专利名称：多功能涂膜石棉消防被及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石棉消防被及其制造工艺，特别涉及一种采用以丙烯酸酯类为基体，多种功能性高分子改性剂乳化共聚制得乳液作为涂膜的石棉消防被。
背景技术：
石棉被主要用于收发油料及其它易燃易爆气液体时覆盖在容器盖口防止尘埃、雨水等杂质进入，减少油气外逸，预防着火及扑灭初起火的作用，在军、民相关行业广泛应用。
石棉消防被原采用普通石棉布缝制而成。由于石棉属矿物纤维，纤维短而疏松，极难纺纱集束。在纺织过程中必须嵌以棉纱线，工艺烦琐，而且生产过程条件极差，污染环境并对操作工人带来严重危害。而织物表层大量的粉尘和短纤维，更增加运输、贮存和使用过程中的粉尘污染。现用各型石棉被在使用过程中容易成团、不耐用，石棉粉尘、纤维极易脱落，直接污染了油料，石棉被气密性较差，防灭火效果欠佳。航空航海发动机对燃料不可污染性要求极高，当进入喷气燃料中的石棉粉尘(包括其他杂质)积聚在燃料过滤器上时可能影响燃油及时供应，加速供油系统材质的腐蚀，危害发动机安全；使发动机燃烧室积碳加剧，加速接触机件的磨损，从而缩短了机件使用寿命。另外，其粉尘污染环境，被人体吸入会危害人体健康。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供一种采用以丙烯酸酯类为基体，多种功能性高分子改性剂乳化共聚制得乳液作为涂膜的石棉消防被，以实现提高灭火性能，大大减少因使用石棉被引起石棉粉尘和石棉纤维脱落造成的油料污染，减少燃料悬浮物含量，保障其洁净度的目的。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的结合石棉被的应用工况和性能要求，采用以丙烯酸酯类为基体，多种功能性高分子改性剂乳化共聚制得乳液，将其均匀地涂复在石棉被表面，从而制成功能性涂膜石棉消防被。
本发明中所用的涂膜乳液由丙烯酸酯类、有机硅、氟共聚物、液体丁腈乳液、表面活性剂、阻燃剂、防霉剂等制备。
本发明选择的丙烯酸单体为侧链较长(或酯基较长)的酯类，并加入交联单体及一些带羧基单体共聚而成。
用于织物整理的涂覆有机硅树脂，主要指以硅氧(-Si-O-)键为主链的聚有机硅氧烷。合成中通过有机氯硅烷水解成硅醇，硅醇再继续缩聚成线型或分支型低聚物。本发明进一步保证石棉消防被的可折叠性，使其成膜柔软、完整、致密，在单体共聚中还有有机氟的加入。有机氟以丙烯酸氟脂形式参与共聚，单体结构表达为-[-CH2-CMeCOOCH2SiMe2OFMe3-]-本发明考虑石棉消防被应用中的防油要求，其涂膜组分中采用了橡胶组分。液体丁腈乳液即丁腈粒子在水溶液中乳浊液，胶核外吸附一层表面活性剂。本发明设计专用絮凝剂，增加水中反离子浓度，降低电荷屏蔽；加入高分子表面活性剂，利用其对乳胶强烈吸附达到“吸附-架桥”作用。同时，表面活性剂还具有与其它组分的良好相容性，能保证贮存的稳定性。
本发明选择含磷和氮类型阻燃剂。其阻燃功效表现在含磷阻燃剂受到高温和氧化剂作用时，首先变成磷酸，然后变成偏磷酸，最后聚合成稳定的多聚磷酸。涂层采用该技术处理后，氧指数由原易燃级提高到35.0，高于国家阻燃标准氧指数32，取得较好效果。
本发明采用n-辛基异噻唑啉酮类型防霉剂，其具有活性范围广；适用性强；低毒害；水溶性，相容性好的特性。涂层加入该组分后能有效破坏微生物的生理平衡，终止代谢作用，使细胞失去活动力和生命力，从而达到杀菌功效。
本发明中所用的涂膜乳液合成工艺如下活性剂乳化剂 ↓混合单体→反应釜(共聚)→PH缓冲剂→冷却→过滤→出料引发剂 ↑助剂(分散剂、湿润剂、阻燃剂等)本发明中所用的新型石棉消防被制备工艺如下石棉布→预处理→表面处理→涂复处理→↑ ↑↑(清除石棉表面纺织(浸渍纤维表层(涂复材料合成)型处理剂及表面油污 涂复介面处理层)杂质)等交联处理→烘干→缝制→成品采用本发明在保留石棉被防火功能的同时，使应用性能进一步提升，有效地防止了石棉粉尘的扩散，减少了石棉对环境的污染和人体的危害，保障了油品的质量和运输、装卸和安全。和原有石棉消防被相比较，其优势主要体现在1.在石棉被上涂覆改性丙烯酸酯功能膜，防止石棉粉尘污染油品，由此对提高油品的洁净度有重要作用。
