1.本发明涉及阻燃面料技术领域，具体是一种机动车内饰阻燃面料。
背景技术：
2.随着科技的进步和发展，汽车、小轿车、机动车等交通工具逐渐走入我们的生活，而随着汽车燃烧安全事故的不断发生，对于汽车内饰材料的阻燃性能成为我们的研究热点。
3.现如今，汽车内使用的内饰材料的阻燃性能较差，在遇明火后极易燃烧，从而导致汽车安全事故，且在燃烧过程中烟雾较大，会对车内乘客的逃生及健康带来隐患，这给我们的实际应用带来不便。
4.针对该问题，我们设计了一种机动车内饰阻燃面料及其制备方法，这是我们亟待解决的技术问题之一。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种机动车内饰阻燃面料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机动车内饰阻燃面料，所述阻燃面料包括改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维，所述改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维的重量为1：2：（1
‑
1.5）。
7.较优化的方案，所述改性纤维各组分原料包括：以重量计，水合肼水溶液10
‑
20份、聚丙烯腈纤维12
‑
15份、氯化锌16
‑
18份、盐酸10
‑
20份。
8.较优化的方案，所述纺丝纤维由聚乙烯醇纤维、改性凝胶制备得到。
9.较优化的方案，所述改性凝胶各组分原料包括：以重量计，丙烯酰胺18
‑
20份、交联剂1
‑
2份、水性有机硅8
‑
10份、氧化石墨烯6
‑
12份、引发剂0.5
‑
1份、阻燃微球8
‑
14份、四甲基乙二胺6
‑
10份、十八水硫酸铝10
‑
15份、甲醇10
‑
20份。
10.较优化的方案，所述阻燃微球各组分原料包括：以重量计，二硫代焦磷酸酯6
‑
8份、乳化剂2
‑
5份、锆珠3
‑
5份、三聚氰胺5
‑
10份、甲醛20
‑
25份。
11.较优化的方案，所述交联剂为n, n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为过硫酸铵。
12.较优化的方案，所述乳化剂为吐温
‑
20。
13.较优化的方案，一种机动车内饰阻燃面料的制备方法，包括以下步骤：1)准备物料；2)改性纤维的制备；3)纺丝纤维的制备；4)取纺丝纤维、改性纤维和芳纶纤维，加工制得基布，水洗，烘干，得到阻燃面料。
14.较优化的方案，包括以下步骤：1)准备物料；
2)改性纤维的制备：a)取水合肼水溶液和聚丙烯腈纤维，混合搅拌，加热升温至90
‑
95℃，反应，去离子水洗涤至中性，烘箱烘干，得到预处理纤维；b)取氯化锌水溶液，盐酸溶解，搅拌，再加入预处理纤维，90
‑
92℃下反应，水洗，烘箱烘干，得到改性纤维；3)阻燃微球的制备：a)取二硫代焦磷酸酯和乳化剂，混合搅拌，再加入锆珠，研磨5
‑
5.5h，得到物料a；b)取三聚氰胺和甲醛，混合搅拌10
‑
15min，调节ph至9
‑
10，80
‑
85℃下反应，再加入物料a，搅拌，调节ph至5，恒温反应，抽滤，水洗至中性，干燥，得到阻燃微球；4)纺丝纤维的制备：a)取丙烯酰胺、交联剂、水性有机硅和氧化石墨烯，混合搅拌，静置，再加入引发剂和四甲基乙二胺，升温至30
‑
35℃，真空条件下反应，再加入阻燃微球，恒温反应，再加入和十八水硫酸铝，继续反应，加入甲醇，调ph，在50
‑
55℃下反应，得到改性凝胶；b)取聚乙烯醇纤维，95
‑
100℃下溶解，再加入改性凝胶，混合搅拌，得到纺丝液；取纺丝液，进行湿法纺丝，再置于45℃的饱和碳酸钠中浸渍，100
‑
105℃定型，水洗，烘干，得到纺丝纤维；5)取纺丝纤维、改性纤维和芳纶纤维，纺纱织造和漂染加工，水洗，烘干，得到阻燃面料。
15.较优化的方案，包括以下步骤：1)准备物料；2)改性纤维的制备：a)取水合肼水溶液和聚丙烯腈纤维，混合搅拌5
‑
