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纳米包裹无卤阻燃材料及其制备方法

阅读:447发布:2020-05-08

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1.纳米包裹无卤阻燃材料,其特征在于,包括可再生生物涤纶丝化纤布,在所述可再生生物涤纶丝化纤布的两侧分别涂覆有纳米包裹无卤阻燃涂层A和协同膨胀无卤阻燃涂层B,在纳米包裹无卤阻燃涂层A的外侧涂覆有阳离子吸墨显色涂层C。
2.纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,其特征在于,以质量份计,包括以下步骤:
(1)织造可再生生物涤纶丝化纤布:
(11)将80~85份聚对苯二甲酸乙二醇酯、5~8份聚羟基脂肪酸脂、10~15份聚乳酸混合,纺丝生产可再生生物涤纶丝;
(12)通过可再生生物涤纶丝制造成织造可再生生物涤纶丝化纤布,以作为基布待用;
(2)制备纳米包裹无卤阻燃涂料
(21)分别将20~25份去离子、0.5~0.8份表面活性剂加入到分散罐中,然后以500r/min低速搅拌10min,得到混合浆料;
(22)将23~25份微米级加入至分散罐中,然后以1200r/min高速搅拌,保证表面活性剂均匀附着于碳酸钙颗粒表面,并使用细度板检测颗粒细度,待混合浆料的颗粒分散细度在6~8um时,进入步骤(23);
(23)降低分散罐搅拌转速至800r/min,分别将4~5份纳米级、2~4份纳米级氧化镁、0.5~1.0份纳米级氧化锌、5~8份纳米级二氧化、6~8份纳米级三氧化二锑加入至分散罐中,提升至1200r/min高速分散60~80min,确保纳米级颗粒经过表面活性剂的牵引均匀附着于碳酸钙颗粒表面,形成球状粒子包膜;
(24)降低搅拌转速至600r/min,分别将25~30份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、5~8份聚丙烯酸酯,0.3~0.5份消泡剂加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳再次包膜;
(25)保持800r/min转速,然后将0.5~0.8份增稠剂、0.1~0.2份流平剂、0.2~0.4份消泡剂、0.3~0.5份成膜助剂加入至分散罐中搅拌,待颗粒细度在5~8um之间后,得到的纳米包裹无卤阻燃涂料;
(3)制备协同膨胀阻燃涂料
(31)分别将35~40份去离子水、1.0~1.5份表面活性剂加入到分散罐中,以500r/min低速搅拌10min,将表面活性剂均匀分散在离子水中;
(32)将20~22份多聚磷酸铵、8~10份季戊四醇、2~3份三聚氰胺、4~6份三聚氰胺氰尿酸盐分别加入至分散罐中,然后以1000r/min高速分散让分散液体形成稳定的悬浮浊液,待悬浮浊液的颗粒细度<2um后,进入步骤(33);
(33)降低搅拌转速至600r/min,将20~25份聚丙烯酸酯加入至分散罐中,提升转速至
800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳包膜;
(34)保持800r/min转速,然后将0.5~1.0份甘油、0.3~0.5份丙三醇、0.5~0.8份的增稠剂,1~2份的羟乙基纤维素增稠剂,分别加入至分散罐中继续搅拌,待悬浮浊液的细度<
2um后,将其过300目滤网用即得到协同膨胀阻燃涂料;
(4)制备阳离子吸墨显色涂料
(41)分别将50~60份去离子水、1.0~1.2份消泡剂、0.2~0.3份流平剂加入到分散罐中500r/min低速搅拌10min,将消泡剂和流平剂均匀分散液去离子水中;
(42)将10~12份微米级二氧化加入至分散罐中,然后以1400r/min高速分散得到分散液,让分散液体形成稳定的硅溶胶乳液,待分散液的颗粒细度<6um后进入步骤(43);
(43)降低搅拌转速至600r/min,将3~5份阳离子固色剂加入至分散罐中,提升转速至