2.功能涂膜具有阻燃性。消防被氧指数高于国家阻燃标准，现场扑救喷气燃料燃烧试验显示，该消防被能彻底扑灭火焰。尤因表层致密膜遮盖原织物空隙，更能防止余火复燃。
3.功能性涂膜消防被在油车、栈桥装卸油品覆盖油车、槽车盖口时能有效阻止油气外泄。可燃气体浓度检测表明，环境中其浓度降至原石棉被的40％。
4.首次在消防被中采用带羟基的表面活性剂及乳胶等，使本成果达到既能减少静电产生，又能迅速导走静电，非常适用于油气输送防静电环境使用。
5.耐磨损，防霉。涂膜消防被一年来现场使用525次，累计收发油料51293吨，实际工作967次，未发现涂膜磨损、石棉粉尘脱落，保证不沾污油品。涂膜表面也未发现霉点，克服原石棉被表面积水容易霉变缺陷。
6.耐油，涂层膜交联处理后在喷气燃油和汽油中浸泡2个月后，失重率分别为0.29％和0.26％。
具体实施例本发明多功能涂膜石棉消防被的具体制造工艺可分为三步一、乳液聚合在含有表面活性剂0.5份(以下同)的水25-60中加入烯类有机硅烷偶联剂0.5-1.5，D4 5-15，丙烯酸酯类20-50，甲基丙烯酸5-15，MATS 0.5-2.0，丙烯酸氟酯5-10，高速搅拌乳化，并将其加入含有K12 0.2，丁腈乳液(50％)10-25，分散剂0.2-0.5，水200-350中。在75-80℃下乳化共聚合。反应时间0.5-1.0hr后降温至45℃。加入反应型磷阻燃剂0.2-0.5，噻唑啉酮防霉剂0.05-0.1继续反应1-1.5hr、冷却到室温。MATS(甲基丙烯酸氧基丙基三甲氧基硅烷)、丙烯酸氟酯均具既可与丙烯酸酯类进行自由基聚合，又可与D4交联缩合功效，起到了其有机硅、氟与丙烯酸酯类接枝的桥梁作用。
二、消防被的生产工艺选用祁连山棉种，经过原棉处理(开松和去杂)，把已处理好的石棉投入浆池中，同时投入OT和加入适量的水，经过24小时的打浆，再次投入固释剂后使其稳定进行脱水处理后成膜。按工艺要求捻线，使其控制在符合规定的线条，再在布机上完成布料，其宽幅可达1.26米，按产品规格进行裁剪与缝制，制得消防被。
三、功能性消防被涂膜的生产工艺为其示意图为石棉布→预处理→表面处理→涂覆→后处理→成品(接石棉消防被制备)预处理(含清洁剂，温度80℃，时间1-10min)清除石棉织物表层纺织型处理剂及表面杂质。表面处理能激活石棉纤维以和涂膜中硅烷偶联剂形成良好界面。含促进剂0.5-2.0％(时间1-5min)涂层浸渍中，乳液温度20-50℃，时间5-20min，涂覆后处理100-150℃，处理时间为5-20min，冷却到室温。(接石棉消防被制备)。
最终获得多功能涂膜石棉消防被产品。
权利要求
1.一种涂膜石棉消防被，其特征在于采用以丙烯酸酯类为基体，多种功能性高分子改性剂乳化共聚制得乳液作为涂膜。
2.根据权利要求1所述的涂膜石棉消防被，其特征在于涂膜乳液由丙烯酸酯类、有机硅氟共聚物、液体丁腈乳液、表面活性剂、阻燃剂、防霉剂等组成。
3.根据权利要求1所述的涂膜石棉消防被生产工艺，包括石棉布的预处理，表面处理、涂复处理和交联处理，其特征在于改进了成膜工艺中涂膜的耐溶剂性和成膜性。
全文摘要
本发明涉及一种涂膜石棉消防被及其制造工艺，特别涉及一种采用以丙烯酸酯类为基体，多种功能性高分子改性剂乳化共聚制得乳液作为涂膜的石棉消防被。本发明可提高灭火性能，大大减少因使用石棉被引起石棉粉尘和石棉纤维脱落造成的油料污染，减少喷气燃料悬浮物含量。
文档编号A62C2/10GK1660455SQ20041001649
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月23日 优先权日2004年2月23日
发明者顾澄中, 吴爱椿, 叶碧海, 鲁晓明, 刘维忠 申请人:华东理工大学, 中国人民解放军94742部队