专利名称：一种螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种涂层阻燃纤维素织物的制备，尤其是一种螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物的制备。
背景技术：
众所周知，纤维素织物的应用已遍及各个行业，而火灾的发生有相当部分与织物的燃烧相关，因为织物单位质量的比表面比较大，易燃烧的缺点很明显，所以棉布为代表的纤维素织物阻燃防火收到广泛关注。对于纤维素织物，以免影响其本身固有的性能以及其美观性，涂层阻燃就是其表面(往往是背面)涂一层防火涂料，这就是饰面型涂层阻燃纤维素织物。膨胀型涂层阻燃纤维素织物是由基体，阻燃体系、添加剂(颜料、填料)以及各种助剂组成。在高温火焰的作用下，涂料层熔融，发泡，膨胀，形成蜂窝状的包状炭化层结构，并放出难燃气体，冲淡氧气的浓度，起到隔火隔热的作用。而本专利所用到的螺环磷酸酯类阻燃剂巧妙的将酸源、碳源、气源结合在了一个分子当中，从根本上解决了阻燃材料中各组分分布不均的情况。水性涂层阻燃纤维素织物，不仅满足国家环保的要求，而且价格低廉，性能显著，故而越来越受到研究者与厂商的重视。本发明采用硅丙乳液作为基体，硅丙乳液是有机硅单体与丙烯酸乳液的有机合成体，不仅具有丙烯酸乳液的柔性与高弹性，而且具有无机材料的刚性与耐久性，真正做到了刚柔兼济，是饰面型涂层阻燃纤维素织物理想的基料。钛白粉作为高温填料，在燃烧的过程当中，析出附着在炭层表面，起到隔火隔热的作用，在此是一种非常受欢迎的一种高温填料，而钥系化合物具有抑烟的作用，在国家越来越重视环境安全与人身安全的情况下，减少烟雾的产生，已势在必行，毕竟在火灾中死亡的人，85%以上都是因为毒烟而窒息死亡。
发明内容
本发明的目的在于提高现有涂层阻燃纤维素织物的耐燃性能，一是从根本上解决阻燃体系中各组分分布不均的情况，二是降低了传统卤素阻燃的烟密度。提供一种优于传统涂层阻燃纤维素织物的螺环磷酸酯类膨胀型涂层阻燃纤维素织物。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:该涂层阻燃纤维素织物的组分及含量:硅丙乳液(20%_25%)，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30%_40%)，钛白粉(2%_3%)，钥系化合物(0.1%-0.2%)，助剂(1%-2%)，水(余量)。本发明所述的螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂为三聚氰酸螺环磷酸酯、季戊四醇双磷酸酯蜜铵盐、螺环磷酸酯酰胺其中的一种。本发明所述的钛白粉为金红石型钛白粉，锐钛型钛白粉的其中一种。
本发明所述的助剂包含成膜助剂，分散剂，增稠剂，流平剂，消泡剂。本发明所述的钥系化合物为钥酸铵，氧化钥或它们的复配物。该发明包括以下步骤:(I)按照以下组分配比备料:硅丙乳液(20%_25%)，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30%-40%)，钛白粉(2%-3%)，钥系化合物(0.1%-0.2%)，助剂(1%_2%)，水(余量)(2)将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min，然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得螺环磷酸酯类膨胀型阻燃涂料，然后采用涂布机将涂料均匀涂覆到纤维素织物表面，制得低烟涂层阻燃纤维素织物。本发明的优点:本发明所用到的螺环磷酸酯类阻燃剂巧妙的将酸源、碳源、气源结合在了一个分子当中，从根本上解决了阻燃材料中各组分分布不均和迁移的问题。本发明所用的高温填料钛白粉，会在燃烧过程当中析出，附着在炭层表面，提高炭化层强度，隔绝了热量的传导，延长了耐燃时间。本发明所用的钥系化合物具有抑烟的效果，添加入涂层阻燃纤维素织物后，烟释放量明显降低。
具体实施方式
:实例一:各组分含量:硅丙乳液(25%)，三聚氰酸螺环磷酸酯(35%)，金红石型钛白粉(2.7%)，钥酸铵(0.23%)，助剂(1.3%)，水(余量)。制备方法:将水，防火助剂，填料混合均勻，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min,然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，然后采用涂布机将涂料均匀涂覆到纤维素织物表面，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物。实例二:硅丙乳液(20%)，季戊四醇双磷酸酯蜜铵盐(40%)，锐钛型钛白粉(2.7%)，氧化钥(0.27%)，助剂(1.3%)，水(余量)。制备方法:将水，防火助剂,填料混合均勻,放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min,然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，然后采用涂布机将涂料均匀涂覆到纤维素织物表面，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物。实例三:硅丙乳液(20%)，螺环磷酸酯酰胺(40%)，金红石型钛白粉(2.7%)，氧化钥与钥酸铵复配物(0.4%)，助剂(1.3%)，水(余量)。制备方法:将水，防火助剂,填料混合均勻,放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min,然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，然后采用涂布机将涂料均匀涂覆到纤维素织物表面，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物。
权利要求
1.一种螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物制备方法，其特征在于:该涂层阻燃纤维素织物的组分及含量: 硅丙乳液(14%-17%)，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30%-40%)，钛白粉(2%-3%)，钥系化合物(0.1%-0.2%)，助剂(1%-2%)，水(余量)。
2.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物，其特征在于，所述的螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂为三聚氰酸螺环磷酸酯、季戊四醇双磷酸酯蜜铵盐、螺环磷酸酯酰胺其中的一种。
3.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物，其特征在于，所述的钛白粉为金红石型钛白粉，锐钛型钛白粉其中的一种。
4.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物，其特征在于，所述的助剂包含成膜助剂，分散剂，增稠剂，流平剂，消泡剂。
5.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物，其特征在于，所述的钥系化合物为钥酸铵，氧化钥其中的一种或两种。
6.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物，其特征在于，该方法包括以下步骤: (O按照以下组分配比备料:硅丙乳液(20% -25%)，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30% -40%)，钛白粉(2%-3%)，钥系化合物(0.1%-0.2%)，助剂(1% -2%)，水 25% -30%。
(2)将水，防火助剂,填料混合均勻,放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min,然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，然后然后采用涂布机将涂料均匀涂覆到纤维素织物表面，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物。
全文摘要
本发明涉及一种螺环磷酸酯类膨胀型低烟涂层阻燃纤维素织物及其制备方法。其特征是以硅丙乳液(20%25%)为基料，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30％-40%)，钛白粉(2％-3%)为高温填料，钼酸铵、氧化钼或其复配物为抑烟填料(0.1%0.2%)，将这些物质按照一定配比混合研磨成阻燃涂料，然后涂覆到纤维素织物表面，制备膨胀型阻燃低烟纤维素织物。本发明的效果在于燃烧初期，均匀致密发泡，后期形成了一种隔火隔热的包状炭层结构，耐燃时间长，机械强度大，耐水耐候性好，涂层表面光滑，制备工艺流程简单，便于操作。该防火涂料属于水性涂料范畴，低烟低毒，属于绿色环保涂料。可用于所有纤维素织物。
文档编号D06M11/46GK103088634SQ20131003608
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者张胜, 扈中武, 谷晓昱, 李洪飞, 刘喜山 申请人:北京化工大学常州先进材料研究院