本发明属于消防服技术领域，具体涉及一种用于消防服装面料的涂料及其制备方法。
背景技术
消防服是保护活跃在消防第一线的消防队员人身安全的重要装备品之一，它不仅是火灾救助现场不可或缺的必备品，也是保护消防队员身体免受伤害的防火用具。
消防服是在进行消防活动中，消防队员用来保护身体的重要工具。因此，它必须具备以下特征：
（1）从防护性来考虑，必须具有耐火性、耐热性和隔热性，还要具有强韧性，防止锐利物体的冲击、碰撞等。另外，还要具有能够阻止化学物质对皮肤的伤害的性能；
（2）适应外界的冷暖、风雨等环境的变化，能够保持体力和旺盛的精力；
（3）从作业效率方面考虑，消防服应在作业中有活动余地，尽量选用伸缩性能良好的材料，还有，衣料的质地和形状、构造等方面也要认真研究；
（4）在安全管理和部队统筹上考虑，上下级之间要行之有效，确保消防服发挥其应有的作用。
现有的消防服多会设有防水层、隔热层等多个面料层，从而使得消防服比较笨重，不易操作。
授权公告号cn104060465b公布了一种消防服装面料用涂料，它是由下述重量份的原料组成的：聚丙烯72-80、碳素纤维4-5、铝矾土3-5、石墨粉10-13、苯二甲酸二丁酯10-16、瓜尔胶3-5、酒石酸钾钠1-2、二辛脂7-9、氢氧化铝2-3、聚乙二醇10005-6、聚偏氟乙烯2-4、衣康酸酯3-5、壳聚糖0.6-1、交联剂tac0.2-0.3、复合填料12-18；涂覆上述涂料可以减少消防服的面料层，但是同时也使得消防服的防水、防火性能下降。
技术实现要素：
本发明提供了一种用于消防服装面料的涂料及其制备方法，解决了背景技术中的问题，本发明所述的用于消防服装面料的涂料具有很好的防水性能、隔热性能和防火性能，使用安全性强，并且其耐磨性很好，柔软轻便，便于操作。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种用于消防服装面料的涂料，包括以下重量份的原料：苯丙乳液20～30份、环氧乳液15～25份、聚氨酯乳液10～20份、萜烯树脂7～11份、丙烯酸树脂6～14份、改性滑石粉6～9份、凹凸棒土4～7份、聚偏氟乙烯3～6份、空心漂珠4～8份、聚乙烯醇2～5份、改性纳米膨胀蛭石4～9份、乙基纤维素2～3份、增强纤维3～6份、硬脂酸钙2～4份、增稠剂2～3份、阻燃剂3～4份、纳米银离子杀菌剂1～2份。
优选的，所述用于消防服装面料的涂料，包括以下重量份的原料：苯丙乳液23～28份、环氧乳液17～22份、聚氨酯乳液13～19份、萜烯树脂8～10份、丙烯酸树脂7～10份、改性滑石粉7～8份、凹凸棒土5～6份、聚偏氟乙烯4～5份、空心漂珠5～7份、聚乙烯醇3～4份、改性纳米膨胀蛭石5～8份、乙基纤维素2.3～2.7份、增强纤维4～5份、硬脂酸钙2.8～3.3份、增稠剂2.4～2.9份、阻燃剂3.2～3.8份、纳米银离子杀菌剂1.3～1.8份。
优选的，所述用于消防服装面料的涂料，包括以下重量份的原料：苯丙乳液25份、环氧乳液20份、聚氨酯乳液16份、萜烯树脂9份、丙烯酸树脂8份、改性滑石粉7.4份、凹凸棒土5.3份、聚偏氟乙烯4.7份、空心漂珠6份、聚乙烯醇3.3份、改性纳米膨胀蛭石6份、乙基纤维素2.4份、增强纤维4.5份、硬脂酸钙3.1份、增稠剂2.8份、阻燃剂3.4份、纳米银离子杀菌剂1.7份。
优选的，所述改性纳米膨胀蛭石的制备方法如下：
将膨胀蛭石浸泡于事先制备好的海藻酸钠溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米海藻酸钠溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成改性纳米膨胀蛭石。
优选的，所述改性滑石粉的制备方法如下：
按重量比6:3:2:1称取滑石粉、膨润土、玉石粉、硼泥混合均匀，加入1.5%的三乙醇胺、2%的聚丙烯酸钠、1.5%的木质素磺酸钙、0.6%的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，2000rpm高速研磨15min，烘干，粉碎，过400目筛，即得改性滑石粉。
优选的，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的混合物，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的质量比为1:2:1。
优选的，所述增稠剂为羟乙基纤维素醚。
优选的，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的混合物，所述三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的质量比为2:1:1。
一种制备所述用于消防服装面料的涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂、改性滑石粉、凹凸棒土、聚偏氟乙烯、空心漂珠、聚乙烯醇、改性纳米膨胀蛭石、乙基纤维素、增强纤维、硬脂酸钙、增稠剂、阻燃剂、纳米银离子杀菌剂，备用；
（2）将苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂置于混炼机中混炼40～60分钟，混炼温度为80～90℃，得混合物a；
（3）向混合物a中依次加入硬脂酸钙、聚偏氟乙烯、乙基纤维素及聚乙烯醇，先机械搅拌20～40分钟，再加入改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石，高速分散10～20分钟，得混合物b；
（4）向混合物b中加入剩余原料，搅拌混合均匀，然后微波处理，即得所述用于消防服装面料的涂料。
优选的，所述微波处理的时间为10分钟。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述的用于消防服装面料的涂料具有很好的防水性能、隔热性能和防火性能，使用安全性强，并且其耐磨性很好，柔软轻便，便于操作，具体如下：