10min，加热升温至90
‑
95℃，反应1
‑
1.2h，去离子水洗涤至中性，70
‑
75℃烘箱烘干，得到预处理纤维；b)取氯化锌水溶液，盐酸溶解，搅拌10
‑
15min，再加入预处理纤维，90
‑
92℃下反应0.5
‑
0.8h，水洗，70
‑
75℃烘箱烘干，得到改性纤维；3)阻燃微球的制备：a)取二硫代焦磷酸酯和乳化剂，混合搅拌10
‑
20min，再加入锆珠，以3000
‑
3500r/min的转速研磨5
‑
5.5h，得到物料a；b)取三聚氰胺和甲醛，混合搅拌10
‑
15min，再加入三乙胺调节ph至9
‑
10，80
‑
85℃下反应25
‑
30min，再加入物料a，搅拌5
‑
10min，冰醋酸调节ph至5，恒温反应4
‑
4.5h，抽滤，水洗至中性，干燥，得到阻燃微球；4)纺丝纤维的制备：a)取丙烯酰胺、交联剂、水性有机硅和氧化石墨烯，混合搅拌10
‑
20min，静置12h，再加入引发剂和四甲基乙二胺，升温至30
‑
35℃，真空条件下反应1
‑
2h，再加入阻燃微球，恒温反应1
‑
1.5h，再加入和十八水硫酸铝，继续反应10
‑
15min，加入甲醇，盐酸调ph至5
‑
6，在50
‑
55℃下反应1
‑
1.5h，得到改性凝胶；b)取聚乙烯醇纤维，95
‑
100℃下溶解，再加入改性凝胶，混合搅拌20
‑
30min，得到纺丝液；取纺丝液，进行湿法纺丝，纺丝温度为95
‑
98℃，纺丝压力为0.2mpa，再置于45℃的饱和碳酸钠中浸渍1
‑
2min，100
‑
105℃定型1
‑
1.5h，水洗，烘干，得到纺丝纤维；
5)取纺丝纤维、改性纤维和芳纶纤维，纺纱织造和漂染加工，水洗，烘干，得到阻燃面料。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种机动车内饰阻燃面料及其制备方法，利用纺丝纤维、改性纤维和芳纶纤维，混纺制备得到阻燃面料，改性纤维、纺丝纤维均具有较优异的阻燃性能，使得制备得到的阻燃面料具有优异的阻燃性能，可广泛应用于多个领域。
17.本发明中纺丝纤维由聚乙烯醇纤维、改性凝胶制备得到，其中改性凝胶包括丙烯酰胺、交联剂、水性有机硅、氧化石墨烯等组分，在制备过程中，本申请先利用丙烯酰胺、交联剂、引发剂交联反应聚丙烯酰胺凝胶，在该过程中还添加了水性有机硅，由于si
‑
si键、si
‑
c 键相比 c
‑
c 键具有更加优异的热稳定性，因此水性有机硅的添加可进一步提高聚丙烯酰胺分子链的耐热性能。同时改性凝胶制备时还添加了氧化石墨烯和阻燃微球，阻燃微球是一种以三聚氰胺甲醛树脂为壳、阻燃剂二硫代焦磷酸酯为核的阻燃微球，该阻燃微球与聚丙烯酰胺凝胶相互交联，并固定在凝胶内，阻燃微球可与氧化石墨烯协同作用，在面料燃烧时，阻燃微球可促进面料表面炭渣的形成，而氧化石墨烯可进一步提高炭渣及炭层的石墨化程度和致密度，增强炭层的热质阻隔作用，以提高面料的阻燃性能。
18.本申请还添加了十八水硫酸铝和甲醇，通过调节反应条件，利用十八水硫酸铝与阻燃微球表面的三聚氰胺甲醛树脂反应，在体系中引入铝离子，此时阻燃微球表面的三聚氰胺甲醛树脂可与铝离子发生协同作用，能够降低三聚氰胺甲醛树脂的可燃气体释放量，以提高纺丝纤维的阻燃性能，从而提高阻燃面料的阻燃性能；同时在该过程中，利用甲醇等组分对部分阻燃微球表面的三聚氰胺甲醛树脂进行甲醚化改性，使得纺丝纤维的力学性能和断裂强度得到提升，进一步提高阻燃面料的力学性能。
19.本发明中设计了改性纤维，该改性纤维具有优异的阻燃性能，具体包括水合肼水溶液、聚丙烯腈纤维、氯化锌、盐酸等组分，聚丙烯腈纤维是世界三大合成纤维之一，其弹性好，手感柔软，保暖性好而且染色性好，色泽鲜艳，用 途广泛；因此本申请对聚丙烯腈纤维进行表面改性，先利用水合肼水溶液进行胺化，纤维中可生成氨基、酰胺等基团，再加入氯化锌，此时zn
2+
可与纤维中的基团进行配位反应，使得纤维表面形成以zn
2+
可为中心的致密交联结构，该交联结构可以促使纤维炭化，形成表面炭覆盖层，使得纤维更不容易分解，进一步提高改性纤维的阻燃性能。
