阅读说明：本技术 一种阻燃布料及其制备方法 (Flame-retardant fabric and preparation method thereof ) 是由 张继承 董会娜 张东生 何凤霞 刘喜宗 姚栋嘉 张蔓蔓 于 2020-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种阻燃布料,由内而外包括基布层、水性胶层和防水层,基布层包括纤维丝、阻燃涂料,防水层采用防水面料置于结构最外侧,阻燃涂料由气凝胶粉、水性高分子涂料和阻燃剂组成。阻燃布料的制备方法如下：取气凝胶粉、水性高分子涂料混合均匀,依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂,混合搅拌均匀,得到阻燃涂料,将纤维丝在阻燃涂料中浸渍后干燥,编织成基布层,将水性胶粘剂涂敷在基布层四周,在胶粘剂未干时将防水层粘贴在基布层四周,或者将水性胶粘剂涂敷在干燥后的纤维丝上,干燥后编织成基布层,将防水层粘贴在基布层四周,得到阻燃布料。本发明通过在结构外侧粘贴防水层,既可以保护基布层,又可以增加布料的防水性能,延长使用寿命。(The invention discloses a flame-retardant fabric which comprises a base fabric layer, a water-based adhesive layer and a waterproof layer from inside to outside, wherein the base fabric layer comprises fiber yarns and flame-retardant paint, the waterproof layer is made of waterproof fabric and is arranged on the outermost side of a structure, and the flame-retardant paint consists of aerogel powder, water-based high polymer paint and a flame retardant. The preparation method of the flame-retardant fabric comprises the following steps: the preparation method comprises the steps of uniformly mixing aerogel powder and water-based high polymer coating, sequentially adding a flame retardant, a dispersing agent and a coupling agent, uniformly mixing and stirring to obtain a flame-retardant coating, dipping fiber yarns in the flame-retardant coating, drying, weaving into a base cloth layer, coating a water-based adhesive on the periphery of the base cloth layer, adhering a waterproof layer on the periphery of the base cloth layer when the adhesive is not dry, or coating the water-based adhesive on the dried fiber yarns, drying, weaving into the base cloth layer, and adhering the waterproof layer on the periphery of the base cloth layer to obtain the flame-retardant fabric. According to the invention, the waterproof layer is adhered to the outer side of the structure, so that the cloth layer can be protected, the waterproof performance of the cloth can be improved, and the service life is prolonged.)

一种阻燃布料及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种阻燃布料及其制备方法，属于阻燃布料技术领域。

背景技术：

纤维织物经纺织而成，由于其成分组成的缘故，大多都易燃，即使碰到些许的火星，也容易着火，或者部分烧坏，轻则表面受损，重则烧出孔洞等，这严重影响了其使用效果，如果抗阻燃性不好，织物的使用会受到很大的局限性。如未经处理的天然面料，棉和亚麻，点燃之后燃烧迅速，蔓延趋势很快，由天然纤维与合成纤维混纺而成的面料也是如此，如涤棉混纺，尤其麻烦，既有天然纤维燃烧快蔓延快的特点，又有合成纤维易熔融的特性。

为了提高织物或布料的阻燃性能，现有技术中出现了很多防火阻燃布料以及防火服。目前，市场上虽然有一些防火阻燃布料，但其价格高、不耐磨、不透气，甚至有的面料是一次性阻燃面料，经过洗涤后阻燃效果消失或消退，效果不理想。此外，含卤族元素的防火阻燃材料，燃烧后会产生大量有毒气体，环境污染大，给防火阻燃布料的推广使用带来很大不便，严重阻碍了阻燃布料的发展。因此，效果好、实用性强的防火阻燃布料仍是未来发展的方向和趋势。

发明内容

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本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术中存在的不足之处，提供一种阻燃布料及其制备方法。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案如下：

一种阻燃布料，由内而外依次包括基布层、水性胶层和防水层，所述基布层包括纤维丝、阻燃涂料，所述防水层采用防水面料置于结构最外侧；其中，所述阻燃涂料由气凝胶粉、水性高分子涂料和阻燃剂组成。

