本申请涉及功能性面料,尤其是涉及一种阻燃防护面料及其制备方法。
背景技术:
1、在冶炼、铸造、电焊等行业中,高温环境对工作人员的防护服装提出了极高的要求。目前市场上存在多种阻燃面料,如芳纶、阻燃棉等,这些面料虽具有一定的阻燃性能,但在面对金属熔融物时,其防护效果仍显不足。
2、现有的解决方案通常是在阻燃面料的基础上增加一层防护涂层,以提高面料的耐高温和耐高温性能。然而,传统涂层材料在耐高温性能、涂层牢度以及舒适性等方面存在诸多不足。
3、此外,传统涂层材料在面对极高温度时容易失效,且涂层与基布之间的结合牢度有待提高,部分涂层材料在长期使用过程中由于透湿性较差,服用体验感较差。
技术实现思路
1、为了解决现有的阻燃面料的涂层与基布之间的结合牢度及舒适度不高的问题,本申请提供一种阻燃防护面料及其制备方法。
2、第一方面,一种阻燃防护面料:
3、一种阻燃防护面料,包括阻燃基布及由硅橡胶涂料在阻燃基布上形成的硅橡胶涂层;
4、所述硅橡胶涂料包括a组分及b组分;
5、所述a组分,以重量份计,包括10-20份的聚酰胺树脂、15-35份的改性阻燃填料、1-3份的消泡剂及25-40份的二甲苯;
6、所述b组分包括30-50重量份的环氧改性有机硅树脂;
7、所述改性阻燃填料包括阻燃填料及改性膜层,所述改性膜层由阻燃填料经过表面处理液处理、加热后制备得到;
8、所述表面处理液包括3-7g/l的植酸、3-8g/l的环氧大豆油,1-4g/l的dopo阻燃剂,0.1-0.3g/l的三苯基膦,有机溶剂;
9、所述阻燃填料为陶瓷颗粒、空心玻璃微球中至少一种。
10、通过采用上述技术方案,在阻燃基布上设置硅橡胶涂层,且在硅橡胶涂层采用改性阻燃填料,进一步提升了阻燃基布的阻燃性能及耐高温性能。
11、阻燃填料采用陶瓷颗粒或空心玻璃微球,陶瓷颗粒或空心玻璃微球不仅提升阻燃隔热性能,且可提升硅橡胶涂层的透气性能。
12、阻燃填料通过表面处理液处理,植酸及环氧大豆油在阻燃填料的表面引入较多的极性基团,极性基团可提升硅橡胶涂层与阻燃基布之间、改性阻燃填料与其他组分之间的作用力,进而可提升硅橡胶涂层的附着力,使得硅橡胶涂层在较高的温度下不发生脱层;dopo阻燃剂将多环的芳香基团引入硅橡胶涂层中,位阻较大的芳香基团及环氧大豆油中的烷烃部分,可提升了阻燃填料的分散性能;使得制备得到的阻燃防护面料具有较好的阻燃、透气及耐热性能。
13、优选的,所述阻燃填料的粒径为100-500μm。
14、优选的,所述有机溶剂为乙醇、丙酮、醋酸乙酯中至少两种。
15、通过采用上述技术方案,优选阻燃填料的粒径及有机溶剂的种类,使得制备得到的硅橡胶涂层具有较好的均匀性及透气性能。
16、优选的,所述表面处理液还包括5-18g/l的30wt%硅溶胶。
17、优选的,所述30wt%硅溶胶的用量为8-15g/l。
18、通过采用上述技术方案,在表面处理液中采用硅溶胶,硅溶胶可提升改性阻燃填料的透气性能及阻燃性能;进而提升硅橡胶涂层及阻燃防护面料的透气性能及阻燃性能。
19、优选的,所述硅橡胶涂料的a组分还包括2-8重量份的笼型多面体低聚倍半硅氧烷。
20、通过采用上述技术方案,在硅橡胶涂料中采用笼型多面体低聚倍半硅氧烷促进硅橡胶涂料中的各组分分散,进而可提升阻燃防护面料的阻燃、透气性能、附着性能及耐高温性能。
21、优选的,所述硅橡胶涂料笼型多面体低聚倍半硅氧烷为八对氨基苯基-poss。
22、通过采用上述技术方案,优选笼型多面体低聚倍半硅氧烷为八对氨基苯基-poss,八对氨基苯基-poss中的苯基提升了硅橡胶涂料的硬度,提升改性阻燃填料与硅橡胶涂料的其他组分,在外力或者热震动的作用下的同步性,进而降低硅橡胶涂层内部应力;进一步八对氨基苯基-poss中的胺基与硅橡胶涂料中的其他组分之间均具有较强好的作用力,可减少阻燃防护面料在外力或者热震动的条件下涂层牢度下降,进而提升耐高温性能。
23、八对氨基苯基-poss的结构如下:
24、
