一种防火填充制品

文档序号:1767570 发布日期:2019-12-03 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 一种防火填充制品 (A kind of fire prevention filled articles ) 是由 李金娣 于 2019-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及防火材料制备技术领域,具体涉及到一种防火填充制品。所述防火填充制品,其是由防火复合纳米纤维制成;所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺75-85份、高硅氧玻璃纤维65-85份、聚磷酸铵12-18份、偶联剂8-12份、多孔炭材料1-5份、改性分子筛2-4份。本发明制得的防火填充制品具有显著的防火性能和抗静电性能,同时其具有轻质、韧性好的优良特性。(The present invention relates to fire proofing material preparation technical fields, and in particular to arrives a kind of fire prevention filled articles.The fire prevention filled articles, are made of fire prevention composite nano fiber;The fire prevention composite nano fiber is made of the raw material of following parts by weight: 75-85 parts of modified polyimide, 65-85 parts of resurrection glass fibre, 12-18 parts of ammonium polyphosphate, 8-12 parts of coupling agent, 1-5 parts of porous carbon material, 2-4 parts of modified molecular screen.Fire prevention filled articles produced by the present invention have significant fire protecting performance and antistatic property, while its good characteristic with lightweight, good toughness.)

一种防火填充制品

技术领域

本发明属于防火织物技术领域,更具体地,本发明涉及一种防火填充制品。

背景技术

在日常生活中,火与人们形影不离,火给人们带来的好处自不必说,取暖、煮食等等样样离不开火,但火也同样可以给人类造成极大的损失,甚至危及生命,每年都要发生好多火灾事故,造成的人员伤亡和经济损失不可估量,为了保护公众的安全,减少火灾引起的损失,就需要与人们生活密切相关的布料也有一定的防火功能,当发生火灾或火势对人身安全和财产安全产生威胁时,能起到一定的防护作用,为消防队员争取时间,将伤亡和损失降低。

现有技术中,常采用阻燃层、隔热织物层、纯棉织物层,并通过耐热粘胶粘合连接。这种结构虽然层间结合强度稳定,但存在防火性能不好、易起静电、面料较厚、材料僵硬等缺陷。

发明内容

为了解决上述问题,本发明第一个方面提供了一种防火填充制品,其是由防火复合纳米纤维制成,所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺75-85份、高硅氧玻璃纤维65-85份、聚磷酸铵12-18份、偶联剂8-12份、多孔炭材料1-5份、改性分子筛2-4份。

作为一种优选的技术方案,所述改性聚酰亚胺为磺化聚酰亚胺。

作为一种优选的技术方案,所述聚磷酸铵是由聚合度为10-20的聚磷酸铵和聚合度为1000-2000的聚磷酸铵组成。

作为一种优选的技术方案,所述聚合度为10-20的聚磷酸铵和聚合度为1000-2000的聚磷酸铵的质量比为1:(1-2)。

作为一种优选的技术方案,所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸偶联剂、锆铝型偶联剂、磷酸酯偶联剂中的一种或多种组合。

作为一种优选的技术方案,所述多孔炭材料为磺化炭。

作为一种优选的技术方案,所述改性分子筛的制备原料包括分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸、4-吡啶磷酸。

作为一种优选的技术方案,所述分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸、4-吡啶磷酸的质量比为1:(20-50):(0.1-0.3):(0.05-0.15)。

作为一种优选的技术方案,所述改性分子筛的制备方法为:将分子筛加入去离子水中,加入2-氨基异烟酸和4-吡啶磷酸,室温超声分散,洗涤,干燥,即得改性分子筛。

作为一种优选的技术方案,所述防火复合纳米纤维的制备方法为:将原料改性聚酰亚胺和高硅氧玻璃纤维,混合均匀得混合料;将混合料通过常规制备工艺制得可纺高聚物溶液;在可纺高聚物溶液中加入聚磷酸铵和偶联剂,加热搅拌,再加入磺化炭和改性分子筛,恒温超声分散和恒温溶胀,形成纺丝液;将纺丝液按照静电纺丝技术制备成防火复合纳米纤维。

本发明第二个方面提供了如上所述防火填充制品的制备方法,包括如下步骤:将上述防火复合纳米纤维纺织成纱线,按照常规纬编工艺纺织成防火填充制品。

有益效果:本发明提供了一种防火填充制品,采用防火复合纳米纤维制成。所述防火复合纳米纤维通过将改性聚酰亚胺、高硅氧玻璃纤维、聚磷酸铵、偶联剂、多孔炭材料、改性分子筛混合再经静电纺丝技术制备得到。该防火填充制品具有显著的防火性能和抗静电性能,同时其具有轻质、韧性好的优良特性。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包括”同义。本文中所用的术语“包括”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包括所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包括除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