较好地，所述纤维丝为玻璃纤维丝、碳纤维丝、涤纶纤维丝、芳纶纤维丝、麻纤维丝、氨纶纤维丝、锦纶纤维丝、腈纶纤维丝、丙纶纤维丝、维纶纤维丝、氯纶纤维丝中的任一种；所述水性胶层采用水性胶粘剂，所述水性胶粘剂为环氧树脂胶粘剂、丙烯酸胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、EVA胶粘剂、聚酯胶粘剂、聚醚胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、聚脲胶粘剂中的任一种；所述防水层面料为防水化纤春亚纺、防水消光尼丝纺、印花特丽纶防水浴帘布、防水锦棉帆布、防水迷彩牛津布中的任一种；所述气凝胶粉体为二氧化硅气凝胶粉、三氧化二铝气凝胶粉、二氧化钛气凝胶粉、二氧化锆气凝胶粉中的任一种；所述水性高分子涂料为水性乙烯-醋酸乙烯弹性涂料、水性有机硅丙弹性涂料、水性丙烯酸类弹性涂料、水性橡胶乳液中的任一种；所述阻燃剂为磷氮系阻燃剂、无机阻燃剂、DOPO、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷中的一种或一种以上，所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵、硼酸锌中的任一种，所述磷氮系阻燃剂为聚磷酸铵、异丙基化磷酸三苯酯、密胺磷酸盐、密胺焦磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的任一种。

所述的阻燃布料的制备方法，具体步骤如下：

⑴取气凝胶粉、水性高分子涂料置于搅拌器中混合均匀，之后依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂，混合搅拌均匀，得到阻燃涂料；其中，以质量份数计，水性高分子涂料：气凝胶粉：阻燃剂：分散剂：偶联剂 =（30～60）：（5～40）：（10～20）：（1～5）：（1～5）；

⑵将纤维丝在步骤⑴中的阻燃涂料中浸渍20～180min；

⑶将在步骤⑵中浸渍后的纤维丝取出干燥，然后编织成布，得到基布层；

⑷将水性胶粘剂涂敷在基布层四周，在胶粘剂未干时将防水层粘贴在基布层四周，即可得到所制备的阻燃布料。

所述的阻燃布料的另一种制备方法，具体步骤如下：

⑴取气凝胶粉、水性高分子涂料置于搅拌器中混合均匀，之后依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂，混合搅拌均匀，得到阻燃涂料；其中，以质量份数计，水性高分子涂料：气凝胶粉：阻燃剂：分散剂：偶联剂 =（30～60）：（5～40）：（10～20）：（1～5）：（1～5）；

⑵将纤维丝在步骤⑴中的阻燃涂料中浸渍20～180min后，取出干燥；

⑶将水性胶粘剂涂敷在步骤⑵中干燥后的纤维丝上，涂敷完成后进行干燥，然后编织成布，得到基布层；

⑷将防水层粘贴在基布层四周，即可得到所需的阻燃布料。

较好地，所述的阻燃布料的制备方法，其特征在于：所述混合搅拌的时间为30～45min，混合搅拌的速度为450～600r/min；所述纤维丝的干燥温度为50～80℃，干燥时间为5～20min 。

较好地，所述气凝胶粉体为二氧化硅气凝胶粉、三氧化二铝气凝胶粉、二氧化钛气凝胶粉、二氧化锆气凝胶粉中的任一种；所述水性高分子涂料为水性乙烯-醋酸乙烯弹性涂料、水性有机硅丙弹性涂料、水性丙烯酸类弹性涂料、水性橡胶乳液中的任一种。

较好地，所述阻燃剂为磷氮系阻燃剂、无机阻燃剂、DOPO、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷中的一种或一种以上，所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵或硼酸锌中的任一种，所述磷氮系阻燃剂为聚磷酸铵、异丙基化磷酸三苯酯、密胺磷酸盐、密胺焦磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的任一种。

较好地，所述分散剂为BYK-161、BYK-163、BYK-2000中的任一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的任一种。

较好地，所述纤维丝为玻璃纤维、碳纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、麻纤维、氨纶纤维、锦纶纤维、腈纶纤维、丙纶纤维、维纶纤维、氯纶纤维中的任一种；所述水性胶粘剂为环氧树脂胶粘剂、丙烯酸胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、EVA胶粘剂、聚酯胶粘剂、聚醚胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、聚脲胶粘剂中的任一种。

较好地，所述防水层的面料为防水化纤春亚纺、防水消光尼丝纺、印花特丽纶防水浴帘布、防水锦棉帆布、防水迷彩牛津布中的任一种。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过将纤维丝浸渍阻燃涂料形成阻燃纤维丝制备成基布层，可以增加基布层的阻燃性能，在阻燃涂料中添加了气凝胶粉，在增加基布层阻燃性能的同时又增加了保温隔热性能。

2、本发明通过在基布层外侧涂敷水性胶粘剂或在纤维丝外涂覆胶粘剂然后编织成布形成基布层，两者均是通过水性胶粘剂形成薄膜将基布层或纤维丝封装起来，可以防止出现纤维丝外阻燃涂料开裂、脱落的情况，也可以防止基布层隔热、保温、阻燃性能失效的情况发生。