25、优选的,所述阻燃防护面料还包括舒适层,所述舒适层位于远离硅橡胶涂层的阻燃基布的一侧。
26、优选的,所述阻燃基布为阻燃棉面料、阻燃腈氯纶混纺面料、聚酰亚胺面料、聚苯硫醚面料中的一种,或者为由芳纶、预氧丝、涤纶、阻燃黏胶、腈氯纶、聚酰亚胺、宝德纶、玻璃纤维中的至少一种织造获得的面料;所述硅橡胶涂层的厚度为1mm-2mm。
27、通过采用上述技术方案,使得制备得到的阻燃防护面料同时具有较好的阻燃性能、透气性能及耐高温性能;设置舒适层,可提升阻燃防护面料得舒适性能。
28、第二方面,本申请提供一种阻燃防护面料的制备方法:
29、一种阻燃防护面料的制备方法,包括如下制备步骤:
30、改性阻燃填料的制备:将质量比为1:(15-25)的阻燃填料与表面处理液混合后,置于70-90℃的条件下反应2-5h,然后过滤、清洗、干燥制备得到改性阻燃填料;
31、硅橡胶涂料的制备:将a组分及b组分混合后,在高速搅拌后,制备得到硅橡胶涂料;
32、阻燃防护面料的制备:将硅橡胶涂料涂覆在阻燃基布上,在30-45℃下固化,制备得到阻燃防护面料。
33、通过采用上述技术方案,使得制备得到的阻燃防护面料同时具有较好的阻燃性能、透气性能及耐高温性能,且阻燃防护面料中的硅橡胶涂层与阻燃基布之间具有较好的附着性能。
34、综上所述,本申请具有如下有益效果:
35、1.一种阻燃防护面料,在阻燃基布上设置含有改性阻燃填料的硅橡胶涂层,提升了阻燃基布的阻燃性能及耐高温性能;改性阻燃填料包括阻燃填料及改性膜层,且优选阻燃填料为陶瓷颗粒或空心玻璃微球,阻燃填料不仅起到阻燃隔热作用还可提升透气性能;阻燃填料通过表面处理液处理,在其表面形成改性膜层,提升了阻燃填料及硅橡胶涂层的分散均匀性及附着力,阻燃防护面料在较高的温度下不发生脱层,使得制备得到的阻燃防护面料同时具有较好的阻燃、透气及耐高温性能。
36、2.进一步,表面处理液还包括硅溶胶,并且优选了硅溶胶的用量,进一步提升阻燃防护面料的透气性能及阻燃性能。
37、3.进一步,硅橡胶涂料还包括笼型多面体低聚倍半硅氧烷;并且优选笼型多面体低聚倍半硅氧烷为八对氨基苯基-poss,使得改性阻燃填料与硅橡胶涂料的其他组分,在外力或者热震动的条件下具有较好的同步性,进而降低硅橡胶涂层内部应力;进一步优选笼型多面体低聚倍半硅氧烷为八对氨基苯基-poss,八对氨基苯基-poss中的胺基与改性阻燃填料及硅橡胶涂料中的其他组分之间均具有较强的作用力,进而提升了阻燃防护面料的耐高温性能。
1.一种阻燃防护面料,其特征在于,包括阻燃基布及由硅橡胶涂料在阻燃基布上形成的硅橡胶涂层;
2.根据权利要求1所述的阻燃防护面料,其特征在于,所述阻燃填料的粒径为100-500μm。
3.根据权利要求1所述的阻燃防护面料,其特征在于,所述有机溶剂为乙醇、丙酮、醋酸乙酯中至少两种。
4.根据权利要求1所述的阻燃防护面料,其特征在于,所述表面处理液还包括5-18g/l的30wt%硅溶胶。
5.根据权利要求4所述的阻燃防护面料,其特征在于,所述30wt%硅溶胶的用量为8-15g/l。
6.根据权利要求1所述的阻燃防护面料,其特征在于,所述硅橡胶涂料的a组分还包括2-8重量份的笼型多面体低聚倍半硅氧烷。
7.根据权利要求6所述的阻燃防护面料,其特征在于,所述硅橡胶涂料笼型多面体低聚倍半硅氧烷为八对氨基苯基-poss。
8.根据权利要求1所述的阻燃防护面料,其特征在于,所述阻燃防护面料还包括舒适层,所述舒适层位于远离硅橡胶涂层的阻燃基布的一侧。
9.根据权利要求1所述的阻燃防护面料,其特征在于,所述阻燃基布为阻燃棉面料、阻燃腈氯纶混纺面料、聚酰亚胺面料、聚苯硫醚面料中的一种,或者为由芳纶、预氧丝、涤纶、阻燃黏胶、腈氯纶、聚酰亚胺、宝德纶、玻璃纤维中的至少一种织造获得的面料;所述硅橡胶涂层的厚度为1mm-2mm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:
