一种新型超高分子量聚乙烯编织消防水带及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种高分子材料应用领域，涉及一种新型超高分子量聚乙烯编织消防水带及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近来年，我国城市大型化、住宅高层化是一个总的发展趋势。高层建筑物越来越多，越来越高，因而对消防水带的要求也越来越苛刻。原有消防用输送水的水带，强度较低，在使用过程中易出现破损，单位长度重量较重，工作压力较低，不能加以高压水源，不能满足高层楼宇救火的要求。
[0003]超高分子量聚乙烯纤维具有高强力、耐腐蚀、重量轻、耐磨等特点，是目前比强度最高的商业化高性能纤维，因此，研发具有超轻、防爆、耐磨、耐曲饶、耐超高压、耐腐、易盘卷、寿命长超高分子量聚乙烯编织水带是市场的需求。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明的目的是针对现有水带强度低、重量大、工作压力低、寿命短等等技术的上述不足，提供一种具有超轻、防爆、耐磨、耐曲饶、耐超高压、耐腐、易盘卷、寿命长超高分子量聚乙烯编织水带。
[0005]为解决上述问题，本发明的技术方案是:一种超高分子量聚乙烯编织水带，所述超高分子量聚乙烯编织水带包括水带编织层和内衬涂层，所述水带编织层采用超高分子量聚乙烯长丝的经线和超高分子量聚乙烯纯纺短纤纱的玮线编织而成，具体为:先将超高分子量聚乙烯长丝的经线和超高分子量聚乙烯纯纺短纤纱的玮线，经圆织机编织成筒状的水带，将得到的产品用圆筒编织袋涂塑机对其外表面涂覆含氟有机硅改性聚氨酯涂层，成型后加热固化，再用翻带器将水带外表面翻成内表面。
[0006]作为优化:所述水带编织层的内衬涂层为含氟有机硅改性聚氨酯涂层。
[0007]作为优化:所述内衬涂层为含氟有机硅改性聚氨酯涂层。
[0008]作为优化:所述新型材料水带编织层采用2/2断斜纹组织结构机织斜纹编织。
[0009]作为优化:所述含氟有机硅改性聚氨酯涂层反应原料为聚四氢呋喃二醇、有机硅原料为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷。
[0010]作为优化:所述含氟有机硅改性聚氨酯涂层中交联剂为1，4_丁二醇二丙烯酸酯。
[0011]—种所述的超高分子量聚乙烯编织水带的制造方法，包括如下步骤:
[0012](1)制备含氟有机硅改性聚氨酯聚合物:
[0013]将聚四氢呋喃二醇与端羟基含氟聚酯聚硅氧烷按4:1的重量比例投入转速为600转/分钟的搅拌釜中，同时加入体积比为1:1的乙酸乙酯与丙酮的混合溶剂，在温度为60°c时搅拌反应30分钟，加入所述聚四氢呋喃二醇重量的5-10%的六亚甲基二异氰酸酯，滴加上述所投物料总重量的0.5-0.7%的二月桂酸二丁基锡催化剂，平衡化反应90分钟，得含氟有机硅改性聚氨酯预聚体；
[0014]向上述盛有含氟有机硅改性聚氨酯预聚体反应釜中滴加事先溶解在体积比为1:1的乙酸乙酯与丙酮的混合溶剂中的1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯，所投1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯重量为含氟有机硅改性聚氨酯预聚体重量的10-15 %，在70°C搅拌120分钟得有含氟有机硅改性聚氨酯聚合物；
[0015](2)制备水带编织层:
[0016]所述水带编织层采用超高分子量聚乙烯长丝的经线和超高分子量聚乙烯纯纺短纤纱的玮线编织而成，经圆织机编织成筒状的水带，具体操作如下:经、玮线均经过络筒、并线、加捻、湿蒸处理，络筒车速650-700m/min，张力刻度4_6;经线和玮线一般合股股数为经线8-10股，玮线6-8股;股纱捻度一般为经线180-200捻/m，玮线140-160捻/m;线湿蒸温度70-80°C，时间20-30min;其中，2/2断斜纹组织，竖向条纹代表织物经线，为超高分子量聚乙烯长丝并捻纱;横向条纹代表织物玮线，为超高分子量聚乙烯短纤并捻纱;黑色方框代表经线与玮线交织点，且经线浮在玮线上面；
