专利名称：阻燃吸音材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及阻燃吸音材料及其制备方法，特别是涉及一种采用氮、磷、硅、硼、钾等至少两种原料合成的阻燃剂来处理有机吸音材料，使有机吸音材料获得抗燃烧性、抑烟性能的阻燃吸音材料及其制备方法。
背景技术：
目前，有机吸音材料具有广泛的应用市场。然而，由于有机材料的可燃性，有机吸音材料既成为火灾隐患。为了提高有机吸音材料的防火安全性，一些有机吸音材料产品结合了聚磷酸铵阻燃剂，(Ammonium Polyphosphate,以下简称为APP),使氧指数提高到26%。国际权威检测机构SGS认定，聚酯纤维的极限氧指数大于或等于28%是为阻燃聚酯纤维。目前市场上的应用产品基本没有达到极限氧指数要求。聚氨酯泡沫是一种重要的合成材，其本身氧指数仅为14-16%，故极易着火燃烧。北京化工大学杜卫超报道，实验通过在聚氨酯泡沫中加入不同质量分数的三聚氰胺进行阻燃改性制备了隔音阻燃聚氨酯泡沫。泡沫的阻燃·性能达到最好值，氧指数为27%。但是，这样的阻燃改进远不能满足对有效防火、抗烟的防火安全要求。
发明内容
本发明为解决已有技术的缺陷，而提出一种利用具有良好渗透力和吸附性的分子/近分子级的阻燃剂，将阻燃剂在分子 近分子水平引入吸音材料纤维间的空隙，起到有机吸音材料纤维与氧、火焰隔离的作用，从而消除有机吸音材料燃烧的阻燃吸音材料及其制备方法。解决已有技术的问题，采取的技术方案是阻燃吸音材料，包括吸音板或吸音棉及具有良好渗透力和吸附能力的分子/近分子级的防火阻燃剂，所采用的吸音板或吸音棉包括聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及聚录乙烯材质中的一种或多种材料；阻燃材料采用的具有良好渗透力的分子/近分子体系采用多元素、多组分原料，每种原料含有硅、氮、磷、钾及硼元素中的至少一种。采用的含硅原料包扩二氧化硅、八[四甲基铵基]Q8、硅酸钠。采用的含氮原料包括硝酸、硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸、亚硝酸钠、丙基胺、丁基胺、氨基三乙酸、异丙基胺、戊基胺、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二异丙基胺、二戊基胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、苯胺、阱、水合阱、醋酸胺、草酸胺、乙醇胺、胆胺、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三异丙基胺、三戊基胺、三乙醇胺、氨气、氨水、磷酸氢铵、硫酸铵、硫酸氢铵、氯化铵、溴化铵、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵及四丁基氯化铵。采用的含磷原料包括磷酸纳、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、磷酸、磷酸钙、磷酸钾、多聚磷酸铵、多聚磷酸钾及多聚磷酸钠。
采用的含钾原料包括氯化钾、硬脂酸钾、醋酸钾及柠檬酸钾。采用含硼原料硼砂、水合硼酸镁、偏硼酸钙、偏硼酸钠、硼酸、硼酸锌、磷酸硼、三氧化二硼及氟硼酸。阻燃吸音材料的制备方法制备过程采用吸附、去挥发份工艺，吸附过程包括喷淋、涂刷及浸泡过程中的一种或数种；去挥发份过程包括常温常压挥发、常温负压挥发、升温常压排风挥发、升温常压无排风挥发及升温负压挥发过程中的一种或数种。原料的混合配制过程含有硅、氮、磷、钾、硼元素的多组份原料以(T3 :(T17 :(T42 :(T16 :(T12的比例配制，与液体媒介在搅拌条件下获得充分混合制备成液体。物料的分散匀化过程将上述液体混合1 24小时，温度30°C 120°C，压力1 3. 5 ATM。反应结束后，将反应混合物进行冷却、固液分离，除去固体物，其液体为产品。