一種阻燃纖維新材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種阻燃纖維新材料及其制備方法，通過如下重量份的原料制備而成：聚丙烯，140～160份；十溴二苯乙烷，30～50份；三氧化二銻，10～30份；聚丙烯蠟，10～20份；抗氧化劑，2～4份；硬脂酸鈣，0.4～0.6份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共2～4份，富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯重量份之比為1～3:1。本發明專利技術提供的阻燃纖維新材料配方精簡，制備工藝簡單，阻燃性能高，極限氧指數高于50，與現有技術相比具有突出的實質性特點和顯著的進步。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種新材料，具體涉及一種阻燃纖維新材料及其制備方法。
技術介紹
纖維制品燃燒引起的火災已成為現代社會中重大災害之一，嚴重威脅著人們的生命財產安全。對火災引起的死亡事故進行調查的結果表明，由室內裝飾品及紡織品引起的火災占第一位。同時發現，可燃性紡織品燃燒時釋放出的有害氣體對人體的危害程度大大超過不燃性紡織品。因此，為防止火災而生產阻燃紡織品已成為不可忽視的社會問題，愈來愈受到人們的重視。目前，世界上許多國家根據紡織品的不同用途，對纖維及其制品的燃燒性能都提出了具體的要求或限制，并制定了相應的法規。規定了劇院、醫院，旅館等公共場所的窗簾、帷帳、老人、小孩、殘廢者的服裝用紡織品都必須達到一定的阻燃標準。纖維素纖維在人造纖維中歷史悠久，用途廣泛。由于它的原料來源廣，有優異的吸濕性、透氣性、衣著舒適、良好的染色性等，在人造纖維的生產和應用中占有穩定的地位。但普通纖維素纖維易于著火燃燒，阻燃性較差，不能滿足社會發展應用的要求，因此也限制了它的應用范圍。在國外，阻燃纖維素纖維的研究主要是通過粘膠法來進行的。美國專利3,266,918號是在粘膠中添加三-2，3-二溴丙基磷酸這樣的阻燃劑，然后通過粘膠紡絲法制備阻燃纖維素纖維。該方法在將阻燃劑添加到粘膠紡絲液中時，由于阻燃劑的化學活性及粘膠的酸性容易造成阻燃劑的降解而失去阻燃性；美國專利4,063,883號則是先將一種阻燃劑加入到粘膠紡絲液中，紡制成纖維，再在纖維表面聚合上另一種阻燃劑，但必須使用催化劑；美國專利4,981,515號是將阻燃劑及活性碳加入到粘膠原液中，然后紡制成纖維素纖維。國內也有人提出了些阻燃纖維素纖維的專利申請，如CN1098149A、CN101387013A和CN101215726A等。CN1098149A號文獻公開的是一種纖維素聚硅酸鹽纖維，即將硅酸鹽按一定比例加入到粘膠原液制成紡絲液，紡制成纖維后在含金屬(氨或乙二胺)絡合物溶液中封閉處理5-120分鐘，形成纖維素聚硅酸鹽纖維。該方法以粘膠法為基礎，工藝復雜。CN101387013A號文獻公開的是：采用粘膠工藝，將氮硅阻燃劑加入到粘膠紡絲液中的方法，為提高紡絲液的均一性，需加入分散劑進行處理。CN101215726A號文獻報道了一種阻燃粘膠纖維制造方法。該方法是將焦磷酸酯類阻燃劑微粒、非離子表面活性劑、分散劑和溶劑水混合均勻，制成阻燃劑乳液，然后加入到過濾后的粘膠中，紡制成阻燃纖維素纖維。為了提高分散均勻性，該方法采用了非離子表面活性劑及分散劑等，生產工藝更為復雜，且增加了生產成本。上述纖維素纖維均是采用粘膠纖維，主要是通過共混法制備的。由于是粘膠纖維，因而采用了粘膠工藝，決定了該阻燃纖維整個生產工藝達不到節能環保要求，同時共混法生產中需將大量阻燃劑添加到粘膠原液中，通常也需要添加分散劑、乳化劑等提高阻燃劑在原液中的分散性和相容性，且上述阻燃纖維素纖維紡絲液的制備均需采用兩步法進行，即先制備出粘膠原液，然后加入阻燃劑及分散劑等助劑，分散均勻后，再紡絲制備阻燃纖維素纖維，工藝流程長，效率較低，且阻燃劑添加量大，既增加了產品生產成本，又降低了產品纖維的力學性能。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種配方精簡的阻燃纖維新材料，該阻燃纖維新材料制備工藝簡單，阻燃性能高，極限氧指數高于50，與現有技術相比具有突出的實質性特點和顯著的進步(極限氧指數用于評價材料的可燃性，氧指數高表示材料不易燃燒，氧指數低表示材料容易燃燒，一般認為氧指數<22屬于易燃材料，氧指數在22～27之間屬可燃材料，氧指數>27屬難燃材料)。本專利技術的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：一種阻燃纖維新材料，通過如下重量份的原料制備而成：聚丙烯，140～160份；十溴二苯乙烷，30～50份；三氧化二銻，10～30份；聚丙烯蠟，10～20份；抗氧化劑，2～4份；硬脂酸鈣，0.4～0.6份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共2～4份，富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯重量份之比為1～3:1。