（1）本发明采用苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂、改性滑石粉、凹凸棒土、聚偏氟乙烯、空心漂珠、聚乙烯醇、改性纳米膨胀蛭石、乙基纤维素、增强纤维、硬脂酸钙、增稠剂、阻燃剂、纳米银离子杀菌剂等作为原料，原料之间相互协同作用，制备出的涂料在消防服面料涂覆的涂层防水效果好，耐磨，并且耐火，隔热；
（2）本发明在原料中添加了改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石等原料，改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石等均为耐磨、隔热、防火物质，与苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂等协同作用，可以改变苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂等物质的耐磨性，隔热性及其耐火性能，从而提高产品的耐磨性，隔热性及其耐火性能；
（3）本发明在原料中还添加了增强纤维，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的混合物，所述玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维均匀分散在涂料中，可以提高涂料在服装面料表面形成的涂层的抗冲击性和抗拉伸强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种用于消防服装面料的涂料，包括以下重量份的原料：苯丙乳液20份、环氧乳液15份、聚氨酯乳液10份、萜烯树脂7份、丙烯酸树脂6份、改性滑石粉6份、凹凸棒土4份、聚偏氟乙烯3份、空心漂珠4份、聚乙烯醇2份、改性纳米膨胀蛭石4份、乙基纤维素2份、增强纤维3份、硬脂酸钙2份、增稠剂2份、阻燃剂3份、纳米银离子杀菌剂1份。
其中，所述改性纳米膨胀蛭石的制备方法如下：
将膨胀蛭石浸泡于事先制备好的海藻酸钠溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米海藻酸钠溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成改性纳米膨胀蛭石。
其中，所述改性滑石粉的制备方法如下：
按重量比6:3:2:1称取滑石粉、膨润土、玉石粉、硼泥混合均匀，加入1.5%的三乙醇胺、2%的聚丙烯酸钠、1.5%的木质素磺酸钙、0.6%的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，2000rpm高速研磨15min，烘干，粉碎，过400目筛，即得改性滑石粉。
其中，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的混合物，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的质量比为1:2:1。
其中，所述增稠剂为羟乙基纤维素醚。
其中，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的混合物，所述三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的质量比为2:1:1。
一种制备所述用于消防服装面料的涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂、改性滑石粉、凹凸棒土、聚偏氟乙烯、空心漂珠、聚乙烯醇、改性纳米膨胀蛭石、乙基纤维素、增强纤维、硬脂酸钙、增稠剂、阻燃剂、纳米银离子杀菌剂，备用；
（2）将苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂置于混炼机中混炼40分钟，混炼温度为80℃，得混合物a；
（3）向混合物a中依次加入硬脂酸钙、聚偏氟乙烯、乙基纤维素及聚乙烯醇，先机械搅拌20分钟，再加入改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石，高速分散10分钟，得混合物b；
（4）向混合物b中加入剩余原料，搅拌混合均匀，然后微波处理，即得所述用于消防服装面料的涂料。
其中，所述微波处理的时间为10分钟。
实施例2
本实施例涉及一种用于消防服装面料的涂料，包括以下重量份的原料：苯丙乳液30份、环氧乳液25份、聚氨酯乳液20份、萜烯树脂11份、丙烯酸树脂14份、改性滑石粉9份、凹凸棒土7份、聚偏氟乙烯6份、空心漂珠8份、聚乙烯醇5份、改性纳米膨胀蛭石9份、乙基纤维素3份、增强纤维6份、硬脂酸钙4份、增稠剂3份、阻燃剂4份、纳米银离子杀菌剂2份。
其中，所述改性纳米膨胀蛭石的制备方法如下：
将膨胀蛭石浸泡于事先制备好的海藻酸钠溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米海藻酸钠溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成改性纳米膨胀蛭石。
其中，所述改性滑石粉的制备方法如下：
按重量比6:3:2:1称取滑石粉、膨润土、玉石粉、硼泥混合均匀，加入1.5%的三乙醇胺、2%的聚丙烯酸钠、1.5%的木质素磺酸钙、0.6%的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，2000rpm高速研磨15min，烘干，粉碎，过400目筛，即得改性滑石粉。
其中，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的混合物，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的质量比为1:2:1。