本发明的有益效果是，采用含有硅、氮、磷、钾、硼元素的多组份原料，在流体媒介中经过混合过程制备成具有良好渗透力的阻燃剂。这样获得的阻燃剂具有优越的穿透纤维间微观空隙的深入渗透功能，制备出防火性能优越的阻燃有机吸引材料。本发明阻燃吸音 材料的制作方法简便，生产周期短，无有害副产物。下面结合实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例方式所采用的吸音板或吸音棉，包括聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚录乙烯等材质中的一种或多种材；所采用的具有良好渗透力的分子/近分子体系采用多元素、多组分原料，每种原料含有硅、氮、磷、钾、硼元素中的至少一种，在流体媒介中经过混合过程制备。阻燃吸音材料的制备方法，原料包括吸音板或吸音棉、具有良好渗透力和吸附能力的分子/近分子级的防火阻燃剂，制备过程采用吸附、去挥发份工艺过程，具有良好渗透力的分子/近分子体系在应用时是通过浸泡、喷淋、涂刷手段渗透到吸音材料纤维结构空隙中，实现在微观空间对吸音材料纤维进行吸附包覆保护，使吸音材料在火焰环境中能够与氧源及火焰有效隔离，避免或缓解吸音材料的被动燃烧，避免或抑制吸音材料燃烧释放烟气。阻燃吸音材料的制备方法，原料包括吸音板或吸音棉、具有良好渗透力和吸附能力的分子/近分子级的防火阻燃剂，制备过程采用吸附、去挥发份工艺过程，其特征在于吸附过程包括喷淋、涂刷、浸泡过程中的一种或数种；去挥发份过程包括常温常压挥发、常温负压挥发、升温常压排风挥发、升温常压无排风挥发、升温负压挥发过程中的一种或数种。获得防火、阻燃吸音材料。这样获得的防火、阻燃吸音材料具有优越的抗燃烧性能和抑制烟气形成的抗烟性能，可以显著提高吸音材料的安全性能。采用含有硅、氮、磷、钾、硼元素的多组份原料，在流体媒介中经过混合过程制备成具有良好渗透力的阻燃剂。这样获得的阻燃剂具有优越的穿透纤维间微观空隙的深入渗透功能，制备出防火性能优越的阻燃有机吸引材料。本发明所提供的具有良好渗透力的阻燃剂的制备方法，涉及采用两种以上原料，每种原料含有硅、氮、磷、钾、硼元素中至少一种元素。制备过程在液体媒介中进行。本发明采用的制备过程包括下述步骤原料的混合配制过程
含有硅、氮、磷、钾、硼元素的多组份原料以(T3 :(T17 :(T42 :(T16 :(T12的比例配制，与液体媒介在搅拌条件下获得充分混合制备成液体。物料的分散匀化过程
将上述液体混合I 24小时，温度30°C 120°C，压力I 3. 5 ATM。反应结束
将反应混合物进行冷却、固液分离，除去固体物，液体为产品；固体回收收集另有它用。 本发明所提供的具有良好渗透力的阻燃剂的应有方法，涉及通过浸泡、喷淋、涂刷手段将阻燃剂渗透到吸音材料纤维结构空隙中，实现阻燃，氧指数可高达65%。浸泡过程在常压或减压条件下完成。
实施例实施例I :
取一个5000毫升的两口圆底容器，容器配有机械搅拌器、电热套、水冷凝管。加入2500毫升水及0. 3克Q8TMA8 (八[四甲基铵基]Q8X在搅拌的情况下，加热到60°C，保持
0.5小时。然后加入600克聚磷酸铵和35克硼砂，混合均匀。继续加热回流3小时，停止加热，静置到室温。抽过滤，保留液体。取一块20cmX20cmX20cm的聚酯吸音板浸泡在上述获得的液体产品中，在20°C、760mmHg条件下浸泡6小时，取出吸音板，水平放置5分钟，水平放置10分钟。每隔半小时倒置一次，直到无滴落物流出为止，在50°C、常压条件下恒重，即获得阻燃吸音板。实施例2
取一个5000毫升的双口圆底容器，容器配有机械搅拌器、电热套、水冷凝管，加入2500毫升水及0.3克8000目超细磷酸硼粉体。在搅拌的情况下，加热到60°C，保持小时
0.5小时。然后加入223克水合阱、150克硼酸，混合均匀。继续加热回流3小时，停止加热。静置到室温，抽过滤，保留液体。取一块20CmX20CmX20Cm的聚酯吸音板浸泡在上述获得的液体产品中，在45°C、760mmHg条件下浸泡6小时，取出吸音板，水平放置5分钟，水平放置10分钟。每隔半小时倒置一次，直到无滴落物流出为止，在50°C、常压条件下恒重，即获得阻燃吸音板。
