CN1702115A - 无基材阻燃材料、防火复合面料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及“无基材阻燃材料、防火复合面料及其制备方法”。无基材阻燃材料，其组成和重量比为：胶体40－70％，偶氮交联剂3－10％，高效阻燃剂20－50％。将该无基材阻燃材料制成薄膜，附着在面料上做成的防火复合面料，手感柔软、并能耐洗耐磨，且达到B1难燃级标准。本防火复合面料制作工艺简单，价格低廉，具有较大的市场前景。

Description

无基材阻燃材料、防火复合面料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑、装饰材料，特别是涉及防火建筑、装饰面料。

背景技术

在现实生活中，自然界的灾害很难避免，人们迫切需要提高对灾害的抵御能力。随着物质生活的提高，家用电器的使用已日趋普通，由于电路过载或线路老化问题引起的火灾已有增长趋势。火灾已成为人们生产生活中的最大危险之一。随着社会的不断发展，在社会财富日益增多的同时，导致发生火灾的危险性也在增多，火灾的危害性也越来越大。据统计，我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元，80年代火灾年平均损失不到3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。火灾不仅使财产遭受损失，而且使人们遭受失去家园的痛苦，给社会带来不安定因素。

对于火灾的发生，自古以来就是以防为主，防止火灾的发生，防止火势的漫延，尽量将损失减少到最小。我国相继出台了一些法规。国家标准《建筑材料燃烧性能分级方法》(GB8624-1997)将建筑材料按其燃烧性能划分为四级：A级表示是不燃性建筑材料；B1级表示是难燃性建筑材料；B2级表示是可燃性建筑材料；B3级表示是易燃性建筑材料。国家标准《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-95)。该标准对各类建筑使用装修材料的燃烧性能做出了具体规定。在一些集会场所，消防部门对消防安全的检查尤为严格。1994年辽宁省阜新市艺苑歌舞厅11·27特大火灾，由于一名学生用报纸点燃香烟后，将未熄灭的报纸塞进沙发破洞内，引燃沙发泡沫塑料，进而引燃墙面化纤装饰布引起大火，造成233人死亡。从现场看，死者绝大部分是被有毒烟气窒息死亡的。因此，对建筑物特别是公共场所限制使用易燃、可燃装修、装饰材料，是十分必要的。国家标准《建筑内部装修设计防火规范》对公共场所的顶棚、墙面、地面，要求必须使用不燃性或者难燃性材料进行装修。为适应市场的需求，相继开发出一些防火材料，如防火布，防火门窗等等。防火布的制作方法大概可分如下几种：1.涂布。在面料表面机器或手工涂上一层阻燃材料。2.喷涂。用喷枪将阻燃材料喷涂在面料表面。3.含浸。要面料染整时，加入阻燃剂，让阻燃剂浸入纤维内部。4.转印。将阻燃材料附着在离形纸上制成双面胶带形式，与面料热轧，防火材料附着于面料上，离形纸撕下来。5.抽丝。在面料成丝阶段加入阻燃剂。现有的防火面料多采用涂布或喷涂方法，但问题是不耐洗，附着不牢固，而且面料硬挺，手感很差，不透气，使用范围受到很大的限制。而含浸或抽丝的方法，工艺要求高，产品成本高，导致产品价格昂贵。最经济的方法是转印，但常规的转印方法附着也不牢固。

发明内容

针对上述产品存在的缺陷，发明人发明了一种价格低廉、制作简单、手感柔软、并能耐洗耐磨且达到B1难燃级的抗火复合型面料。

本发明提供一种无基材阻燃材料及其制备方法。

本发明还提供一种含有该无基材阻燃材料的防火复合型面料，并提供该防火面料的制备方法。

无基材阻燃材料，其组成和重量比为：胶体40-70％，偶氮交联剂3-10％，高效阻燃剂20-50％。

所述胶体为压克力胶或PU胶。

所述偶氮交联剂为双偶氮联苯胺、偶氮二异丁腈或偶氮二甲酰胺中的一种或几种。

所述高效膨胀阻燃剂由聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉组成，其中N、P、C的含量(重量百分比)分别为N：5-10％，P：5-15％，C：3-10％。