800r/min中速搅拌40min,确保固色剂离子均匀分散于二氧化硅颗粒表面,并对颗粒形成包覆;
(44)降低转速至600r/min,分别将5~8份聚乙烯醇、13~15份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、5~8份聚丙烯酸酯,加入至分散罐中,提升转速至800r/min搅拌40min,达到乳胶粒子对二氧化硅颗粒进行二次包覆;
(45)维持转速,将0.3~0.4份异噻唑啉衍生物、0.1份酒精加入至分散罐中继续搅拌得到混合液,待混合液的颗粒细度<6um后,即得到阳离子吸墨显色涂料;
(5)制备纳米包裹无卤阻燃材料
(51)在可再生生物涤纶丝化纤布的一侧刮涂纳米包裹无卤阻燃涂料,涂覆量为45~
50g/㎡,并经过120℃高温交联1~2分钟形成纳米包裹无卤阻燃涂层A;
(52)在可再生生物涤纶丝化纤布的另一侧刮涂协同膨胀阻燃涂料,涂覆量为35~40g/㎡,并经过140℃高温交联1~2分钟形成协同膨胀无卤阻燃涂层B;
(53)在纳米包裹无卤阻燃涂层A的外侧辊涂阳离子吸墨显色涂料,涂覆量为25~30g/㎡,并经过80℃烘干2~3分钟交联形成阳离子吸墨显色涂层C。
3.如权利要求2所述的纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,其特征在于,表面活性剂为丙烯酸钠润湿分散剂或炔二醇表面活性剂。
4.如权利要求2所述的纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,其特征在于,消泡剂为Ashland公司生成的T-4201消泡剂。
5.如权利要求2所述的纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,其特征在于,增稠剂为高帝斯公司生成的RHEO2000增稠剂。
6.如权利要求2所述的纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,其特征在于,流平剂为BYK公司生成的BYK-333润湿流平剂。
7.如权利要求2所述的纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,其特征在于,成膜助剂为海明斯公司生成的FX510成膜助剂。
8.如权利要求2所述的纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,其特征在于,离子固色剂为浙江大川新材料有限公司生成的助1号子固色剂。

说明书全文

纳米包裹无卤阻燃材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于材料科学与工程领域,具体涉及纳米包裹无卤阻燃材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着现代化城市的发展,家居装修日渐豪华,到处被各种装修材料所充斥。每年因为装饰材料而引发的火灾不计其数。在其中壁纸和墙布就是被广泛应用的材料之一,这就促使了人们对阻燃壁纸、阻燃墙布的渴求。
[0003] 传统的阻燃材料是由含有卤素的阻燃剂与涂料物理混合经过刮涂形成阻燃材料,其阻燃效果优异,但是其阻燃剂机理是释放卤素用以稀释空气中的含量从而达到灭火的目的,其中释放的卤素含有强烈的刺激性和腐蚀性,而80%以上的火灾人员伤亡是由烟雾造成,这就使得卤素阻燃产品存在很大的隐患。其次这些阻燃材料所用基材为普通化纤布,虽然生物可降解,但是降解速度非常缓慢,有的甚至长达5年以上才可完全降解,这就加重了环境治理的负担。

发明内容

[0004] 发明目的:本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进,即本发明公开了纳米包裹无卤阻燃材料及其制备方法。
[0005] 本发明计划解决的第一个技术难点:基布的织造及选材,常规涤纶化纤布其降解速度太慢,造成了环境治理的负担。