20.本发明公开了一种机动车内饰阻燃面料及其制备方法，工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的阻燃面料具有优异的阻燃性能，可广泛应用于多个领域中，并适用于机动车内饰，可有效保证机动车内乘客的安全，避免车辆燃烧事故的发生，具有较高的实用性。
具体实施方式
21.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1：s1：准备物料；
s2：改性纤维的制备：取水合肼水溶液和聚丙烯腈纤维，混合搅拌5min，加热升温至90℃，反应1h，去离子水洗涤至中性，70℃烘箱烘干，得到预处理纤维；取氯化锌水溶液，盐酸溶解，搅拌10min，再加入预处理纤维，90℃下反应0.5h，水洗，70℃烘箱烘干，得到改性纤维；s3：阻燃微球的制备：取二硫代焦磷酸酯和乳化剂，混合搅拌10min，再加入锆珠，以3000r/min的转速研磨5h，得到物料a；取三聚氰胺和甲醛，混合搅拌10min，再加入三乙胺调节ph至9，80℃下反应25min，再加入物料a，搅拌5min，冰醋酸调节ph至5，恒温反应4h，抽滤，水洗至中性，干燥，得到阻燃微球；s4：纺丝纤维的制备：取丙烯酰胺、交联剂、水性有机硅和氧化石墨烯，混合搅拌10min，静置12h，再加入引发剂和四甲基乙二胺，升温至30℃，真空条件下反应1h，再加入阻燃微球，恒温反应1h，再加入和十八水硫酸铝，继续反应10min，加入甲醇，盐酸调ph至5，在50℃下反应1h，得到改性凝胶；取聚乙烯醇纤维，95℃下溶解，再加入改性凝胶，混合搅拌20min，得到纺丝液；取纺丝液，进行湿法纺丝，纺丝温度为95℃，纺丝压力为0.2mpa，再置于45℃的饱和碳酸钠中浸渍1min，100℃定型1h，水洗，烘干，得到纺丝纤维；s5：取纺丝纤维、改性纤维和芳纶纤维，纺纱织造和漂染加工，水洗，烘干，得到阻燃面料。
23.本实施例中，阻燃面料包括改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维，所述改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维的重量为1：2：1；其中改性纤维各组分原料包括：以重量计，水合肼水溶液10份、聚丙烯腈纤维12份、氯化锌16份、盐酸10份。
24.纺丝纤维由聚乙烯醇纤维、改性凝胶制备得到；改性凝胶各组分原料包括：以重量计，丙烯酰胺18份、交联剂1份、水性有机硅8份、氧化石墨烯6份、引发剂0.5份、阻燃微球8份、四甲基乙二胺6份、十八水硫酸铝10份、甲醇10份。
25.阻燃微球各组分原料包括：以重量计，二硫代焦磷酸酯6份、乳化剂2份、锆珠3份、三聚氰胺5份、甲醛20份。交联剂为n, n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵；乳化剂为吐温
‑
20。
26.实施例2：s1：准备物料；s2：改性纤维的制备：取水合肼水溶液和聚丙烯腈纤维，混合搅拌6min，加热升温至92℃，反应1.1h，去离子水洗涤至中性，72℃烘箱烘干，得到预处理纤维；取氯化锌水溶液，盐酸溶解，搅拌12min，再加入预处理纤维，91℃下反应0.6h，水洗，72℃烘箱烘干，得到改性纤维；s3：阻燃微球的制备：取二硫代焦磷酸酯和乳化剂，混合搅拌13min，再加入锆珠，以3200/min的转速研
磨5.2h，得到物料a；取三聚氰胺和甲醛，混合搅拌13min，再加入三乙胺调节ph至9，84℃下反应26min，再加入物料a，搅拌6min，冰醋酸调节ph至5，恒温反应4.1h，抽滤，水洗至中性，干燥，得到阻燃微球；s4：纺丝纤维的制备：取丙烯酰胺、交联剂、水性有机硅和氧化石墨烯，混合搅拌13min，静置12h，再加入引发剂和四甲基乙二胺，升温至31℃，真空条件下反应1.3h，再加入阻燃微球，恒温反应1.2h，再加入和十八水硫酸铝，继续反应14min，加入甲醇，盐酸调ph至5，在52℃下反应1.1h，得到改性凝胶；取聚乙烯醇纤维，96℃下溶解，再加入改性凝胶，混合搅拌22min，得到纺丝液；取纺丝液，进行湿法纺丝，纺丝温度为96℃，纺丝压力为0.2mpa，再置于45℃的饱和碳酸钠中浸渍1min，102℃定型1.2h，水洗，烘干，得到纺丝纤维；s5：取纺丝纤维、改性纤维和芳纶纤维，纺纱织造和漂染加工，水洗，烘干，得到阻燃面料。