3、本发明通过在结构外侧粘贴防水层，既可以保护基布层，又可以增加布料的防水性能，延长使用寿命。

附图说明：

图1为本发明中阻燃布料的结构示意图；

图中，1--基布层，2--水性胶层，3--防水层。

具体实施方式

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下面结合附图对本发明作进一步的解释和说明：

实施例1

参见图1，一种阻燃布料，由内而外依次包括基布层1、水性胶层2和防水层3，基布层1包括纤维丝、阻燃涂料，防水层3采用防水面料置于结构最外侧；其中，阻燃涂料由气凝胶粉、水性高分子涂料和阻燃剂组成。

上述阻燃布料的制备方法，具体步骤如下：

⑴取气凝胶粉、水性高分子涂料置于搅拌器中混合均匀，之后依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂，混合搅拌均匀，得到阻燃涂料；其中，以质量份数计，水性高分子涂料：气凝胶粉：阻燃剂：分散剂：偶联剂 =40：20：15：3：4；

⑵将纤维丝在步骤⑴中的阻燃涂料中浸渍50min；

⑶将在步骤⑵中浸渍后的纤维丝取出干燥，然后编织成布，得到基布层；

⑷将水性胶粘剂涂敷在基布层四周，在胶粘剂未干时将防水层粘贴在基布层四周，即可得到所制备的阻燃布料。

在步骤⑴中，混合搅拌的时间为40min，混合搅拌的速度为500r/min。

在步骤⑶中，纤维丝的干燥温度为60℃，干燥时间为10min 。

其中，气凝胶粉体为二氧化硅气凝胶粉，水性高分子涂料为水性乙烯-醋酸乙烯弹性涂料，阻燃剂为聚磷酸铵，分散剂为BYK-161，偶联剂为硅烷偶联剂，纤维丝为玻璃纤维，水性胶粘剂为环氧树脂胶粘剂，防水层的面料为防水化纤春亚纺。

实施例2

本实施例中，阻燃布料的结构和实施例1完全相同，相同之处不重述，不同之处在于，一种阻燃布料的制备方法，具体步骤如下：

⑴取气凝胶粉、水性高分子涂料置于搅拌器中混合均匀，之后依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂，混合搅拌均匀，得到阻燃涂料；其中，以质量份数计，水性高分子涂料：气凝胶粉：阻燃剂：分散剂：偶联剂 =35：10：12：2：3；

⑵将纤维丝在步骤⑴中的阻燃涂料中浸渍50min后，取出干燥；

⑶将水性胶粘剂涂敷在步骤⑵中干燥后的纤维丝上，涂敷完成后进行干燥，然后编织成布，得到基布层；

⑷将防水层粘贴在基布层四周，即可得到所需的阻燃布料。

在步骤⑴中，混合搅拌的时间为30min，混合搅拌的速度为600r/min。

在步骤⑵中，纤维丝的干燥温度为50℃，干燥时间为20min 。

在步骤⑶中，涂敷水性胶粘剂的纤维丝，涂敷完成后进行干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为15min 。

其中：气凝胶粉体为三氧化二铝气凝胶粉，阻燃剂为十溴二苯醚，分散剂为BYK-163，偶联剂为钛酸酯偶联剂，纤维丝为涤纶纤维，水性胶粘剂为丙烯酸胶粘剂，防水层的面料为防水消光尼丝纺。

实施例3

本实施例中，阻燃布料的结构和实施例1完全相同，相同之处不重述，不同之处在于，一种阻燃布料的制备方法，具体步骤如下：

⑴取气凝胶粉、水性高分子涂料置于搅拌器中混合均匀，之后依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂，混合搅拌均匀，得到阻燃涂料；其中，以质量份数计，水性高分子涂料：气凝胶粉：阻燃剂：分散剂：偶联剂 = 50：35：12：3：2；

⑵将纤维丝在步骤⑴中的阻燃涂料中浸渍70min后，取出干燥；

⑶将水性胶粘剂涂敷在步骤⑵中干燥后的纤维丝上，涂敷完成后进行干燥，然后编织成布，得到基布层；

⑷将防水层粘贴在基布层四周，即可得到所需的阻燃布料。

在步骤⑴中，混合搅拌的时间为35min，混合搅拌的速度为500r/min。

在步骤⑵中，纤维丝的干燥温度为55℃，干燥时间为16min 。

在步骤⑶中，涂敷水性胶粘剂的纤维丝，涂敷完成后进行干燥，干燥温度为55℃，干燥时间为16min 。

其中：气凝胶粉体为二氧化钛气凝胶粉，水性高分子涂料为水性丙烯酸类弹性涂料，阻燃剂十溴二苯乙烷，分散剂为BYK-2000，偶联剂为铝酸酯偶联剂，纤维丝为芳纶纤维，水性胶粘剂为丙烯酸酯胶粘剂，防水层的面料为印花特丽纶防水浴帘布。