针对上述技术问题,本发明第一个方面提供了一种防火填充制品,其是由防火复合纳米纤维制成;所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺75-85份、高硅氧玻璃纤维65-85份、聚磷酸铵12-18份、偶联剂8-12份、多孔炭材料1-5份、改性分子筛2-4份。

针对上述技术问题,本发明第一个方面提供了一种防火填充制品,其是由防火复合纳米纤维制成,所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺80份、高硅氧玻璃纤维75份、聚磷酸铵15份、偶联剂10份、多孔炭材料3份、改性分子筛3份。

【防火复合纳米纤维】

在一种实施方式中,所述防火复合纳米纤维的制备方法为:将原料改性聚酰亚胺和高硅氧玻璃纤维,混合均匀得到混合料;将混合料通过常规制备工艺制得可纺高聚物溶液;在可纺高聚物溶液中加入聚磷酸铵和偶联剂,加热搅拌,再加入多孔炭材料和改性分子筛,恒温超声分散和恒温溶胀,形成纺丝液;将纺丝液按照静电纺丝技术制备成防火复合纳米纤维。

在一种实施方式中,所述防火复合纳米纤维的制备方法:

(1)按照重量份称取改性聚酰亚胺和高硅氧玻璃纤维,混合均匀,得到混合料;

(2)采用常规制备工艺将混合料经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡、过滤制得可纺高聚物溶液;

(3)将聚磷酸铵和偶联剂加入到步骤(2)得到的可纺高聚物溶液中,在200-300℃中加热并磁力搅拌陈化得到可纺溶液;

(4)将多孔炭材料和改性分子筛加入到步骤(3)得到的可纺溶液中,在130-170℃中保持恒温,进行超声波分散和恒温溶胀,形成纺丝液;

(5)将纺丝液按照静电纺丝技术制备成防火复合纳米纤维。

在一种优选的实施方式中,所述防火复合纳米纤维的制备方法:

(1)按照重量份称取改性聚酰亚胺和高硅氧玻璃纤维,混合均匀,得到混合料;

(2)采用常规制备工艺将混合料经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡、过滤制得可纺高聚物溶液;

(3)将聚磷酸铵和偶联剂加入到步骤(2)得到的可纺高聚物溶液中,在250℃中加热并磁力搅拌陈化得到可纺溶液;

(4)将多孔炭材料和改性分子筛加入到步骤(3)得到的可纺溶液中,在150℃中保持恒温,进行超声波分散和恒温溶胀,形成纺丝液;

(5)将纺丝液按照静电纺丝技术制备成防火复合纳米纤维。

【改性聚酰亚胺】

在一种实施方式中,所述改性聚酰亚胺为磺化聚酰亚胺。

在一种实施方式中,所述磺化聚酰亚胺的制备方法如下:

将2.6-3.0mmol的4,4'-双氨基联苯胺-2,2'-二磺酸置于三口圆底烧瓶中,再加入10-20mL间甲酚标准溶液,然后加入过量的三乙胺。通氮气保护,常温下搅拌20-40min后升温至60-100℃,持续搅拌2-6h,再加入3.5-4.5mmol的4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐及5.5-6.5mmol的苯甲酸,然后加热至100-140℃反应1-3h,再升温至160-200℃反应20-28h以亚胺化。反应完成后,冷却至60-100℃,加入10-30mL间甲酚搅拌稀释,慢慢倒入乙酸乙酯中,用乙酸乙酯多次浸泡清洗,然后在130-170℃下烘干22-26h,即得。

在一种优选的实施方式中,所述磺化聚酰亚胺的制备方法如下:

将2.8mmol的4,4'-双氨基联苯胺-2,2'-二磺酸置于干燥的三口圆底烧瓶中,用量筒量取15mL间甲酚标准溶液加入三口烧瓶中,然后加入过量的三乙胺,用以转化为三乙胺盐形式,增加氨基活性。通氮气保护,在常温下机械搅拌至少30min后升温至80℃,持续搅拌4h,再加入4.0mmol的4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐及6mmol的苯甲酸,然后加热至120℃反应20h,再升温至180℃反应24h以亚胺化。反应完成后,冷却至80℃,加入20mL间甲酚搅拌稀释粘稠的聚合物溶液,将上述稀释后的聚合物溶液慢慢倒入乙酸乙酯溶液中抽丝,得到白色纤维状聚合物产品,充分搅拌以除去残余的间甲酚溶剂,然后再以新鲜的乙酸乙酯溶液多次浸泡清洗后,置于150℃烘箱中烘干24h,即得。