27.本实施例中，阻燃面料包括改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维，所述改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维的重量为1：2：1.2；其中改性纤维各组分原料包括：以重量计，水合肼水溶液14份、聚丙烯腈纤维13份、氯化锌17份、盐酸12份。
28.纺丝纤维由聚乙烯醇纤维、改性凝胶制备得到；改性凝胶各组分原料包括：以重量计，丙烯酰胺19份、交联剂1.5份、水性有机硅9份、氧化石墨烯8份、引发剂0.6份、阻燃微球10份、四甲基乙二胺8份、十八水硫酸铝12份、甲醇11份。
29.阻燃微球各组分原料包括：以重量计，二硫代焦磷酸酯7份、乳化剂3份、锆珠4份、三聚氰胺6份、甲醛22份。交联剂为n, n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵；乳化剂为吐温
‑
20。
30.实施例3：s1：准备物料；s2：改性纤维的制备：取水合肼水溶液和聚丙烯腈纤维，混合搅拌9min，加热升温至94℃，反应1.1h，去离子水洗涤至中性，74℃烘箱烘干，得到预处理纤维；取氯化锌水溶液，盐酸溶解，搅拌14min，再加入预处理纤维，91℃下反应0.7h，水洗，74℃烘箱烘干，得到改性纤维；s3：阻燃微球的制备：取二硫代焦磷酸酯和乳化剂，混合搅拌18min，再加入锆珠，以3400r/min的转速研磨5.4h，得到物料a；取三聚氰胺和甲醛，混合搅拌14min，再加入三乙胺调节ph至10，83℃下反应29min，再加入物料a，搅拌9min，冰醋酸调节ph至5，恒温反应4.4h，抽滤，水洗至中性，干燥，得到阻燃微球；s4：纺丝纤维的制备：取丙烯酰胺、交联剂、水性有机硅和氧化石墨烯，混合搅拌18min，静置12h，再加入引发剂和四甲基乙二胺，升温至34℃，真空条件下反应1.7h，再加入阻燃微球，恒温反应
1.4h，再加入和十八水硫酸铝，继续反应14min，加入甲醇，盐酸调ph至6，在54℃下反应1.3h，得到改性凝胶；取聚乙烯醇纤维，98℃下溶解，再加入改性凝胶，混合搅拌28min，得到纺丝液；取纺丝液，进行湿法纺丝，纺丝温度为97℃，纺丝压力为0.2mpa，再置于45℃的饱和碳酸钠中浸渍2min，104℃定型1.4h，水洗，烘干，得到纺丝纤维；s5：取纺丝纤维、改性纤维和芳纶纤维，纺纱织造和漂染加工，水洗，烘干，得到阻燃面料。
31.本实施例中，阻燃面料包括改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维，所述改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维的重量为1：2：1.4；其中改性纤维各组分原料包括：以重量计，水合肼水溶液19份、聚丙烯腈纤维14份、氯化锌17份、盐酸18份。
32.纺丝纤维由聚乙烯醇纤维、改性凝胶制备得到；改性凝胶各组分原料包括：以重量计，丙烯酰胺19份、交联剂1.8份、水性有机硅9份、氧化石墨烯11份、引发剂0.9份、阻燃微球13份、四甲基乙二胺9份、十八水硫酸铝14份、甲醇19份。
33.阻燃微球各组分原料包括：以重量计，二硫代焦磷酸酯7份、乳化剂4份、锆珠4份、三聚氰胺9份、甲醛24份。交联剂为n, n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵；乳化剂为吐温