[0006] 本发明计划解决的第二个技术难点:常规阻燃涂料均是以物理混合形成均匀分散液的形式存在,没有从粒子表面做处理,也可以说没有这方面的技术。
[0007] 本发明计划解决的第三个技术难点:常规无卤阻燃涂料,只是通过简单混合添加某种或者最多两种阻燃剂,用以混合生产阻燃涂料,其制作工艺简单,但是其阻燃效果却不理想,单一品种的阻燃剂阻燃效果有限,无法从多方面协同阻燃,最终导致阻燃剂用量多,成本高,效果还不显著。
[0008] 本发明计划解决的第四个技术难点:吸墨涂层的显色效果,常规吸墨涂层为阴离子丙烯酸涂层,其粒子特性为阴离子。而墨颜料离子特性也是阴离子,这样墨水颜料在附着于显色涂层表面时就会出现一定的排斥效果,导致显色效果不完美,可能只有80%的效果。
[0009] 针对上述技术难点,予以技术解决方案:针对于第一个技术难点,本申请开发了可再生生物涤纶丝化纤布,其选用可再生生物降解材料聚乳酸、生物原料聚羟基脂肪酸酯、优选聚对苯二甲酸乙二醇酯复合织造而成,其实用性强度更高,并且与微生物友好,在产品使用报废以后,若被至于日常环境中,可被迅速降解。
[0010] 针对于第二个技术难点,本申请开发了纳米包裹无卤阻燃涂料A,其涂料特性就是纳米包裹技术,将纳米级氧化、氧化镁、三氧化二锑、氧化锌等纳米粒子均匀附着于微米级表面形成包裹涂层,用以协同阻燃,同比常规无卤阻燃其阻燃效果可提升100%以上。
[0011] 针对于第三个技术难点,本申请开发协同膨胀无卤阻燃涂料B,其涂料特性就是协同膨胀阻燃技术,以聚磷酸铵作为酸源,以季戊四醇作为碳源,以三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐作为气源,以甘油、丙三醇作为聚水剂,从四方面协同阻燃,酸源用以碳化基材及成炭剂生成碳层隔绝氧气,碳源用以提供隔绝氧气的碳,气源释放气用以稀释空气中的氧气,聚水剂用以结合水分子同时也可作为碳源使用,从四方面解决燃烧问题,达到灭火的目的。
[0012] 针对于第四个技术难点,本申请开发了阳离子吸墨显色涂料C,其涂料特性在于阳离子使用,是的涂料整体呈现弱阳离子性质。保持这种性质的显色层层与阴离子墨水结合以后在色彩还原方面会更加优异,其显色效果可达到95%以上。
[0013] 技术方案:纳米包裹无卤阻燃材料,包括可再生生物涤纶丝化纤布,在所述可再生生物涤纶丝化纤布的两侧分别涂覆有纳米包裹无卤阻燃涂层A和协同膨胀无卤阻燃涂层B,在纳米包裹无卤阻燃涂层A的外侧涂覆有阳离子吸墨显色涂层C。
[0014] 纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,以质量份计,包括以下步骤:(1)织造可再生生物涤纶丝化纤布:
(11)将80~85份聚对苯二甲酸乙二醇酯、5~8份聚羟基脂肪酸脂、10~15份聚乳酸混合,纺丝生产可再生生物涤纶丝;
(12)通过可再生生物涤纶丝制造成织造可再生生物涤纶丝化纤布,以作为基布待用;
(2)制备纳米包裹无卤阻燃涂料
(21)分别将20~25份去离子水、0.5~0.8份表面活性剂加入到分散罐中,然后以500r/min低速搅拌10min,得到混合浆料;
(22)将23~25份微米级碳酸钙加入至分散罐中,然后以1200r/min高速搅拌,保证表面活性剂均匀附着于碳酸钙颗粒表面,并使用细度板检测颗粒细度,待混合浆料的颗粒分散细度在6~8um时,进入步骤(23);
(23)降低分散罐搅拌转速至800r/min,分别将4~5份纳米级氧化铝、2~4份纳米级氧化镁、0.5~1.0份纳米级氧化锌、5~8份纳米级二氧化、6~8份纳米级三氧化二锑加入至分散罐中,提升至1200r/min高速分散60~80min,确保纳米级颗粒经过表面活性剂的牵引均匀附着于碳酸钙颗粒表面,形成球状粒子包膜;
(24)降低搅拌转速至600r/min,分别将25~30份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、5~8份聚丙烯酸酯,0.3~0.5份消泡剂加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳再次包膜;
