专利名称：用于软垫家具的防火聚氯乙烯人造革及其制备方法
技术领域：
本发明属于软垫家具用防火PVC人造革及其制备技术领域，具体涉及一种用于软垫家具的防火聚氯乙烯人造革及其制备方法，该人造革产品符合英国BS5852室内装饰物材料坐具的燃烧性测试标准，具有优异的防火性能。
背景技术：
软垫家具是指内部装有缓冲材料(如弹簧、泡沫、棉絮等)，外部覆盖饰面材料 (如纺织物、天鹅绒、皮革等)的一类软质家具，包括床垫、沙发、睡椅、枕垫、矮软凳、睡袋、 被褥、坐垫以及与家具搭售的软垫和类似的散件等。一般来说，软垫家具的内部缓冲材料——泡沫、棉絮，以及外部覆盖饰面材料人造革均属于可燃性物质，在明火或阴火源下极易引发火灾，造成严重的财产生命损失。近年来，关于软垫家具产品的阻燃防火安全性引起了国内外的高度重视，并出台了相关软垫家具的阻燃防火及其测试标准。如美国的16CFR 1632/1633床垫和其衬垫物/床垫和床架易燃性标准和TBl 16软垫家具阻燃防火测试标准， 英国的BS5852室内装饰物材料坐具的燃烧性测试标准，以及国际标准IS0U952床上用品燃烧行为测试标准。防火材料与阻燃材料可从定义、测试方法和性能指标几个方面进行区别。一般阻燃材料是指具有不易燃烧、难燃烧特点的材料；而防火材料是指具有防火特性的材料。前者强调材料燃烧的容易程度和燃烧快慢速度，而后者是在满足前者要求的基础上，还强调材料是否容易被点燃和是否耐火燃烧。通常评价材料阻燃性能的测试方法有氧指数法、 水平燃烧法、垂直燃烧法、烟密度法等。而评价材料防火性能时则采用闷燃烧源(如香烟) 和一系列的有火焰燃烧源(如丁烷气燃烧源和木槽燃烧源)等进行持续燃烧测试。在性能指标方面，一般认为，当氧指数高于23，烟密度低于300且透光率大于50%，而水平燃烧测试、垂直燃烧测试分别达到FH-1、FV-O级且没有滴落现象时，则认为材料是优良阻燃材料； 而英国的BS5852室内装饰物材料坐具的燃烧性测试标准认为材料在香烟闷燃烧源实验时，60min内未产生明火以及大量烟和热；在丁烷明火持续熏烧实验中，在喷烧管移开后材料继续燃烧不超过120s，且燃烧过后在30min内材料未产生可察觉的大量烟、热或光；同时在木槽有火焰燃烧源的燃烧实验中，木槽点燃后持续燃烧不超过13min，且燃烧过后材料在 60min内未产生明火以及大量的烟和热，才认为材料是防火材料。一般而言，阻燃材料不一定防火，而防火材料一定是阻燃材料。也就是说，防火级别远高于阻燃级别。目前，用于软垫家具的防火方法主要从两个方面考虑第一采用复合结构将防火层引入整个软垫家具中，包括防火隔层法和防火护套法；第二对软垫家具外部覆盖饰面采用化学涂覆法进行防火。防火隔层法是在软垫家具内部的缓冲材料和外部覆盖饰面层之间加入防火隔层，通过防火隔层阻止内部缓冲材料的燃烧。防火隔层材料可以是玻纤、石棉、KEVLAR、 三聚氰胺、聚苯并咪唑、氧化聚丙烯腈、防火人造纤维、防火纤维胶等，也可以是具有绝热、 防火、隔湿等多功能作用的层状复合材料。美国专利(专利号US20060021148A1)公开了一种由玻璃纤维、舒适度改善纤维选择性地与合成纤维制得的防火面纱材料，防火面纱材料被夹在封装层和支撑层之间，为其中的褥垫提供防火性能。又如美国专利(专利号 US20060075567A1)公开了一种床垫的阻燃防湿隔层，阻燃防湿隔层材料由防湿层、阻燃层和支撑层组成，其各层的材料分别为PU膜，KEVLAR(聚对苯二甲酰对苯二胺)和PET织物， PET聚酯布。防火护套法是指由至少含一种防火材料的整块编织布构成的防火护套包覆着内部缓冲材料，并通过护套的防火性能来提高里面可燃材料的防火特性的方法。防火护套由本身具有防火特性的一些KEVLAR、三聚氰胺、聚苯并咪唑、氧化聚丙烯腈纤维制成或通过化学涂覆材料制成。美国专利(专利号US2006/0135014A1)公开了一种改进的防火护套， 该防火护套的舒适度改善层，防火层，结构支撑层材料分别为棉布、玻纤和变性腈纶包芯纤维、涤纶纤维。美国专利(专利号6146759)公开了一种防火包芯纱，纱芯是双股纱线，由玻纤组成的耐高温的连续单丝和尼龙、聚酯、PE或聚烯烃的低温合成的连续单丝组成，外面缠绕变性腈纶纤维或三聚氰胺纤维，该包芯纱用于为软垫产品制造防火纱布或防火护套。化学涂覆法是使用化学阻燃剂对本身不具备阻燃防火性能的外部覆盖饰面材料进行处理，赋予其相应的防火阻燃特性，防止内部填料被明火或阴火点燃。相应的化学阻燃试剂包括杜邦公司的X-12化学阻燃剂，Glo-Tex International的GUARDIAN系列特殊阻