实施例中所述的4,4'-双氨基联苯胺-2,2'-二磺酸购买自TCI试剂公司,CAS:117-61-3;实施例中间甲酚标准溶液(2000μg/mL)购买自上海贤鼎生物科技有限公司,CAS:108-39-4;实施例中4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐购买自上海达瑞精细化学品有限公司,CAS:1107-00-2;实施例中苯甲酸购买自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司,CAS:65-85-0。

【高硅氧玻璃纤维】

本发明所述高硅氧玻璃纤维是氧化钠、氧化硼和氧化硅的三元复合体系。高硅氧纤维在1000℃时能长久保持良好的强度和弹性,是超高温热流和喷射火焰的有效热屏障、及人员设施的可靠防护装置。其导热系数低、对高热冲击有良好的抵御性能,对绝大多数化学品呈惰性,对高温下的化合物、腐蚀性矿物质、弱碱性熔融合金有良好的耐腐蚀性,在高热、强辐射条件下正常持续工作。

本发明发现,通过采用磺化聚酰亚胺和高硅氧玻璃纤维组合做为基体材料,可以提高该防火填充制品的防火性能。可能是由于高硅氧玻璃纤维是氧化纳-氧化硼-氧化硅的三元体系复合物,而磺化聚酰亚胺具有良好的成膜性,可在高硅氧玻璃纤维表面形成均一稳定的保护膜,从而提高纤维集束性,使得纤维间紧密结合,增强纤维的断裂能力,其分子链也可进入纤维表面凹槽或沟壑,修护纤维表面缺陷,而磺酸基团能催化高聚物的羟基化合物发生脱水成酯、成炭,也可受热分解产生SO2、CO2和H2O,达到阻燃的效果。

实施例中高硅氧玻璃纤维购买自广州市昊兆化工有限公司,纤维长度为3mm,直径为6μm。

【聚磷酸铵】

本发明所述聚磷酸铵作为一种性能优良的非卤阻燃剂,具有无毒无味,吸湿性小,热稳定性高等优异性能。更因其丰富的P、N元素而具有很好的磷-氮阻燃协同效应。聚合度低的聚磷酸铵(n<100)在225℃左右热分解生成磷酸,高于300℃脱水形成聚磷酸或聚偏磷酸;同时分解释放出CO2、N2、NH3等难燃气体阻断氧气的供应,实现阻燃增效和协同效应。另外,氮的增效和协同作用使聚磷酸铵不仅阻燃性能良好,而且还发烟较少、不产生有毒气体以及能自熄等。

在一种实施方式中,所述聚磷酸铵是由聚合度为10-20的聚磷酸铵和聚合度为1000-2000的聚磷酸铵组成。

在一种实施方式中,所述聚磷酸铵是由聚合度为15的聚磷酸铵和聚合度为1500的聚磷酸铵组成。

在一种实施方式中,所述聚合度为10-20的聚磷酸铵和聚合度为1000-2000的聚磷酸铵的质量比为1:(1-2)。

在一种优选的实施方式中,所述聚合度为10-20的聚磷酸铵和聚合度为1000-2000的聚磷酸铵的质量比为1:1.5。

本发明发现,通过采用聚合度为10-20的聚磷酸铵和聚合度为1000-2000的聚磷酸铵组合使用,具有更好的降低热、烟释放的效果,同时也能提高该填充制品的抗静电的功效。可能是由于聚合度为1000-2000的聚磷酸铵的起始分解温度高,抑制热量释放的效果差,而聚合度为10-20的聚磷酸铵对热量释放的抑制效果强,所以两者组合使用,不仅避免了对热量释放的抑制,同时,聚合度为1000-2000的聚磷酸铵能形成带有大量耐受高温而不破的气泡的坚固炭,具有更少的烟气释放,从而达到降低热及烟释放的效果。当两者比例为1:(1-2)时,技术效果可以达到最佳,可能是由于聚合度为1000-2000的聚磷酸铵加入量过大会抑制热释放,从而降低阻燃效果,如果加入量过小,则不能很好的形成炭层,达不到阻燃的功效。另外,提高抗静电效果的可能是由于组合物在高温下分解成为磷酸和铵盐,其中铵盐和磺酸盐可能起到抗静电的效果,同时再配合静电纺丝过程中高压电场对于聚合物细流的拉伸作用,使得纤维内部沿取向方向的大分子链规则堆砌,形成了良好的质子传输通道,可以进行质子传导,增强了抗静电的效果。