(25)保持800r/min转速,然后将0.5~0.8份增稠剂、0.1~0.2份流平剂、0.2~0.4份消泡剂、0.3~0.5份成膜助剂加入至分散罐中搅拌,待颗粒细度在5~8um之间后,得到的纳米包裹无卤阻燃涂料;
(3)制备协同膨胀阻燃涂料
(31)分别将35~40份去离子水、1.0~1.5份表面活性剂加入到分散罐中,以500r/min低速搅拌10min,将表面活性剂均匀分散在离子水中;
(32)将20~22份多聚磷酸铵、8~10份季戊四醇、2~3份三聚氰胺、4~6份三聚氰胺氰尿酸盐分别加入至分散罐中,然后以1000r/min高速分散让分散液体形成稳定的悬浮浊液,待悬浮浊液的颗粒细度<2um后,进入步骤(33);
(33)降低搅拌转速至600r/min,将20~25份聚丙烯酸酯加入至分散罐中,提升转速至
800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳包膜;
(34)保持800r/min转速,然后将0.5~1.0份甘油、0.3~0.5份丙三醇、0.5~0.8份的增稠剂,1~2份的羟乙基纤维素增稠剂,分别加入至分散罐中继续搅拌,待悬浮浊液的细度<
2um后,将其过300目滤网用即得到协同膨胀阻燃涂料;
(4)制备阳离子吸墨显色涂料
(41)分别将50~60份去离子水、1.0~1.2份消泡剂、0.2~0.3份流平剂加入到分散罐中500r/min低速搅拌10min,将消泡剂和流平剂均匀分散液去离子水中;
(42)将10~12份微米级二氧化加入至分散罐中,然后以1400r/min高速分散得到分散液,让分散液体形成稳定的硅溶胶乳液,待分散液的颗粒细度<6um后进入步骤(43);
(43)降低搅拌转速至600r/min,将3~5份阳离子固色剂加入至分散罐中,提升转速至
800r/min中速搅拌40min,确保固色剂离子均匀分散于二氧化硅颗粒表面,并对颗粒形成包覆;
(44)降低转速至600r/min,分别将5~8份聚乙烯醇、13~15份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、5~8份聚丙烯酸酯,加入至分散罐中,提升转速至800r/min搅拌40min,达到乳胶粒子对二氧化硅颗粒进行二次包覆;
(45)维持转速,将0.3~0.4份异噻唑啉衍生物、0.1份酒精加入至分散罐中继续搅拌得到混合液,待混合液的颗粒细度<6um后,即得到阳离子吸墨显色涂料;
(5)制备纳米包裹无卤阻燃材料
(51)在可再生生物涤纶丝化纤布的一侧刮涂纳米包裹无卤阻燃涂料,涂覆量为45~
50g/㎡,并经过120℃高温交联1~2分钟形成纳米包裹无卤阻燃涂层A;
(52)在可再生生物涤纶丝化纤布的另一侧刮涂协同膨胀阻燃涂料,涂覆量为35~40g/㎡,并经过140℃高温交联1~2分钟形成协同膨胀无卤阻燃涂层B;
(53)在纳米包裹无卤阻燃涂层A的外侧辊涂阳离子吸墨显色涂料,涂覆量为25~30g/㎡,并经过80℃烘干2~3分钟交联形成阳离子吸墨显色涂层C。
[0015] 进一步地,表面活性剂为丙烯酸钠润湿分散剂或炔二醇表面活性剂。
[0016] 进一步地,消泡剂为Ashland公司T-4201消泡剂。
[0017] 进一步地,增稠剂为Coatex(高帝斯)生成的RHEO2000增稠剂。
[0018] 进一步地,流平剂为BYK公司BYK-333润湿流平剂。
[0019] 进一步地,成膜助剂为Elementis(海明斯)公司生成的FX510成膜助剂。
[0020] 进一步地,阳离子固色剂为浙江大川新材料有限公司生成的助1号固色剂。
[0021] 本发明的生产工艺是经过刮涂与辊涂混合技术生产,针对以纳米包裹无卤阻燃涂料、纳米包裹协同无卤阻燃涂料我们使用刮涂技术将涂料120℃/140℃高温混合交联粘附于可再生生物涤纶丝化纤布上。针对于阳离子吸墨显色涂料,使用辊涂技术, 80℃交联,使其附着纳米包裹无卤阻燃涂层A表面。
[0022] 有益效果:本发明公开的纳米包裹无卤阻燃材料及其制备方法包括以下有益效果:1)打印显色效果优异,显色率可达95%以上。
[0023] 2)涂层耐候性优异,耐候时间可达2年以上。
[0024] 3)阻燃性能优异,阻燃效果可达到德国B1、美国NFPA701等标准——在微米碳酸钙粒子表面,包覆氧化铝、氧化镁等纳米级无机阻燃剂,从源头增加阻燃效果。
[0025] 4)生物降解优异,生物友好性可使得产品报废后在1年之内完全降解。附图说明
[0026] 图1是本发明公开的纳米包裹无卤阻燃材料的结构示意图,其中:1 -可再生生物涤纶丝化纤布
2 -纳米包裹无卤阻燃涂层A
3 -协同膨胀无卤阻燃涂层B
4-阳离子吸墨显色涂层C
具体实施方式:
下面对本发明的具体实施方式详细说明。
[0027] 具体实施例1如图1所示,纳米包裹无卤阻燃材料,包括可再生生物涤纶丝化纤布1,在所述可再生生物涤纶丝化纤布1的两侧分别涂覆有纳米包裹无卤阻燃涂层A2和协同膨胀无卤阻燃涂层B3,在纳米包裹无卤阻燃涂层A2的外侧涂覆有阳离子吸墨显色涂层C4。
[0028] 纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,以质量份计,包括以下步骤:(1)织造可再生生物涤纶丝化纤布:
(11)将80份聚对苯二甲酸乙二醇酯、5份聚羟基脂肪酸脂、10份聚乳酸混合,纺丝生产可再生生物涤纶丝;
(12)通过可再生生物涤纶丝制造成织造可再生生物涤纶丝化纤布,以作为基布待用;
(2)制备纳米包裹无卤阻燃涂料
(21)分别将20份去离子水、0.5份表面活性剂加入到分散罐中,然后以500r/min低速搅拌10min,得到混合浆料;
(22)将23份微米级碳酸钙加入至分散罐中,然后以1200r/min高速搅拌,保证表面活性剂均匀附着于碳酸钙颗粒表面,并使用细度板检测颗粒细度,待混合浆料的颗粒分散细度在6um时,进入步骤(23);
(23)降低分散罐搅拌转速至800r/min,分别将4份纳米级氧化铝、2份纳米级氧化镁、
0.5份纳米级氧化锌、5份纳米级二氧化钛、6份纳米级三氧化二锑加入至分散罐中,提升至
1200r/min高速分散60min,确保纳米级颗粒经过表面活性剂的牵引均匀附着于碳酸钙颗粒表面,形成球状粒子包膜;
(24)降低搅拌转速至600r/min,分别将25份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、5份聚丙烯酸酯,
0.3份消泡剂加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳再次包膜;
(25)保持800r/min转速,然后将0.5份增稠剂、0.1份流平剂、0.2份消泡剂、0.3份成膜助剂加入至分散罐中搅拌,待颗粒细度在5um后,得到的纳米包裹无卤阻燃涂料;
(3)制备协同膨胀阻燃涂料
(31)分别将35份去离子水、1.0份表面活性剂加入到分散罐中,以500r/min低速搅拌
10min,将表面活性剂均匀分散在离子水中;
(32)将20份多聚磷酸铵、8份季戊四醇、2份三聚氰胺、4份三聚氰胺氰尿酸盐分别加入至分散罐中,然后以1000r/min高速分散让分散液体形成稳定的悬浮浊液,待悬浮浊液的颗粒细度<2um后,进入步骤(33);
(33)降低搅拌转速至600r/min,将20份聚丙烯酸酯加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳包膜;
(34)保持800r/min转速,然后将0.5份甘油、0.3份丙三醇、0.5份的增稠剂,1份的羟乙基纤维素增稠剂,分别加入至分散罐中继续搅拌,待悬浮浊液的细度<2um后,将其过300目滤网用即得到协同膨胀阻燃涂料;
(4)制备阳离子吸墨显色涂料
(41)分别将50份去离子水、1.0份消泡剂、0.2份流平剂加入到分散罐中500r/min低速搅拌10min,将消泡剂和流平剂均匀分散液去离子水中;
(42)将10份微米级二氧化硅加入至分散罐中,然后以1400r/min高速分散得到分散液,让分散液体形成稳定的硅溶胶乳液,待分散液的颗粒细度<6um后进入步骤(43);
(43)降低搅拌转速至600r/min,将3份阳离子固色剂(浙江大川新材料有限公司,银助1号)加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保固色剂离子均匀分散于二氧化硅颗粒表面,并对颗粒形成包覆;
(44)降低转速至600r/min,分别将5份聚乙烯醇、13份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、5份聚丙烯酸酯,加入至分散罐中,提升转速至800r/min搅拌40min,达到乳胶粒子对二氧化硅颗粒进行二次包覆;
(45)维持转速,将0.3份异噻唑啉酮衍生物、0.1份酒精加入至分散罐中继续搅拌得到混合液,待混合液的颗粒细度<6um后,即得到阳离子吸墨显色涂料;
(5)制备纳米包裹无卤阻燃材料
(51)在可再生生物涤纶丝化纤布的一侧刮涂纳米包裹无卤阻燃涂料,涂覆量为45g/㎡,并经过120℃高温交联2分钟形成纳米包裹无卤阻燃涂层A;
(52)在可再生生物涤纶丝化纤布的另一侧刮涂协同膨胀阻燃涂料,涂覆量为35g/㎡,并经过140℃高温交联2分钟形成协同膨胀无卤阻燃涂层B;
(53)在纳米包裹无卤阻燃涂层A的外侧辊涂阳离子吸墨显色涂料,涂覆量为25g/㎡,并经过80℃烘干3分钟交联形成阳离子吸墨显色涂层C。
[0029] 进一步地,表面活性剂为丙烯酸钠润湿分散剂。
[0030] 进一步地,消泡剂为Ashland公司T-4201消泡剂。
[0031] 进一步地,增稠剂为Coatex(高帝斯)生成的RHEO2000增稠剂。
[0032] 进一步地,流平剂为BYK公司BYK-333润湿流平剂。
[0033] 进一步地,成膜助剂为Elementis(海明斯)公司生成的FX510成膜助剂。
[0034] 具体实施例2如图1所示,纳米包裹无卤阻燃材料,包括可再生生物涤纶丝化纤布1,在所述可再生生物涤纶丝化纤布1的两侧分别涂覆有纳米包裹无卤阻燃涂层A2和协同膨胀无卤阻燃涂层B3,在纳米包裹无卤阻燃涂层A2的外侧涂覆有阳离子吸墨显色涂层C4。
[0035] 纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,以质量份计,包括以下步骤:(1)织造可再生生物涤纶丝化纤布:
(11)将85份聚对苯二甲酸乙二醇酯、8份聚羟基脂肪酸脂、15份聚乳酸混合,纺丝生产可再生生物涤纶丝;
(12)通过可再生生物涤纶丝制造成织造可再生生物涤纶丝化纤布,以作为基布待用;
(2)制备纳米包裹无卤阻燃涂料
(21)分别将25份去离子水、0.8份表面活性剂加入到分散罐中,然后以500r/min低速搅拌10min,得到混合浆料;
(22)将25份微米级碳酸钙加入至分散罐中,然后以1200r/min高速搅拌,保证表面活性剂均匀附着于碳酸钙颗粒表面,并使用细度板检测颗粒细度,待混合浆料的颗粒分散细度在8um时,进入步骤(23);
(23)降低分散罐搅拌转速至800r/min,分别将5份纳米级氧化铝、4份纳米级氧化镁、
1.0份纳米级氧化锌、8份纳米级二氧化钛、8份纳米级三氧化二锑加入至分散罐中,提升至
1200r/min高速分散80min,确保纳米级颗粒经过表面活性剂的牵引均匀附着于碳酸钙颗粒表面,形成球状粒子包膜;
(24)降低搅拌转速至600r/min,分别将30份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、8份聚丙烯酸酯, 
0.5份消泡剂加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳再次包膜;
(25)保持800r/min转速,然后将0.8份增稠剂、0.2份流平剂、0.4份消泡剂、0.5份成膜助剂加入至分散罐中搅拌,待颗粒细度在8um后,得到的纳米包裹无卤阻燃涂料;
(3)制备协同膨胀阻燃涂料
(31)分别将40份去离子水、1.5份表面活性剂加入到分散罐中,以500r/min低速搅拌
10min,将表面活性剂均匀分散在离子水中;