权利要求
1.阻燃吸音材料，其特征在于所述的阻燃吸音材料包括吸音板或吸音棉及具有良好渗透力和吸附能力的分子/近分子级的防火阻燃剂，所采用的吸音板或吸音棉包括聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及聚氯乙烯材质中的一种或多种材料；阻燃材料采用具有良好渗透力的分子/近分子体系采用多元素、多组分原料，每种原料含有硅、氮、磷、钾及硼元素中的至少一种。
2.根据权利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用的含硅原料包括二氧化硅、八[四甲基铵基]Q8、硅酸钠。
3.根据权利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用的含氮原料包括氨基三乙酸、异丙基胺、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、苯胺、阱、水合阱、尿素、乙醇胺、胆胺、三乙醇胺、氨气、氨水、磷酸氢铵、硫酸铵、硫酸氢铵、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵及四丁基氯化铵。
4.根据权利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用的含磷原料包括磷酸纳、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、磷酸、磷酸钾、多聚磷酸铵、多聚磷酸钾及多聚磷酸钠。
5.根据权利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用的含钾原料包括硬脂酸钾、醋酸钾及柠檬酸钾。
6.根据权利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用含硼原料硼砂、水合硼酸镁、偏硼酸钙、偏硼酸钠、硼酸、硼酸锌、磷酸硼、三氧化二硼及氟硼酸。
7.各具权利要求I所述的阻燃吸音材料的制备方法，其特征在于制备过程采用吸附、去挥发份工艺，吸附过程包括喷淋、涂刷及浸泡过程中的一种或数种；去挥发份过程包括常温常压挥发、常温负压挥发、升温常压排风挥发、升温常压无排风挥发及升温负压挥发过程中的一种或数种。
8.根据权利要求7所述的阻燃吸音材料的制备方法，其特征在于原料的混合配制过程含有硅、氮、磷、钾、硼元素的多组份原料以(T3 :(T17 :(T42 :(T16 :(T12的比例配制，与液体媒介在搅拌条件下获得充分混合制备成液体。
9.根据权利要求7所述的阻燃吸音材料的制备方法，其特征在于物料的分散匀化过程将上述液体混合I 24小时，温度30°C 120°C，压力I 3. 5 ATM。
10.根据权利要求7所述的阻燃吸音材料的制备方法，其特征在于反应结束后，将反应混合物进行冷却、固液分离，除去固体物，其液体为产品。
全文摘要
阻燃吸音材料及其制备方法，阻燃吸音材料，包括聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及聚录乙烯材质中的一种或多种材料；阻燃材料采用具有良好渗透力的分子/近分子体系，采用多元素、多组分原料，每种原料含有硅、氮、磷、钾及硼元素中的至少一种。阻燃吸音材料的制备方法，采用吸附、去挥发份工艺过程，具有良好渗透力的分子/近分子体系在应用时是通过浸泡、喷淋及涂刷手段渗透到吸音材料纤维结构空隙中，实现在微观空间对吸音材料纤维进行吸附包覆保护，使吸音材料在火焰环境中能够与氧源及火焰有效隔离，避免或缓解吸音材料的被动燃烧，避免或抑制吸音材料燃烧释放烟气。
文档编号C08K3/16GK102702690SQ20121017217
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者刘启波 申请人:辽宁美联复合材料有限公司