料喷涂在基布层上，烘干，得到一种隐身阻燃篷布。
7.根据权利要求6所述的一种隐身阻燃篷布的制备方法，其特征在于，步骤S5中，烘干的温度控制在110~130℃。
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