一种阻燃耐磨面料及其制备方法与流程

本发明涉及面料，具体为一种阻燃耐磨面料及其制备方法。

背景技术：

1、本发明涉及随着生活水平和安全意识的提高，人们不再仅仅满足于面料的舒适性能，对具有防护功能的纺织面料有着更高的需求。其中阻燃面料得到广泛的开发，在石油化工、电力、消防、煤矿、炼油等行业有着广泛的使用。市场上大多阻燃面料多采用浸渍法、涂层法、有机溶剂法等对面料进行阻燃处理，整理后的面料大都存在一定的毒性且不耐洗，随着穿着后洗涤次数的增加，阻燃效果大都越来越差。而在日常生活中，人们穿着的衣物不断进行摩擦，长时间使用容易磨损和变形，阻燃面料较普通面料的成本较高，提高其耐磨性能可以延长使用寿命，节约成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种阻燃耐磨面料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种阻燃耐磨面料，包括贴肤层、阻燃层、表层，所述贴肤层为克重为100~120g/m2的纯棉面料，表层包括以下重量份组分：

3、水性丙烯酸酯                     40~80份；

4、溶剂                             5~25份；

5、纳米硅溶胶                       15~25份；

6、偶联剂                           1~5份；

7、纳米氢氧化铝                     5~10份；

8、聚四氟乙烯纳米粉                 3~4份；

9、光引发剂                         1~10份；

10、乙撑双油酸酰胺                   0.3~1份。

11、2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述聚酯面料由聚酯、粒径为10~50nm的石墨烯按质量比100：1~15在高速混合机中混合，熔融纺丝制得纤维，熔融纺丝温度为220~250℃，再经编织制得，克重为100~120g/m2。

12、3.根据权利要求2所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述聚酯是在催化剂作用下，将含磷二酸、磺酸基二醇、1-(3-氨基苯基)乙烷-1,2-二醇熔融缩聚制得，具体制备方法为：将所述磺酸基二醇、所述含磷二酸、催化剂加入酯化反应釜进行第一酯化反应，所述第一酯化反应的压力为0.1~0.5mpa，反应的温度为200~230℃，反应的时间为2~6h，加入1-(3-氨基苯基)乙烷-1,2-二醇，反应的压力为0.1~0.5mpa，反应的温度为210~250℃，反应的时间为0.5～3h，再于225~240℃缩聚2~4h。

13、4.根据权利要求3所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述含磷二酸、磺酸基二醇、1-(3-氨基苯基)乙烷-1,2-二醇的摩尔比为1.0~1.2：1：0.1~0.5。

14、5.根据权利要求3所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述含磷二酸为磷酰基丁二酸，磺酸基二醇为2,3-二羟基丙烷-1-磺酸、1,3-二羟基丙-2-基-4-甲基苯磺酸盐、1,5-二羟基戊烷-1,5-二磺酸二钠、1,4-二羟基-2-丁烷磺酸钠的至少一种。

15、6.根据权利要求3所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述催化剂为钛系催化剂或锑系催化剂，占磺酸基二醇质量的0.5~3.5％。

16、7.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂选为润昌化学生产的6014水性丙烯酸树脂。

17、8.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述溶剂为50wt％乙醇水溶液。

18、9.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述偶联剂为kh171、kh151、乙烯三［（1-甲基乙烯基）氧］硅烷的至少一种。

19、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

20、（1）本发明涉及的制备方法工艺简单，易于实施。通过熔融缩聚法，本发明以含磷二酸和磺酸基二醇为原料，以1-(3-氨基苯基)乙烷-1,2-二醇作为改性剂，获得聚酯纤维，其分子链中含有p、s、n多重元素，磷酸、磺酸基团在热分解中促使进聚酯及表面涂层分解形成膨胀炭层，有效保护贴肤层面料，同时，释放的含氮气体稀释燃烧环境，有效降低燃烧热，使面料迅速自熄，形成阻燃协效作用，提高阻燃效果。本发明将阻燃元素引入纤维聚合物分子链中，相较于传统的外添加剂，不会出现迁移现象，从而具有良好的长效阻燃性，且因为1-(3-氨基苯基)乙烷-1,2-二醇中苯基的存在燃烧时更易成碳，提高阻燃效果；