‑
20。
34.实施例4：s1：准备物料；s2：改性纤维的制备：取水合肼水溶液和聚丙烯腈纤维，混合搅拌10min，加热升温至95℃，反应1.2h，去离子水洗涤至中性， 75℃烘箱烘干，得到预处理纤维；取氯化锌水溶液，盐酸溶解，搅拌15min，再加入预处理纤维， 92℃下反应0.8h，水洗，75℃烘箱烘干，得到改性纤维；s3：阻燃微球的制备：取二硫代焦磷酸酯和乳化剂，混合搅拌20min，再加入锆珠，以3500r/min的转速研磨5.5h，得到物料a；取三聚氰胺和甲醛，混合搅拌15min，再加入三乙胺调节ph至10， 85℃下反应30min，再加入物料a，搅拌10min，冰醋酸调节ph至5，恒温反应4.5h，抽滤，水洗至中性，干燥，得到阻燃微球；s4：纺丝纤维的制备：取丙烯酰胺、交联剂、水性有机硅和氧化石墨烯，混合搅拌20min，静置12h，再加入引发剂和四甲基乙二胺，升温至35℃，真空条件下反应2h，再加入阻燃微球，恒温反应1.5h，再加入和十八水硫酸铝，继续反应15min，加入甲醇，盐酸调ph至6，在55℃下反应1.5h，得到改性凝胶；取聚乙烯醇纤维， 100℃下溶解，再加入改性凝胶，混合搅拌30min，得到纺丝液；取纺丝液，进行湿法纺丝，纺丝温度为98℃，纺丝压力为0.2mpa，再置于45℃的饱和碳酸钠中浸渍2min， 105℃定型1.5h，水洗，烘干，得到纺丝纤维；s5：取纺丝纤维、改性纤维和芳纶纤维，纺纱织造和漂染加工，水洗，烘干，得到阻燃面料。
35.本实施例中，阻燃面料包括改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维，所述改性纤维、纺丝纤维和芳纶纤维的重量为1：2：1.5；其中改性纤维各组分原料包括：以重量计，水合肼水溶
液20份、聚丙烯腈纤维15份、氯化锌18份、盐酸20份。
36.纺丝纤维由聚乙烯醇纤维、改性凝胶制备得到；改性凝胶各组分原料包括：以重量计，丙烯酰胺20份、交联剂2份、水性有机硅10份、氧化石墨烯12份、引发剂1份、阻燃微球14份、四甲基乙二胺10份、十八水硫酸铝15份、甲醇20份。
37.阻燃微球各组分原料包括：以重量计，二硫代焦磷酸酯8份、乳化剂5份、锆珠5份、三聚氰胺10份、甲醛25份。交联剂为n, n
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亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵；乳化剂为吐温
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20。
38.实验1：取实施例1
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4制备的阻燃面料作为样品，分别依据按gb8410
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2006《汽车内饰材料的燃烧特性》、gb 32086
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2015 《特定种类汽车内饰材料垂直燃烧特性技术要求和试验方法》、gbt 5454
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1997《纺织品燃烧性能试验 氧指数法》进行测试，具体检测数据如下表所示：结论：本发明工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的阻燃面料具有优异的阻燃性能，可广泛应用于多个领域中，并适用于机动车内饰，可有效保证机动车内乘客的安全，避免车辆燃烧事故的发生，具有较高的实用性。
39.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。