一种阻燃纤维浸渍组合物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种阻燃纤维浸溃组合物。
【背景技术】
[0002]许多橡胶工业制品，如轮胎、胶管和输送带等，都需要织物骨架材料以获得高强度和尺寸稳定性，骨架材料与橡胶的粘合性能是获得制品优异性能的关键，但纤维材料分子链和橡胶分子链之间缺少产生键合作用的活性基团，致使纤维材料与橡胶的粘合性能较差，为了获得骨架纤维材料与橡胶之间良好的粘合性能，需要对纤维进行表面浸溃处理。目前对纤维进行表面浸溃处理的方法主要采用间苯二酚-甲醛胶乳(RFL)、环氧树脂/封端异氰酸酯进行一浴法、二浴法或三浴法浸溃，经过浸溃的纤维材料与橡胶间能够形成较好的粘合力，但存在以下问题:一是传统体系浸溃后的纤维表面不光滑，在纤维的后期编织、缠绕等处理过程中与设备产生较大的摩擦力，容易造成断线和掉胶，需要对编织、缠绕等设备进行定期清理，影响生产效率和产品质量。其次，这些浸溃体系一类是水溶性，即以水为溶剂，含有氨水、苯酚、甲醛等，另一类是以甲苯作溶剂，含有苯酚、甲醛等物质。在纤维浸溃和热处理过程中，溶剂和甲醛等易挥发物质挥发，对环境及操作人员均造成巨大的危害；三是采用RFL体系浸溃的纤维粘合层需要在200-240°C下进行高温处理，这不仅消耗大量能量，而且工艺复杂，时间长。如果水分挥发不完全，残留水分会严重影响其粘合性能。
[0003]轮胎、胶管和输送带等材料一般是由橡胶及骨架材料构成的弹性复合体，因橡胶材料易于燃烧，导致轮胎在某些特殊作业环境下可能发生燃烧，危及车辆及人员安全。目前，国内外领域采用高性能树脂复合材料材质比较单一，存在脆性大，使用温度低，粘接强度低，阻燃性能差的缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种阻燃纤维浸溃组合物，具有耐高温阻燃、粘接强度高等特点，由于粘度小、浸润性好，因此对纤维具有良好的侵透性，组成中不含有挥发性溶剂，无污染、附胶量均匀可控，热处理温度低能耗低，经过处理的纤维表面光滑，易编织和缠绕。
[0005]本发明采取的技术方案为:
一种阻燃纤维浸溃组合物，其特征在于，原料各组分按照重量份计组成如下:
液体橡胶15-40份、异氰酸酯10-25份、增塑剂5-15份、液体石油增粘树脂5_12份、N-羟甲基-3- (二甲氧基膦酰基)丙酰胺3-6份、阻燃树脂5-10份。
[0006]所述的阻燃树脂是由60%的聚氨酯树脂、6%的环烷酸铜、20%的碳酸钙、3%的聚氟乙烯和11%的三水合氧化铝组成的混合树脂。
[0007]所述的液体橡胶为氢化的或羧酸的丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶、氯磺化聚乙烯、丁苯橡胶、端羧基聚丁二烯中的任意一种。
[0008]所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯类、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多异氰酸酯中的一种。
[0009]所述的增塑剂为已二酸丙二醇聚酯、脂肪族二元酸酯类、环氧化合物类中的一种或多种。
[0010]本发明的有益效果为:
1、用本发明的浸溃液处理的纤维纱线，纤维表面光滑，易编织和缠绕，具有与橡胶良好的粘结性能和表面光滑，整个加工过程无溶剂挥发，能耗低。
[0011]2、原料各组分来源广泛，组成中不含有挥发性溶剂，无污染、附胶量均匀可控，可进一步降低生产的成本，提高成品率，可以广泛的推广和应用。
[0012]3、N_羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺和阻燃树脂的协同作用，使复合材料具有耐高温阻燃、粘接强度高等特点，由于粘度小、浸润性好，因此对纤维具有良好的侵透性，而且粘度可调节，可使用周期长。
[0013]4、本发明的热处理温度为120-130°C，能耗低，且使用方法简单，具有广泛的市场价值和巨大的市场潜力。
【具体实施方式】
[0014]下面通过具体的制备实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例和试验例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
[0015]用于粘合性能的评估的橡胶组合物
3号烟片70 ;丁苯橡胶(SBR) 1502 30 ;氧化锌(含量> 99.7%) 5 ;硬脂酸2 ;硫化促进剂DM 1.2 ;硫化促进剂TMTD 0.03 ;白炭黑(沉淀法)15 ;炭黑N330 40 ;粘合剂A 2.5 ;粘合剂RS 3.5 ;硫磺2.2。将以上物质在双辊开炼机上开炼成厚度为Imm的薄片备用。