(32)将22份多聚磷酸铵、10份季戊四醇、3份三聚氰胺、6份三聚氰胺氰尿酸盐分别加入至分散罐中,然后以1000r/min高速分散让分散液体形成稳定的悬浮浊液,待悬浮浊液的颗粒细度<2um后,进入步骤(33);
(33)降低搅拌转速至600r/min,将25份聚丙烯酸酯加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳包膜;
(34)保持800r/min转速,然后将1.0份甘油、0.5份丙三醇、0.8份的增稠剂, 2份的羟乙基纤维素增稠剂,分别加入至分散罐中继续搅拌,待悬浮浊液的细度<2um后,将其过300目滤网用即得到协同膨胀阻燃涂料;
(4)制备阳离子吸墨显色涂料
(41)分别将60份去离子水、1.2份消泡剂、0.3份流平剂加入到分散罐中500r/min低速搅拌10min,将消泡剂和流平剂均匀分散液去离子水中;
(42)将12份微米级二氧化硅加入至分散罐中,然后以1400r/min高速分散得到分散液,让分散液体形成稳定的硅溶胶乳液,待分散液的颗粒细度<6um后进入步骤(43);
(43)降低搅拌转速至600r/min,将5份阳离子固色剂(浙江大川新材料有限公司,银助1号)加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保固色剂离子均匀分散于二氧化硅颗粒表面,并对颗粒形成包覆;
(44)降低转速至600r/min,分别将8份聚乙烯醇、15份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、8份聚丙烯酸酯,加入至分散罐中,提升转速至800r/min搅拌40min,达到乳胶粒子对二氧化硅颗粒进行二次包覆;
(45)维持转速,将0.4份异噻唑啉酮衍生物、0.1份酒精加入至分散罐中继续搅拌得到混合液,待混合液的颗粒细度<6um后,即得到阳离子吸墨显色涂料;
(5)制备纳米包裹无卤阻燃材料
(51)在可再生生物涤纶丝化纤布的一侧刮涂纳米包裹无卤阻燃涂料,涂覆量为50g/㎡,并经过120℃高温交联1分钟形成纳米包裹无卤阻燃涂层A;
(52)在可再生生物涤纶丝化纤布的另一侧刮涂协同膨胀阻燃涂料,涂覆量为40g/㎡,并经过140℃高温交联1分钟形成协同膨胀无卤阻燃涂层B;
(53)在纳米包裹无卤阻燃涂层A的外侧辊涂阳离子吸墨显色涂料,涂覆量为30g/㎡,并经过80℃烘干2分钟交联形成阳离子吸墨显色涂层C。
[0036] 进一步地,表面活性剂为炔二醇表面活性剂。
[0037] 进一步地,消泡剂为Ashland公司T-4201消泡剂。
[0038] 进一步地,增稠剂为Coatex(高帝斯)生成的RHEO2000增稠剂。
[0039] 进一步地,流平剂为BYK公司BYK-333润湿流平剂。
[0040] 进一步地,成膜助剂为Elementis(海明斯)公司生成的FX510成膜助剂。
[0041] 具体实施例3如图1所示,纳米包裹无卤阻燃材料,包括可再生生物涤纶丝化纤布1,在所述可再生生物涤纶丝化纤布1的两侧分别涂覆有纳米包裹无卤阻燃涂层A2和协同膨胀无卤阻燃涂层B3,在纳米包裹无卤阻燃涂层A2的外侧涂覆有阳离子吸墨显色涂层C4。
[0042] 纳米包裹无卤阻燃材料的制备方法,以质量份计,包括以下步骤:(1)织造可再生生物涤纶丝化纤布:
(11)将82份聚对苯二甲酸乙二醇酯、6份聚羟基脂肪酸脂、12份聚乳酸混合,纺丝生产可再生生物涤纶丝;
(12)通过可再生生物涤纶丝制造成织造可再生生物涤纶丝化纤布,以作为基布待用;
(2)制备纳米包裹无卤阻燃涂料
(21)分别将22份去离子水、0.65份表面活性剂加入到分散罐中,然后以500r/min低速搅拌10min,得到混合浆料;
(22)将24份微米级碳酸钙加入至分散罐中,然后以1200r/min高速搅拌,保证表面活性剂均匀附着于碳酸钙颗粒表面,并使用细度板检测颗粒细度,待混合浆料的颗粒分散细度在7um时,进入步骤(23);
(23)降低分散罐搅拌转速至800r/min,分别将4.5份纳米级氧化铝、3份纳米级氧化镁、