实施例4

本实施例中，阻燃布料的结构和实施例1完全相同，相同之处不重述，不同之处在于，一种阻燃布料的制备方法，具体步骤如下：

⑴取气凝胶粉、水性高分子涂料置于搅拌器中混合均匀，之后依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂，混合搅拌均匀，得到阻燃涂料；其中，以质量份数计，水性高分子涂料：气凝胶粉：阻燃剂：分散剂：偶联剂 = 40：25：18：2：3；

⑵将纤维丝在步骤⑴中的阻燃涂料中浸渍90min；

⑶将在步骤⑵中浸渍后的纤维丝取出干燥，然后编织成布，得到基布层；

⑷将水性胶粘剂涂敷在基布层四周，在胶粘剂未干时将防水层粘贴在基布层四周，即可得到所制备的阻燃布料。

在步骤⑴中，混合搅拌的时间为38min，混合搅拌的速度为520r/min。

在步骤⑶中，纤维丝的干燥温度为65℃，干燥时间为12min 。

其中：气凝胶粉体为二氧化锆气凝胶粉，水性高分子涂料为水性橡胶乳液，阻燃剂为异丙基化磷酸三苯酯，分散剂为BYK-161，偶联剂为硼酸酯偶联剂，纤维丝为麻纤维，水性胶粘剂为聚酯胶粘剂，防水层的面料为防水锦棉帆布。

实施例5

本实施例中，阻燃布料的结构和实施例1完全相同，相同之处不重述，不同之处在于，一种阻燃布料的制备方法，具体步骤如下：

⑴取气凝胶粉、水性高分子涂料置于搅拌器中混合均匀，之后依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂，混合搅拌均匀，得到阻燃涂料；其中，以质量份数计，水性高分子涂料：气凝胶粉：阻燃剂：分散剂：偶联剂 = 55：30：12：3：5；

⑵将纤维丝在步骤⑴中的阻燃涂料中浸渍120min；

⑶将在步骤⑵中浸渍后的纤维丝取出干燥，然后编织成布，得到基布层；

⑷将水性胶粘剂涂敷在基布层四周，在胶粘剂未干时将防水层粘贴在基布层四周，即可得到所制备的阻燃布料。

在步骤⑴中，混合搅拌的时间为36min，混合搅拌的速度为550r/min。

在步骤⑶中，纤维丝的干燥温度为75℃，干燥时间为8min 。

其中，气凝胶粉体为二氧化钛气凝胶粉，水性高分子涂料为水性橡胶乳液，阻燃剂为氢氧化镁，分散剂BYK-2000，偶联剂为钛酸酯偶联剂，纤维丝为氨纶纤维，水性胶粘剂为聚氨酯胶粘剂，防水层的面料为防水迷彩牛津布。

实施例6

本实施例中，阻燃布料的结构和实施例1完全相同，相同之处不重述，不同之处在于，一种阻燃布料的制备方法，具体步骤如下：

⑴取气凝胶粉、水性高分子涂料置于搅拌器中混合均匀，之后依次加入阻燃剂、分散剂、偶联剂，混合搅拌均匀，得到阻燃涂料；其中，以质量份数计，水性高分子涂料：气凝胶粉：阻燃剂：分散剂：偶联剂 =60：30：15：5：4；

⑵将纤维丝在步骤⑴中的阻燃涂料中浸渍150min后，取出干燥；

⑶将水性胶粘剂涂敷在步骤⑵中干燥后的纤维丝上，涂敷完成后进行干燥，然后编织成布，得到基布层；

⑷将防水层粘贴在基布层四周，即可得到所需的阻燃布料。

在步骤⑴中，混合搅拌的时间为43min，混合搅拌的速度为560r/min。

在步骤⑵中，纤维丝的干燥温度为65℃，干燥时间为12min 。

在步骤⑶中，涂敷水性胶粘剂的纤维丝，涂敷完成后进行干燥，干燥温度为65℃，干燥时间为12min 。

其中：气凝胶粉体为二氧化钛气凝胶粉，水性高分子涂料为水性丙烯酸类弹性涂料，阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐，分散剂为BYK-163，偶联剂为铝酸酯偶联剂，纤维丝为腈纶纤维，水性胶粘剂为聚醚胶粘剂，防水层的面料为印花特丽纶防水浴帘布。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。