所述无基材阻燃材料为薄膜胶带并附着在离形纸上，所述薄膜厚度为100-300μm。

无基材阻燃材料的制备方法，将胶体，偶氮交联剂和高效阻燃剂混炼成胶，压出机将胶抽膜，并附着在经电晕处理过的离形纸上。

一种防火复合面料，其特征在于面料上附着有上述无基材阻燃材料。

所述防火复合面料的制备方法，将无基材阻燃材料转印在面料上，离形纸脱开，加温固化。

所述转印在面料一面或双面。

所述加温固化温度为150-200℃，时间5-10分钟。

本发明利用转印工艺，将无基材阻燃材料附着于面料上，使面料达到防火效果。本发明所用胶体起粘结剂的作用，并构成该防火材料的基体，胶体的选择最好是聚氨酯(PU)胶或压克力胶。聚氨酯胶具有很好的抗紫外性能，高粘力，透明，耐热，耐黄变，还具有透气性，所以该无基材阻燃材料可以转印在布料、皮革、木皮、壁纸等薄式面料上，制成服装、帐篷、装饰材料等等。压克力胶是一种常用可回收包装材料，表面平滑，耐热美观，高粘着力，柔软服贴，制备成防火面料后可做成装饰材料，如窗帘、幕布等等。在无基材阻燃材料中起防火作用的是高效阻燃剂，高效膨胀阻燃剂为含有N、P、C的阻燃剂，由聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉组成，其中N、P、C在阻燃剂中的含量(重量百分比)分别为N：5-10％，P：5-15％，C：3-10％。该膨胀型阻燃剂遇火急速碳化，并加速基材碳化后自发膨胀，形成比原体积大十几倍到数十倍的多孔碳质层，这是因为N、P受热后相互作用产生气体的结果。利用C元素的存在使燃烧形成碳化层后发泡，达到有效防火不滴垂的功效。偶氮交联剂如双偶氮联苯胺、偶氮二异丁腈或偶氮二甲酰胺起交联作用，使无基阻燃材料与复合基材的分子间结合更加紧密，也使无基材阻燃材料更牢固地附着在面料的表面，耐洗耐磨。无基材阻燃材料附合在离形纸上，使用方便，离形纸还可以回收利用。离形纸作电晕处理的目的是使纸表面粗糙，易粘胶，有利于与胶体薄膜复合。压出机将胶抽膜时，压出口的刮刀可以视需要调节，制备出不同厚度的无基材薄膜，适应不同防火级别的需求。无基材薄膜的厚度在100-300μm，将其转印在面料上，几乎觉不出来，手感如初，无硬挺感。防火面料在制备过程中有一个加温固化工艺，使无基材阻燃薄膜能更牢固的转印在面料上，在洗涤过程中不脱落。

本发明无基材阻燃材料制成的薄膜厚度只有100-300μm，转印于面料上，手感好，与原面料无差别，偶氮交联剂使薄膜牢固附着在面料上，洗涤过程中不脱落，高效阻燃剂遇火自发膨胀，形成比原体积大十几倍到数十倍的多孔碳质层，使防火效果好，从而使产品达到B1级(难燃性)标准，且使燃烧不滴垂，无二次火源。

本发明防火面料的制备方法，所用设备为常用的压出机，转印机，转印与脱离形纸一步完成，离形纸脱落后还可以回收再利用，降低了生产成本。随着人们的防火意识的增强，本发明产品将有更大的市场前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：制备无基材阻燃材料(PU胶)

聚氨酯(PU)胶：市售PU胶体

偶氮交联剂：市售偶氮二异丁腈

高效阻燃剂：市售的聚磷酸铵、季戊四醇、膨胀性石墨粉和三聚氰胺按一定比例混合而成，阻燃体系中N、P、C的重量百分含量为N：7％，P：10％，C：8％，配制高效阻燃剂4.5Kg。

聚氨酯(PU)胶、偶氮交联剂、高效阻燃剂按配比50％∶5％∶45％备料，将聚氨酯(PU)胶5Kg、偶氮交联剂0.5Kg、高效阻燃剂4.5Kg混合好，在炼胶机上混炼成胶，然后放入压出机中。在电晕机上，将离形纸作电晕处理。调节压出机的刮刀，将胶抽膜，与离形纸复合制成卷材，得到的无基材薄膜厚度约150μm。

实施例2：制备(PU)防火布

经转印机将实施例1的阻燃卷材转印在布料上，离形纸自然脱落，可回收再用。将转印好的布料放在150-200℃的烘干箱内，使薄膜加热固化，使其附着更牢固。防火布手感好，与转印前没有差别，可制成消防员的防火衣，防火窗帘，家具、寝具和帐蓬等等。