实施例中所述聚合度为10-20的聚磷酸铵和聚合度为1000-2000的聚磷酸铵均购买自什邡市长丰化工有限公司。

【偶联剂】

在一种实施方式中,所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸偶联剂、锆铝型偶联剂、磷酸酯偶联剂中的一种或多种组合。

在一种优选的实施方式中,所述偶联剂为磷酸酯偶联剂。

本发明发现,由于聚磷酸铵遇水或酸碱介质会慢慢地发生降解反应,材料中的阻燃剂含量逐渐减少,长此已久材料的阻燃性能会逐渐丧失。另外,其与可纺高聚物溶液相容性不好。当加入磷酸酯偶联剂解决了上述问题。可能的原因是,在酸性条件下,磷酸酯偶联剂很容易水解,从而可将聚磷酸铵接到到纤维表面,并且磷酸酯偶联剂可以对聚磷酸铵进行包覆,阻止了聚磷酸铵遇水或酸碱介质降解。

实施例中所述的磷酸酯偶联剂的型号为TM-7,购买自南京旭杨化工有限公司。

【多孔炭材料】

本发明所述的多孔炭材料是指具有不同孔结构的碳素材料。其孔大小从具有相当于分子大小的纳米级超细微孔直到适用于微生物增殖及活动的微米级细孔。由于多孔结构的引入,多孔炭材料不仅具有耐高温、耐酸碱、导电性好的特点,还具有比表面积大、孔径可调及价格低廉等优点,既能有效降低热量释放,又能高效抑制烟气、一氧化碳的释放。

在一种实施方式中,所述多孔炭材料为磺化炭。

本发明发现,磺化炭不仅是一种环境友好型阻燃剂,同时也是优良的成炭促进剂,与聚磷酸铵等膨胀阻燃剂复合有利于提高阻燃效率,促进形成炭层。

实施例中所述磺化炭的制备方法为:将商品活性炭放入烘箱中干燥后,称取4.0-6.0g放入圆底烧瓶中,用移液管移取1.0-2.5mL浓硫酸,控制磺化温度在100-150℃,反应1.5-2.5h。加入二次蒸馏水终止反应,并抽洗至滤液为中性,抽滤。放入烘箱,干燥至恒重,即得磺化炭。

实施例中的活性炭为椰壳净水炭,购买自灵寿县金石矿产品贸易有限公司,粒度为20目。

【改性分子筛】

在一种实施方式中,所述改性分子筛的制备原料包括分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸、4-吡啶磷酸。

在一种实施方式中,所述分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸、4-吡啶磷酸的质量比为1:(20-50):(0.1-0.3):(0.05-0.15)。

在一种优选的实施方式中,所述分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸、4-吡啶磷酸的质量比为1:35:0.2:0.1。

在一种实施方式中,所述分子筛为分子筛。

在一种实施方式中,所述改性分子筛的制备方法为:将分子筛加入去离子水中,随后加入2-氨基异烟酸和4-吡啶磷酸,室温超声分散,洗涤,干燥,即得改性分子筛。

在一种优选的实施方式中,所述改性分子筛的制备方法为:按重量比将分子筛加入去离子水中,再加入2-氨基异烟酸和4-吡啶磷酸,室温超声分散30min,去离子水洗涤3次,在80℃下干燥12h,再升温至120℃,并在此温度下保持2h,随后降至室温,即得改性分子筛。

本发明发现,通过加入改性分子筛和多孔炭材料可以增强防火填充制品的防火性能和抗静电性能。可能的原因是,分子筛是很好的阻燃协效剂,具有优异的成炭作用,只需添加少量分子筛就能明显増加成炭量,提高阻燃效果。对含磷、氮的阻燃体系具有一定的催化成炭、抑制烟气释放的作用,可提高阻燃性能。其与聚磷酸铵协同阻燃,减少燃烧过程中热量的同时,抑制烟气的释放。同时,分子筛的吸附水对早期燃烧起到一定的抑制作用。随着温度的升高,分子筛与聚磷酸铵相互作用,催化纤维生成炭结构,可以提高炭层的稳定性,生成一个炭质盾牌而阻止热、质转化。4-吡啶磷酸是一种磷酸酯类物质,与2-氨基异烟酸协同催化APP提前分解,促进更早更快成炭,在减少燃烧过程中热量的同时,还能抑制烟气的释放。另外,2-氨基异烟酸、4-吡啶磷酸的质量比为2:1时,还可发挥其抗静电功效,可能的原因是2-氨基异烟酸可以和分子筛中的Na+进行交换,表面的Na+和4-吡啶磷酸组成的磷酸酯钠盐具有很好的抗静电效果,同时表面存在的2-氨基烟酸也与4-吡啶磷酸协同发挥其阻燃性能,所以改性后的分子筛具有极佳的防火和抗静电效果。再配合磺化炭中磺酸基在炭骨架的构建及催化成炭的作用,可以使燃烧更完全。