進一步地，所述的阻燃纖維新材料通過如下重量份的原料制備而成：聚丙烯，150份；十溴二苯乙烷，40份；三氧化二銻，20份；聚丙烯蠟，15份；抗氧化劑，3份；硬脂酸鈣，0.5份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共3份，富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯重量份之比為2:1。進一步地，所述的阻燃纖維新材料通過如下重量份的原料制備而成：聚丙烯，140份；十溴二苯乙烷，30份；三氧化二銻，10份；聚丙烯蠟，10份；抗氧化劑，2份；硬脂酸鈣，0.4份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共2份，富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯重量份之比為1:1。進一步地，所述的阻燃纖維新材料通過如下重量份的原料制備而成：聚丙烯，160份；十溴二苯乙烷，50份；三氧化二銻，30份；聚丙烯蠟，20份；抗氧化劑，4份；硬脂酸鈣，0.6份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共4份，富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯重量份之比為3:1。進一步地，所述抗氧化劑為復合抗氧劑225。所述阻燃纖維新材料的制備方法，包括如下步驟：步驟S1，先將除聚丙烯之外的原料按重量份比例用雙螺桿擠出機在220～230℃條件下熔融混合造粒得到阻燃纖維母粒；步驟S2，再將阻燃纖維母粒與重量份比例的聚丙烯通過高速混料機混合，擠出拉絲，得阻燃纖維；擠出速度50～60分/轉，螺桿溫度為230～240℃，箱體溫度為200～225℃，側吹風風速0.3～0.5m/s，將拉伸倍數調整至2.8～3.6，紡絲速度400～1000m/min。本專利技術優點：本專利技術提供的阻燃纖維新材料配方精簡，制備工藝簡單，阻燃性能高，極限氧指數高于50，與現有技術相比具有突出的實質性特點和顯著的進步。具體實施方式下面結合實施例進一步說明本專利技術的實質性內容，但并不以此限定本專利技術保護范圍。盡管參照較佳實施例對本專利技術作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本專利技術的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本專利技術技術方案的實質和范圍。實施例1：阻燃纖維新材料的制備原料配比：聚丙烯，150份；十溴二苯乙烷，40份；三氧化二銻，20份；聚丙烯蠟，15份；抗氧化劑，3份；硬脂酸鈣，0.5份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共3份，富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯重量份之比為2:1。所述抗氧化劑為復合抗氧劑225。制備方法：步驟S1，先將除聚丙烯之外的原料按重量份比例用雙螺桿擠出機在225℃條件下熔融混合造粒得到阻燃纖維母粒；步驟S2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種阻燃纖維新材料，其特征在于，通過如下重量份的原料制備而成：聚丙烯，140～160份；十溴二苯乙烷，30～50份；三氧化二銻，10～30份；聚丙烯蠟，10～20份；抗氧化劑，2～4份；硬脂酸鈣，0.4～0.6份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共2～4份，富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯重量份之比為1～3:1。

【技術特征摘要】
1.一種阻燃纖維新材料，其特征在于，通過如下重量份的原料制備而成：聚丙烯，140～160
份；十溴二苯乙烷，30～50份；三氧化二銻，10～30份；聚丙烯蠟，10～20份；抗氧化劑，2～4
份；硬脂酸鈣，0.4～0.6份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共2～4份，富馬酸二甲酯和三羥
甲基丙烷酯重量份之比為1～3:1。
2.根據權利要求1所述的阻燃纖維新材料，其特征在于，通過如下重量份的原料制備而
成：聚丙烯，150份；十溴二苯乙烷，40份；三氧化二銻，20份；聚丙烯蠟，15份；抗氧化
劑，3份；硬脂酸鈣，0.5份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共3份，富馬酸二甲酯和三羥
甲基丙烷酯重量份之比為2:1。
3.根據權利要求1所述的阻燃纖維新材料，其特征在于，通過如下重量份的原料制備而
成：聚丙烯，140份；十溴二苯乙烷，30份；三氧化二銻，10份；聚丙烯蠟，10份；抗氧化
劑，2份；硬脂酸鈣，0.4份；富馬酸二甲酯和三羥甲基丙烷酯共2份，富馬酸二甲酯和三羥
甲基丙烷酯重量份之比為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉高志，
申請(專利權)人：劉高志，
類型：發明
國別省市：浙江;33