21、（2）本发明在熔融缩聚过程中，加入纳米石墨烯作为填料，纳米石墨烯具有优良的耐磨性能，能够有效提高面料的耐磨性能，还可以增强聚合物基体的流动性，改善了复合材料的加工性能，使其在加工过程中表现更为流畅；

22、（3）本发明采用丙烯酸树脂制备的涂层涂敷在阻燃面料表面，丙烯酸树脂具有很好的成膜性，并且含有多个活性位点，能与阻燃面料以氢键结合，从而在面料表面附着性能好，强度高、耐磨性好；而纳米硅胶在含双键偶联剂的作用下，参与聚丙烯酸树脂聚合，发行交联反应，提高相容性，引入有机硅烷链段，使表面涂层从亲水性转变疏水性，提高面料的防水效果，还能提高面料的耐磨以及阻燃效果；纳米氢氧化铝、聚四氟乙烯纳米粉、乙撑双油酸酰胺的适量添加，相互配合，起到良好的协同作用，在本发明的原料体系中分散均匀，具有良好润滑分散作用，提高耐磨性。

技术特征：

1.一种阻燃耐磨面料，包括贴肤层、阻燃层、表层，其特征在于，所述贴肤层为纯棉面料，阻燃层为聚酯面料，表层包括以下重量份组分：

2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述聚酯面料由聚酯、粒径为10~50nm的石墨烯按质量比100：1~15在高速混合机中混合，熔融纺丝制得纤维，再经编织制得。

3.根据权利要求2所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述聚酯是在催化剂作用下，将含磷二酸、磺酸基二醇、1-(3-氨基苯基)乙烷-1,2-二醇熔融缩聚制得。

4.根据权利要求3所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述含磷二酸、磺酸基二醇、1-(3-氨基苯基)乙烷-1,2-二醇的摩尔比为1.0~1.2：1：0.1~0.5。

5.根据权利要求3所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述含磷二酸为磷酰基丁二酸，磺酸基二醇为2,3-二羟基丙烷-1-磺酸、1,3-二羟基丙-2-基-4-甲基苯磺酸盐、1,5-二羟基戊烷-1,5-二磺酸二钠、1,4-二羟基-2-丁烷磺酸钠的至少一种。

6.根据权利要求3所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述催化剂为钛系催化剂或锑系催化剂。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂选为润昌化学生产的6014水性丙烯酸树脂。

8.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述溶剂为50wt％乙醇水溶液。

9.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨面料，其特征在于，所述偶联剂为kh171、kh151、乙烯三［（1-甲基乙烯基）氧］硅烷的至少一种。

技术总结
本发明公开了一种阻燃耐磨面料及其制备方法，涉及面料技术领域。本发明通过熔融缩聚法，以含磷二酸和磺酸基二醇为原料，以1‑(3‑氨基苯基)乙烷‑1,2‑二醇作为改性剂，将阻燃元素引入纤维聚合物分子链中，相较于传统的外添加剂，不会出现迁移现象，在熔融缩聚过程中，加入纳米石墨烯作为填料，能够有效提高面料的耐磨性能，还可以增强聚合物基体的流动性，改善了复合材料的加工性能，使其在加工过程中表现更为流畅。本发明采用丙烯酸树脂制备的涂层涂敷在阻燃面料表面，与涂料所含有的纳米硅胶、偶联剂、纳米氢氧化铝、聚四氟乙烯纳米粉、乙撑双油酸酰胺，相互配合，起到良好的协同作用，形成耐磨表面，并且初步提供阻燃保护。

技术研发人员：蒋忠伟,颜定良,费荣,陈协钧,徐卫忠
受保护的技术使用者：江苏品创纺织科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18