[0017](3)涂覆含氟有机硅改性聚氨酯聚合物:
[0018]将得到水带编织层用圆筒编织袋涂塑机对其外表面涂覆含氟有机硅改性聚氨酯聚合物，90°C烘燥15分钟，得到水带编织材料内衬涂层;再用翻带器将水带外表面翻成内表面，制成超高分子量聚乙烯编织水带。其中，涂层设备烘燥温度控制要稳定合理，温度低，固化慢，涂层发粘;温度高，涂层硬度高，不光滑。
[0019]有益效果:本发明的具体优势如下:
[0020]1、本发明中，超高分子量聚乙烯纤维作为消防水带骨架材料具有超轻、耐磨、耐超高压、耐腐、寿命长的特点，玮线采用超高分子量聚乙烯短纤纯纺纱由于具有长丝不具备的毛羽短纤，所以具有比长丝更优异的与涂层的粘结性，2/2断斜纹组织进一步强化超高分子量聚乙烯纤维的低伸长、低变形、抗冲击和抗撕裂性能特点。使用本发明提供的含氟有机硅改性聚氨酯内衬涂层具有超轻，耐高压，涂层与编织层附着强度高，耐老化，使用寿命长的特点。
[0021]2、本发明中，聚四氢呋喃二醇与端羟基含氟聚酯聚硅氧烷按4:1的重量比例投放、改性树脂的各项性能较优异，附着力达到1级、机械性能较好，乳液的耐冻性和流平性较好，乳液的粒径大，成膜的憎水性增加。
[0022]3、本发明中，体积比为1:1乙酸乙酯和丙酮做混合溶剂，反应体系均一透明，含氟有机硅改性聚氨酯聚合物粘度适中，储存过程稳定，不泛黄，不分层，无沉淀。
[0023]4、本发明中，二月桂酸二丁基锡催化剂催化剂用量在小于0.5%时，反应时间过长;催化剂用量在大于0.7 %时反应速率过快，容易引发副反应，反应较为剧烈，反应产物易出现少量絮状或粒状沉淀，产生超高分子量的聚合物;催化剂用量在0.5%-0.7%之间时，反应过程均一、稳定，所得产品储存稳定性较佳，含氟有机硅改性聚氨酯预聚体耐化学药品，耐候性强难以被紫外线所破坏，拒水拒油性好水分子难以对胶膜表面进行润湿，从而具有超输水性能。
[0024]5、本发明中，聚氨酯具有优异的柔韧性、耐磨性、粘结性，有机氟具有优异的疏水疏油性、耐候性等，所以在水性聚氨酯表面引入含氟链段，不仅可以提高了胶膜表面的疏水性，还可以使得胶膜耐水性能、耐沾污性能以及耐候性得到大大的提高，而且由于聚氨酯本身具有的许多优异性能，使得胶膜还具有高耐磨性、高粘结性、优异的柔韧性等。同时在分子链段上引入1，4-丁二醇二丙烯酸酯交联体系，提高了乳胶膜的力学性能以及硬度等性會泛。
[0025]6、本发明中，由于超高分子量纱线高强耐磨的特性可以高车速络筒车速650-700m/min，张力刻度4-6同时提高单纱容量，剔除瑕疵后有利于提高后续加工的品质和效率。纱线合股纱线加捻后，纱线内部排布紧密整齐，进一步提高强度，线湿蒸温度70-80°C，时间20-30min，进一步处理纱线中的静电，降低纱线刚性，有利于经圆织机编织。
【具体实施方式】
[0026]下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
[0027]一种超高分子量聚乙烯编织水带，所述超高分子量聚乙烯编织水带包括水带编织层和内衬涂层，所述水带编织层采用超高分子量聚乙烯长丝的经线和超高分子量聚乙烯纯纺短纤纱的玮线编织而成，具体为:先将超高分子量聚乙烯长丝的经线和超高分子量聚乙烯纯纺短纤纱的玮线，经圆织机编织成筒状的水带，将得到的产品用圆筒编织袋涂塑机对其外表面涂覆含氟有机硅改性聚氨酯涂层，成型后加热固化，再用翻带器将水带外表面翻成内表面。所述水带编织层的内衬涂层为含氟有机硅改性聚氨酯涂层。所述内衬涂层为含氟有机硅改性聚氨酯涂层。所述新型材料水带编织层采用2/2断斜纹组织结构机织斜纹编织。所述含氟有机硅改性聚氨酯涂层反应原料为聚四氢呋喃二醇、有机硅原料为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷。所述含氟有机硅改性聚氨酯涂层中交联剂为1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯。
[0028]超高分子量聚乙烯纤维作为消防水带骨架材料具有超轻、耐磨、耐超高压、耐腐、寿命长的特点，玮线采用超高分子量聚乙烯短纤纯纺纱由于具有长丝不具备的毛羽短纤，