[0016]实施例1:
以氢化的丙烯腈-丁二烯橡胶为基料，取40g，首先将已二酸丙二醇聚酯和环氧大豆油按照1:1的比例混合均匀后，取15g，取4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯25g、液体石油增粘树脂12g、N-羟甲基-3- (二甲氧基膦酰基)丙酰胺6g、由60%的聚氨酯树脂、6%的环烷酸铜、20%的碳酸钙、3%的聚氟乙烯和11%的三水合氧化铝组成的阻燃树脂10g。一起置于高速搅拌机内，混合搅拌5分钟,转速100 rpm,混合均勻。
[0017]实施例2:
以氢化丁腈橡胶为基料，取38g，首先将已二酸丙二醇聚酯和环氧大豆油按照1:1的比例混合均匀后，取13g，与甲苯二异氰酸酯20份、液体石油增粘树脂10g、N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺5g、由60%的聚氨酯树脂、6%的环烷酸铜、20%的碳酸钙、3%的聚氟乙烯和11%的三水合氧化铝组成的阻燃树脂Sg，一起置于高速搅拌机内，混合搅拌5分钟，转速100 rpm,混合均勻。
[0018]实施例3:
以乙丙橡胶为基料，取35g，首先将已二酸丙二醇聚酯和环氧大豆油按照1:1的比例混合均匀后，取10g，取多亚甲基多异氰酸酯18份、液体石油增粘树脂Sg、N-羟甲基-3- (二甲氧基膦酰基)丙酰胺4g、由60%的聚氨酯树脂、6%的环烷酸铜、20%的碳酸钙、3%的聚氟乙烯和11%的三水合氧化铝组成的阻燃树脂6g，一起置于高速搅拌机内，混合搅拌5分钟，转速100 rpm,混合均勻。
[0019]应用上述示例1-3，经过处理的聚酯胶管纱线按照HG/T4394-2012标准进行物理机械性能及粘合性能测试，试验测得其物理机械性能均优于HG/T4394-2012指标要求；纤维附胶量可控，可根据制品粘合要求调整附胶量。其中，经过浸溃处理的2200dtex聚酯胶管纱线，控制附胶量大于10%，其粘合强度均大于95 N/cm,远大于标准75N/cm的粘合性能要求。热处理温度为120-130°C，能耗低，阻燃性能好，且使用方法简单，具有广泛的市场价值和巨大的市场潜力。
【主权项】
1.一种阻燃纤维浸溃组合物，其特征在于，原料各组分按照重量份计组成如下: 液体橡胶15-40份、异氰酸酯10-25份、增塑剂5-15份、液体石油增粘树脂5_12份、N-羟甲基-3- (二甲氧基膦酰基)丙酰胺3-6份、阻燃树脂5-10份。2.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的阻燃树脂是由60%的聚氨酯树脂、6%的环烷酸铜、20%的碳酸钙、3%的聚氟乙烯和11%的三水合氧化铝组成的混合树脂。3.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的液体橡胶为氢化的或羧酸的丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶、氯磺化聚乙烯、丁苯橡胶、端羧基聚丁二烯中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯类、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多异氰酸酯中的一种。5.根据权利要求1所述的一种阻燃纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的增塑剂为已二酸丙二醇聚酯、脂肪族二元酸酯类、环氧化合物类中的一种或多种。
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃纤维浸渍组合物，其特征在于，原料各组分按照重量份计组成如下：液体橡胶15-40份、异氰酸酯10-25份、增塑剂5-15份、液体石油增粘树脂5-12份、N-羟甲基-3-（二甲氧基膦酰基）丙酰胺3-6份、阻燃树脂5-10份。具有耐高温阻燃、粘接强度高等特点，由于粘度小、浸润性好，因此对纤维具有良好的侵透性，处理后的纤维纱线表面光滑，易编织和缠绕，具有与橡胶良好的粘结性能和表面光滑，整个加工过程无溶剂挥发，能耗低，具有广泛的市场价值和巨大的市场潜力。
【IPC分类】D06M11/45, D06M13/11, D06M11/76, D06M15/693, D06M15/507, D06M13/447, D06M15/564, D06M13/395
【公开号】CN105200797
【申请号】CN201410250006
【发明人】宋波
【申请人】青岛蓝农谷农产品研究开发有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月7日