实施例3：制备无基材阻燃材料(PU胶)

聚氨酯(PU)胶：市售PU胶体

偶氮交联剂：市售偶氮二甲酰胺

高效阻燃剂：市售的聚磷酸铵、季戊四醇、膨胀性石墨粉和三聚氰胺按一定比例混合而成，阻燃体系中N、P、C的重量百分含量为N：5％，P：8％，C：7％，配制高效阻燃剂5Kg。

聚氨酯(PU)胶、偶氮交联剂、高效阻燃剂按配比40％∶10％∶50％备料，将聚氨酯(PU)胶4Kg、偶氮交联剂1Kg、高效阻燃剂5Kg混合好，在炼胶机上混炼成胶，然后放入压出机中。在电晕机上，将离形纸作电晕处理。调节压出机的刮刀，将胶抽膜，与离形纸复合制成卷材。得到的无基材薄膜厚度约100μm。

实施例4：制备(PU)防火布

经转印机将实施例3的阻燃卷材转印在布料上，离形纸自然脱落，可回收再用。将转印好的布料放在150-200℃的烘干箱内，使薄膜加热固化，使其附着更牢固。

实施例5：制备无基材阻燃材料(压克力胶)

压克力胶：市售压克力胶

偶氮交联剂：市售双偶氮联苯胺

高效阻燃剂：市售的聚磷酸铵、季戊四醇、膨胀性石墨粉和三聚氰胺按一定比例混合而成，阻燃体系中N、P、C的重量百分含量为N：8％，P：10％，C：7％，配制高效阻燃剂2Kg。

压克力胶、偶氮交联剂、高效阻燃剂按配比70％∶10％∶20％备料，将压克力胶7Kg、偶氮交联剂1Kg、高效阻燃剂2Kg混合好后，在炼胶机上混炼成胶，然后放入压出机中。在电晕机上，将离形纸作电晕处理。调节压出机的刮刀，将胶抽膜，与离形纸复合制成卷材。得到的无基材薄膜厚度约300μm。

实施例6：制备(压克力)防火布

经转印机将实施例5的阻燃卷材转印在布料两面上，离形纸自然脱落，可回收再用。将转印好的布料放在150-200℃的烘干箱内，使薄膜加热固化，使其附着更牢固。防火布手感平滑，比转印前看起来更漂亮，可制成汽车内饰，幕布等。

实施例7：性能实验

1.洗涤：依测试条件用洗衣机洗涤，可达耐洗50次。

2.手感：平滑如初

3.燃烧：按GB量455-185《纺织织物 阻燃性能测试 垂直法》进行检测，达B1级标准。

实施例样品	损毁长度(mm)	续燃时间(s)	阻燃时间(s)
				实施例2	120	3	3
实施例4	140	4	5
				实施例6	100	2	3

Claims (10)

1.无基材阻燃材料，其组成和重量比为：胶体40-70％，偶氮交联剂3-10％，高效阻燃剂20-50％。

2.根据权利要求1所述的无基材阻燃材料，所述胶体为压克力胶或聚氨酯胶。

3.根据权利要求1所述的无基材阻燃材料，所述偶氮交联剂为双偶氮联苯胺、偶氮二异丁腈或偶氮二甲酰胺中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的无基材阻燃材料，所述高效阻燃剂由聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和膨胀性石墨粉组成，其中N、P、C重量百分比含量分别为N：5-10％，P：5-15％，C：3-10％。

5.根据权利要求1-4所述的任一无基材阻燃材料，所述材料为薄膜胶带并附着在离形纸上，所述薄膜厚度为100-300μm。

6.权利要求5所述无基材阻燃材料的制备方法，将胶体，偶氮交联剂和高效阻燃剂混炼成胶，压出机将胶抽膜，附着在经电晕处理后的离形纸上。

7.一种防火复合面料，其特征在于面料上附着有权利要求5所述的无基材阻燃材料。

8.权利要求7所述的防火复合面料的制备方法，其特征在于将权利要求5所述无基材阻燃薄膜转印在面料上，离形纸脱开，将面料加温固化。

9.根据权利要求8所述的防火面料的制备方法，所述转印在面料一面或双面。

10.根据权利要求8所述的防火面料的制备方法，所述加温固化温度为150-200℃，时间5-10分钟。