其中，所述增稠剂为羟乙基纤维素醚。
其中，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的混合物，所述三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的质量比为2:1:1。
一种制备所述用于消防服装面料的涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂、改性滑石粉、凹凸棒土、聚偏氟乙烯、空心漂珠、聚乙烯醇、改性纳米膨胀蛭石、乙基纤维素、增强纤维、硬脂酸钙、增稠剂、阻燃剂、纳米银离子杀菌剂，备用；
（2）将苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂置于混炼机中混炼60分钟，混炼温度为90℃，得混合物a；
（3）向混合物a中依次加入硬脂酸钙、聚偏氟乙烯、乙基纤维素及聚乙烯醇，先机械搅拌40分钟，再加入改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石，高速分散20分钟，得混合物b；
（4）向混合物b中加入剩余原料，搅拌混合均匀，然后微波处理，即得所述用于消防服装面料的涂料。
其中，所述微波处理的时间为10分钟。
实施例3
本实施例涉及一种用于消防服装面料的涂料，包括以下重量份的原料：苯丙乳液23份、环氧乳液17份、聚氨酯乳液13份、萜烯树脂8份、丙烯酸树脂7份、改性滑石粉7份、凹凸棒土5份、聚偏氟乙烯4份、空心漂珠5份、聚乙烯醇3份、改性纳米膨胀蛭石5份、乙基纤维素2.3份、增强纤维4份、硬脂酸钙2.8份、增稠剂2.4份、阻燃剂3.2份、纳米银离子杀菌剂1.3份。
其中，所述改性纳米膨胀蛭石的制备方法如下：
将膨胀蛭石浸泡于事先制备好的海藻酸钠溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米海藻酸钠溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成改性纳米膨胀蛭石。
其中，所述改性滑石粉的制备方法如下：
按重量比6:3:2:1称取滑石粉、膨润土、玉石粉、硼泥混合均匀，加入1.5%的三乙醇胺、2%的聚丙烯酸钠、1.5%的木质素磺酸钙、0.6%的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，2000rpm高速研磨15min，烘干，粉碎，过400目筛，即得改性滑石粉。
其中，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的混合物，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的质量比为1:2:1。
其中，所述增稠剂为羟乙基纤维素醚。
其中，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的混合物，所述三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的质量比为2:1:1。
一种制备所述用于消防服装面料的涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂、改性滑石粉、凹凸棒土、聚偏氟乙烯、空心漂珠、聚乙烯醇、改性纳米膨胀蛭石、乙基纤维素、增强纤维、硬脂酸钙、增稠剂、阻燃剂、纳米银离子杀菌剂，备用；
（2）将苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂置于混炼机中混炼45分钟，混炼温度为82℃，得混合物a；
（3）向混合物a中依次加入硬脂酸钙、聚偏氟乙烯、乙基纤维素及聚乙烯醇，先机械搅拌25分钟，再加入改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石，高速分散13分钟，得混合物b；
（4）向混合物b中加入剩余原料，搅拌混合均匀，然后微波处理，即得所述用于消防服装面料的涂料。
其中，所述微波处理的时间为10分钟。
实施例4
本实施例涉及一种用于消防服装面料的涂料，包括以下重量份的原料：苯丙乳液28份、环氧乳液22份、聚氨酯乳液19份、萜烯树脂10份、丙烯酸树脂10份、改性滑石粉8份、凹凸棒土6份、聚偏氟乙烯5份、空心漂珠7份、聚乙烯醇4份、改性纳米膨胀蛭石8份、乙基纤维素2.7份、增强纤维5份、硬脂酸钙3.3份、增稠剂2.9份、阻燃剂3.8份、纳米银离子杀菌剂1.8份。
其中，所述改性纳米膨胀蛭石的制备方法如下：
将膨胀蛭石浸泡于事先制备好的海藻酸钠溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米海藻酸钠溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成改性纳米膨胀蛭石。
其中，所述改性滑石粉的制备方法如下：
按重量比6:3:2:1称取滑石粉、膨润土、玉石粉、硼泥混合均匀，加入1.5%的三乙醇胺、2%的聚丙烯酸钠、1.5%的木质素磺酸钙、0.6%的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，2000rpm高速研磨15min，烘干，粉碎，过400目筛，即得改性滑石粉。
其中，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的混合物，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的质量比为1:2:1。
其中，所述增稠剂为羟乙基纤维素醚。