本发明第二个方面提供了如上所述防火填充制品的制备方法,包括如下步骤:将上述防火复合纳米纤维纺织成纱线,按照常规纬编工艺纺织成防火填充制品。

在一种实施方式中,所述防火填充制品的克重≤210g/m2

所述克重是通过下述方法测得的:用天平称10平方厘米的纺织品的质量,将得到的质量克数乘以1000,就是克重。

实施例

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。

实施例中所述磺化聚酰亚胺的制备方法如下:

将2.8mmol的4,4'-双氨基联苯胺-2,2'-二磺酸置于干燥的三口圆底烧瓶中,用量筒量取15mL间甲酚标准溶液加入三口烧瓶中,然后加入过量的三乙胺,用以转化为三乙胺盐形式,增加氨基活性。通氮气保护,在常温下机械搅拌至少30min后升温至80℃,持续搅拌4h,再加入4.0mmol的4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐及6mmol的苯甲酸,然后加热至120℃反应20h,再升温至180℃反应24h以亚胺化。反应完成后,冷却至80℃,加入20mL间甲酚搅拌稀释粘稠的聚合物溶液,将上述稀释后的聚合物溶液慢慢倒入乙酸乙酯溶液中抽丝,得到白色纤维状聚合物产品,充分搅拌以除去残余的间甲酚溶剂,然后再以新鲜的乙酸乙酯溶液多次浸泡清洗后,置于150℃烘箱中烘干24h,即得。

实施例中所述磺化炭的制备方法为:将商品活性炭放入烘箱中干燥后,称取5.0g放入圆底烧瓶中,用移液管移取2.0mL浓硫酸,控制磺化温度在120℃左右,反应2h。加入二次蒸馏水终止反应,并抽洗至滤液为中性,抽滤。放入烘箱,干燥至恒重,即得磺化炭。

实施例1

实施例1提供了一种防火填充制品,其是由防火复合纳米纤维制成;所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺80份、高硅氧玻璃纤维75份、聚磷酸铵15份、偶联剂10份、多孔炭材料3份、改性分子筛3份。

所述防火复合纳米纤维的制备方法如下:

(1)按照重量份称取改性聚酰亚胺和高硅氧玻璃纤维,混合均匀,得到混合料;

(2)采用常规制备工艺将混合料经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡、过滤制得可纺高聚物溶液;

(3)将聚磷酸铵和偶联剂加入到步骤(2)得到的可纺高聚物溶液中,在250℃中加热并磁力搅拌陈化得到可纺溶液;

(4)将多孔炭材料和改性分子筛加入到步骤(3)得到的可纺溶液中,在150℃中保持恒温,进行超声波分散和恒温溶胀,形成纺丝液;

(5)将纺丝液按照静电纺丝技术制备成防火复合纳米纤维。

所述改性聚酰亚胺为磺化聚酰亚胺。

所述聚磷酸铵是由聚合度为15的聚磷酸铵和聚合度为1500的聚磷酸铵组成。

所述聚合度为15的聚磷酸铵和聚合度为1500的聚磷酸铵的质量比为1:1.5。

所述偶联剂为磷酸酯偶联剂TM-7。

所述多孔炭材料为磺化炭。

所述改性分子筛的制备原料包括分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸、4-吡啶磷酸。

所述分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸、4-吡啶磷酸的质量比为1:35:0.2:0.1。

所述改性分子筛的制备方法为:按重量比将分子筛加入去离子水中,再加入2-氨基异烟酸和4-吡啶磷酸,室温超声分散30min,去离子水洗涤3次,在80℃下干燥12h,再升温至120℃,并在此温度下保持2h,随后降至室温,即得改性分子筛。