0.75份纳米级氧化锌、6份纳米级二氧化钛、7份纳米级三氧化二锑加入至分散罐中,提升至
1200r/min高速分散70min,确保纳米级颗粒经过表面活性剂的牵引均匀附着于碳酸钙颗粒表面,形成球状粒子包膜;
(24)降低搅拌转速至600r/min,分别将27份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、6份聚丙烯酸酯,
0.4份消泡剂加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳再次包膜;
(25)保持800r/min转速,然后将0.6份增稠剂、0.15份流平剂、0.3份消泡剂、0.4份成膜助剂加入至分散罐中搅拌,待颗粒细度在6um后,得到的纳米包裹无卤阻燃涂料;
(3)制备协同膨胀阻燃涂料
(31)分别将37份去离子水、1.25份表面活性剂加入到分散罐中,以500r/min低速搅拌
10min,将表面活性剂均匀分散在离子水中;
(32)将21份多聚磷酸铵、9份季戊四醇、2.5份三聚氰胺、5份三聚氰胺氰尿酸盐分别加入至分散罐中,然后以1000r/min高速分散让分散液体形成稳定的悬浮浊液,待悬浮浊液的颗粒细度<2um后,进入步骤(33);
(33)降低搅拌转速至600r/min,将22.5份聚丙烯酸酯加入至分散罐中,提升转速至
800r/min中速搅拌40min,确保乳胶粒子均匀分散于固体颗粒表面形成胶乳包膜;
(34)保持800r/min转速,然后将0.75份甘油、0.4份丙三醇、0.65份的增稠剂,1.5份的羟乙基纤维素增稠剂,分别加入至分散罐中继续搅拌,待悬浮浊液的细度<2um后,将其过
300目滤网用即得到协同膨胀阻燃涂料;
(4)制备阳离子吸墨显色涂料
(41)分别将55份去离子水、1.1份消泡剂、0.25份流平剂加入到分散罐中500r/min低速搅拌10min,将消泡剂和流平剂均匀分散液去离子水中;
(42)将11份微米级二氧化硅加入至分散罐中,然后以1400r/min高速分散得到分散液,让分散液体形成稳定的硅溶胶乳液,待分散液的颗粒细度<6um后进入步骤(43);
(43)降低搅拌转速至600r/min,将4份阳离子固色剂(浙江大川新材料有限公司,银助1号)加入至分散罐中,提升转速至800r/min中速搅拌40min,确保固色剂离子均匀分散于二氧化硅颗粒表面,并对颗粒形成包覆;
(44)降低转速至600r/min,分别将6份聚乙烯醇、14份聚乙酸乙酯-乙烯共聚物、6份聚丙烯酸酯,加入至分散罐中,提升转速至800r/min搅拌40min,达到乳胶粒子对二氧化硅颗粒进行二次包覆;
(45)维持转速,将0.35份异噻唑啉酮衍生物、0.1份酒精加入至分散罐中继续搅拌得到混合液,待混合液的颗粒细度<6um后,即得到阳离子吸墨显色涂料;
(5)制备纳米包裹无卤阻燃材料
(51)在可再生生物涤纶丝化纤布的一侧刮涂纳米包裹无卤阻燃涂料,涂覆量为47g/㎡,并经过120℃高温交联1.5分钟形成纳米包裹无卤阻燃涂层A;
(52)在可再生生物涤纶丝化纤布的另一侧刮涂协同膨胀阻燃涂料,涂覆量为38g/㎡,并经过140℃高温交联1.5分钟形成协同膨胀无卤阻燃涂层B;
(53)在纳米包裹无卤阻燃涂层A的外侧辊涂阳离子吸墨显色涂料,涂覆量为27g/㎡,并经过80℃烘干2.5分钟交联形成阳离子吸墨显色涂层C。
[0043] 进一步地,表面活性剂为丙烯酸钠润湿分散剂。
[0044] 进一步地,消泡剂为Ashland公司T-4201消泡剂。
[0045] 进一步地,增稠剂为Coatex(高帝斯)生成的RHEO2000增稠剂。
[0046] 进一步地,流平剂为BYK公司BYK-333润湿流平剂。
[0047] 进一步地,成膜助剂为Elementis(海明斯)公司生成的FX510成膜助剂。
[0048] 上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
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