其中，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的混合物，所述三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的质量比为2:1:1。
一种制备所述用于消防服装面料的涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂、改性滑石粉、凹凸棒土、聚偏氟乙烯、空心漂珠、聚乙烯醇、改性纳米膨胀蛭石、乙基纤维素、增强纤维、硬脂酸钙、增稠剂、阻燃剂、纳米银离子杀菌剂，备用；
（2）将苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂置于混炼机中混炼50分钟，混炼温度为85℃，得混合物a；
（3）向混合物a中依次加入硬脂酸钙、聚偏氟乙烯、乙基纤维素及聚乙烯醇，先机械搅拌30分钟，再加入改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石，高速分散15分钟，得混合物b；
（4）向混合物b中加入剩余原料，搅拌混合均匀，然后微波处理，即得所述用于消防服装面料的涂料。
其中，所述微波处理的时间为10分钟。
实施例5
本实施例涉及一种用于消防服装面料的涂料，包括以下重量份的原料：苯丙乳液25份、环氧乳液20份、聚氨酯乳液16份、萜烯树脂9份、丙烯酸树脂8份、改性滑石粉7.4份、凹凸棒土5.3份、聚偏氟乙烯4.7份、空心漂珠6份、聚乙烯醇3.3份、改性纳米膨胀蛭石6份、乙基纤维素2.4份、增强纤维4.5份、硬脂酸钙3.1份、增稠剂2.8份、阻燃剂3.4份、纳米银离子杀菌剂1.7份。
其中，所述改性纳米膨胀蛭石的制备方法如下：
将膨胀蛭石浸泡于事先制备好的海藻酸钠溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米海藻酸钠溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成改性纳米膨胀蛭石。
其中，所述改性滑石粉的制备方法如下：
按重量比6:3:2:1称取滑石粉、膨润土、玉石粉、硼泥混合均匀，加入1.5%的三乙醇胺、2%的聚丙烯酸钠、1.5%的木质素磺酸钙、0.6%的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，2000rpm高速研磨15min，烘干，粉碎，过400目筛，即得改性滑石粉。
其中，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的混合物，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的质量比为1:2:1。
其中，所述增稠剂为羟乙基纤维素醚。
其中，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的混合物，所述三氧化二锑、氢氧化镁及氢氧化铝的质量比为2:1:1。
一种制备所述用于消防服装面料的涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂、改性滑石粉、凹凸棒土、聚偏氟乙烯、空心漂珠、聚乙烯醇、改性纳米膨胀蛭石、乙基纤维素、增强纤维、硬脂酸钙、增稠剂、阻燃剂、纳米银离子杀菌剂，备用；
（2）将苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂置于混炼机中混炼55分钟，混炼温度为87℃，得混合物a；
（3）向混合物a中依次加入硬脂酸钙、聚偏氟乙烯、乙基纤维素及聚乙烯醇，先机械搅拌35分钟，再加入改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石，高速分散18分钟，得混合物b；
（4）向混合物b中加入剩余原料，搅拌混合均匀，然后微波处理，即得所述用于消防服装面料的涂料。
其中，所述微波处理的时间为10分钟。
对比例
授权公告号cn104060465b公布了一种消防服装面料用涂料。
分别将实施例1～5、对比例所述的涂料涂覆于消防服装面料的表面，并对其形成的涂层的性能进行测试，测试结果如下表：
从上述数据中，可以看出，本发明所述的涂料性能优于对比例。
综上，所述本发明所述的用于消防服装面料的涂料具有很好的防水性能、隔热性能和防火性能，使用安全性强，并且其耐磨性很好，柔软轻便，便于操作，具体如下：
（1）本发明采用苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂、改性滑石粉、凹凸棒土、聚偏氟乙烯、空心漂珠、聚乙烯醇、改性纳米膨胀蛭石、乙基纤维素、增强纤维、硬脂酸钙、增稠剂、阻燃剂、纳米银离子杀菌剂等作为原料，原料之间相互协同作用，制备出的涂料在消防服面料涂覆的涂层防水效果好，耐磨，并且耐火，隔热；
（2）本发明在原料中添加了改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石等原料，改性滑石粉、凹凸棒土、空心漂珠、改性纳米膨胀蛭石等均为耐磨、隔热、防火物质，与苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂等协同作用，可以改变苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、萜烯树脂、丙烯酸树脂等物质的耐磨性，隔热性及其耐火性能，从而提高产品的耐磨性，隔热性及其耐火性能；
（3）本发明在原料中还添加了增强纤维，所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维的混合物，所述玻璃纤维、金属纤维与碳化硅纤维均匀分散在涂料中，可以提高涂料在服装面料表面形成的涂层的抗冲击性和抗拉伸强度。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。