所述防火填充制品的制备方法,包括如下步骤:将上述防火复合纳米纤维纺织成纱线,按照常规纬编工艺纺织成防火填充制品。

所述防火填充制品的克重为200g/m2

实施例2

实施例2与实施例1基本相同,区别仅在于,所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺75份、高硅氧玻璃纤维65份、聚磷酸铵12份、偶联剂8份、多孔炭材料1份、改性分子筛2份。

所述聚合度为15的聚磷酸铵和聚合度为1500的聚磷酸铵的质量比为1:1。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同,区别仅在于,所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺85份、高硅氧玻璃纤维85份、聚磷酸铵18份、偶联剂12份、多孔炭材料5份、改性分子筛4份。

所述聚合度为15的聚磷酸铵和聚合度为1500的聚磷酸铵的质量比为1:2。

对比例1

对比例1与实施例1基本相同,区别仅在于,所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:高硅氧玻璃纤维75份、聚磷酸铵15份、偶联剂10份、多孔炭材料3份、改性分子筛3份。

对比例2

对比例2与实施例1基本相同,区别仅在于,所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:聚酰亚胺80份、高硅氧玻璃纤维75份、聚磷酸铵15份、偶联剂10份、多孔炭材料3份、改性分子筛3份。

对比例3

对比例3与实施例1基本相同,区别仅在于,所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺80份、高硅氧玻璃纤维75份、偶联剂10份、多孔炭材料3份、改性分子筛3份。

对比例4

对比例4与实施例1基本相同,区别仅在于,所述聚磷酸铵为聚合度为15的聚磷酸铵。

对比例5

对比例5与实施例1基本相同,区别仅在于,所述聚磷酸铵聚合度为1500的聚磷酸铵。

对比例6

对比例6与实施例1基本相同,区别仅在于,所述聚合度为15的聚磷酸铵和聚合度为1500的聚磷酸铵的质量比为1:0.3。

对比例7

对比例7与实施例1基本相同,区别仅在于,所述聚合度为15的聚磷酸铵和聚合度为1500的聚磷酸铵的质量比为1:6。

对比例8

对比例8与实施例1基本相同,区别仅在于,所述多孔炭材料为活性炭。

对比例9

对比例9与实施例1基本相同,区别仅在于,所述防火复合纳米纤维由以下重量份的原料组成:改性聚酰亚胺80份、高硅氧玻璃纤维75份、聚磷酸铵15份、偶联剂10份、多孔炭材料3份、分子筛3份。

对比例10

对比例10与实施例1基本相同,区别仅在于,所述改性分子筛的制备原料包括分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸;所述分子筛、去离子水、2-氨基异烟酸的质量比为1:35:0.3。

对比例11

对比例11与实施例1基本相同,区别仅在于,所述改性分子筛的制备原料包括分子筛、去离子水、4-吡啶磷酸;所述分子筛、去离子水、4-吡啶磷酸的质量比为1:35:0.3。

前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明公开的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换,且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

性能评价

(1)抗静电性能测试:参照GB/T 12703.5-2010纺织品静电性能的评定—摩擦带电电压的测试方法进行测试。

其测试结果如下表所示:

(2)防火性能测试:

A.防火填充制品变形的最高温度测试

将实施例制备的防火填充制品,放入高温炉中,然后控制温度从100℃开始升温,温度每升高5℃后打开观察一下防火填充制品情况,当防火填充制品发生变色时记录变色的温度,此温度就是防火填充制品所能够承受的温度。

其测试观察结果如下表所示:

项目 变色温度(℃)
实施例1 540
实施例2 528
实施例3 533
对比例1 325
对比例2 341
对比例3 308
对比例4 355
对比例5 361
对比例6 372
对比例7 378
对比例8 345
对比例9 338
对比例10 352
对比例11 346

B.在高温情况下变形时间长短的测定:

将实施例制备的防火填充制品放入高温炉中,然后控制温度在400℃,每10min后打开观察一下防火填充制品的情况,当防火填充制品发生变形时记录变形的时间,此时间就是防火填充制品在高温情况下所能够承受的最长时间。

其测试观察结果如下表所示:

项目 时间min
实施例1 426
实施例2 410
实施例3 416
对比例1 238
对比例2 245
对比例3 200
对比例4 229
对比例5 236
对比例6 235
对比例7 232
对比例8 251
对比例9 232
对比例10 342
对比例11 328

由上表可知,本发明实施例制备的防火填充制品其耐高温能力强,在高温下变形所需时间长,具有极佳的防火耐高温的能力,同时也发现该防火填充制品具有优良的抗静电性能。

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