燃剂等。美国专利(专利号3997699)中还公开了一种含磷化学防火剂，其分子式如下
权利要求
1.一种用于软垫家具的防火PVC人造革，其特征在于该人造革是由含防火添加剂的表面胶层和经防火处理的布基复合而成，该防火聚氯乙烯人造革与防火聚氨酯泡沫芯组装成沙发进行沙发表面闷燃烧源测试，点燃的香烟在2-6min熄灭，且60min内未产生明火以及大量烟和热；在沙发坐垫和靠垫垂直面进行丁烷明火持续熏烧测试，在丁烷喷烧管移开后未见继续燃烧或继续燃烧60-120S，且燃烧过后在30min内未产生可察觉的大量烟、热或光；在沙发表面进行木槽火焰燃烧源的燃烧测试，木槽点燃后持续燃烧8-iaiiin熄灭后，沙发表面未见燃烧，且以后的60min内未产生明火以及大量的烟和热。
2.根据权利要求1所述的用于软垫家具的防火PVC人造革，其特征在于该人造革表面胶层中含有的防火添加剂为磷酸酯阻燃剂、磷酸盐、天然矿物填料和膨胀型阻燃剂中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的用于软垫家具的防火PVC人造革，其特征在于该人造革中布基的防火处理是经防火溶液浸渍、干燥处理，防火溶液为水溶性酚醛溶液或磷酸氢二胺溶液。
4.一种权利要求1所述用于软垫家具的防火聚氯乙烯人造革的制备方法，该方法的工艺步骤和条件如下首先将聚氯乙烯树脂粉100份，环保型热稳定剂2 4份、增塑剂30 90份、填充剂 20 70份、防火添加剂20-60份、发泡剂3 7份及发泡促进剂0 10份放入高速混合机中混合均勻，然后放入密炼机中塑炼3-5分钟，投入145-170°C恒温的双辊塑炼机上混炼拉片，再将混炼拉片料通过挤出喂料机输送到温度170-185 的压延机中进行压延并与防火处理布基复合成人造革，其中各物料的份数均为重量份；防火处理布基是经防火溶液浸渍、干燥处理而得，防火溶液为按质量百分比浓度配置的6-20%水溶性酚醛溶液或磷酸氢二胺溶液。
5.根据权利要求4所述的用于软垫家具的防火PVC人造革的制备方法，其特征在于该方法中所述的环保型热稳定剂为有机锡、金属皂和金属皂复合液体稳定剂中的至少一种。
6.根据权利要求4或5所述的用于软垫家具的防火PVC人造革的制备方法，其特征在于该方法中所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪族二羧酸酯、磷酸酯、烷基磺酸酯和环氧酯中的至少一种。
7.根据权利要求4或5所述的用于软垫家具的防火PVC人造革的制备方法，其特征在于该方法中所述的填充剂为碳酸钙、高岭土、二氧化硅、硼酸锌、硼砂、硅灰石、氧化铝、滑石粉、二氧化钛、氧化锌、炭黑、氢氧化镁、氢氧化铝或三氧化二锑中的至少一种。
8.根据权利要求4或5所述的用于软垫家具的防火PVC人造革的制备方法，其特征在于该方法中所述的发泡剂为偶氮化合物、磺酰胼或氨基脲类化合物中的任一种；所述的发泡促进剂为金属氧化物、有机酸、有机酸酯、有机酸盐、脂肪醇、脂肪酰胺、脂肪族醇胺和无机盐中的至少一种。
9.根据权利要求4或5所述的用于软垫家具的防火PVC人造革的制备方法，其特征在于该方法中所述的防火添加剂为磷酸酯阻燃剂、磷酸盐、天然矿物填料和膨胀型阻燃剂中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的用于软垫家具的防火PVC人造革的制备方法，其特征在于该方法中所述的防火添加剂为磷酸酯阻燃剂、磷酸盐、天然矿物填料和膨胀型阻燃剂中的至少一种。
全文摘要
本发明公开的用于软垫家具的防火PVC人造革是由含防火添加剂的表面胶层和经防火处理的布基复合而成，该防火聚氯乙烯人造革与防火芯材组装成沙发按照英国BS5852室内装饰物材料坐具的燃烧性测试标准进行测试，结果符合标准要求。本发明还公开了其制备方法。用本发明提供的防火PVC人造革直接包覆内部的缓冲材料，不仅可使软垫家具获得优良的长期防火性能，简化软垫家具的结构，又不会影响防火软垫家具要求的柔软性和弹性，且还可使生产防火软垫家具的工艺流程与普通软垫家具相近，降低生产成本，同时易于形成规模化生产，更易于推广应用。
文档编号D06M15/41GK102493210SQ201110367300
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者刘庆, 吴智华, 张举, 曾铁球, 赵文隆, 陈龙 申请人:四川大学