The present invention discloses a collaborative system based on silicon phosphorus nitrogen flame retardant acrylic fabric preparation method. The preparation method comprises the following steps: it through sol gel technique prepared with silane as silicon sol precursor and clear solution, phytic acid and urea in the water bath under the condition of a certain molar ratio of the full reaction, and the solution is prepared by adding silica sol solution, the stirring uniform fabric impregnated with the pan; mixed solution for a period of time, the pan fabric drying and baking to obtain flame retardant polyacrylonitrile fabric. The invention uses sol gel technique is simple and easy to operate the silicon to form three-dimensional network structure, the non-toxic, biodegradable phytic acid as a phosphorus source, while the introduction of urea as nitrogen source, the formation of the three flame retardant synergistic system, significantly improve the polyacrylonitrile fabric flame retardant and thermal stability, the method is simple and easy and the cost is low, in silicon, phosphorus and nitrogen as a whole, high flame retardant efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种基于硅-磷-氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法
本专利技术涉及的是纺织用品
,具体涉及一种基于硅-磷-氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法。
技术介绍
聚丙烯腈纤维由于其高燃烧以及在空气中较快的燃烧速度,属于与火灾紧密联系的易燃品,其极限氧指数仅为17%,属易燃纤维。随着聚丙烯腈纤维在纺织行业的广泛应用,对聚丙烯腈纤维及其织物的阻燃性也提出了更高的要求。因此,对聚丙烯腈织物的阻燃涂层方法应运而生。溶胶-凝胶法作为一种重要的涂层方式,一直都备受关注,它是以无机物或金属醇盐作前驱体,通过水解反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,再经缩聚反应,使溶胶凝胶化形成三维空间网络结构。利用该方法对聚丙烯腈织物进行阻燃涂层便成为一种使织物获得阻燃成效的有效手段。植酸作为一种无毒、环保、与生物相容且易获得的有机多聚磷酸,已被广泛应用于食品、纺织、高分子等行业领域。同时,植酸作为一种肌醇六磷酸,具有6个带负电的磷酸根基团,能够与尿素发生反应,从而将磷与氮元素有效配合,而磷元素与氮元素作为两种重要的阻燃元素,可以与硅发生协同作用,从而发生分子内的硅-磷-氮复配效应,进而对聚丙烯腈织物产生较好的阻燃作用。然而如何形成硅-磷-氮的阻燃协同体系,并与聚丙烯腈织物能有效配合,以解决聚丙烯腈纤维及织物热稳定性差、易于燃烧的缺陷,并获得阻燃性能好的聚丙烯腈织物成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足,本专利技术目的是在于提供一种基于硅-磷-氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法,简单易行,成本低廉,集硅、磷、氮为一体,阻燃效率高、热稳定性好,能有效提高 ...
【技术保护点】
一种基于硅‑磷‑氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法,其特征在于,其制备步骤为:(1)溶胶‑凝胶过程:将硅烷、无水乙醇及去离子水依次加入烧杯中,加入1~2.5ml HCl调节溶液的pH,室温下水解4h,得到澄清溶液;(2)将3.6~8.4g尿素加入植酸溶液中,70~90℃充分反应1~2h得到澄清溶液,冷却后将其加入步骤(1)所得溶液中,继续搅拌0.5~1h;(3)将聚丙烯腈织物浸渍于步骤(2)的混合溶液中搅拌0.5~1h,使其与溶液得到充分的接触;(4)将上述聚丙烯腈织物在60℃烘干,然后于160℃焙烘2~5min,即得所述阻燃聚丙烯腈织物。
【技术特征摘要】
1.一种基于硅-磷-氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法,其特征在于,其制备步骤为:(1)溶胶-凝胶过程:将硅烷、无水乙醇及去离子水依次加入烧杯中,加入1~2.5mlHCl调节溶液的pH,室温下水解4h,得到澄清溶液;(2)将3.6~8.4g尿素加入植酸溶液中,70~90℃充分反应1~2h得到澄清溶液,冷却后将其加入步骤(1)所得溶液中,继续搅拌0.5~1h;(3)将聚丙烯腈织物浸渍于步骤(2)的混合溶液中搅拌0.5~1h,使其与溶液得到充分的接触;(4)将上述聚丙烯腈织物在60℃烘干,然后于160℃焙烘2~5min,即得所述阻燃聚丙烯腈织物。2.根据权利要求1所述的一种基于硅-磷-氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法,其特征在于,所述的步骤(1)中硅烷、无水乙醇、去离子水的摩尔比为1:2:4,盐酸的物质量浓度为0.01mol/L。3.根据权利要求1所述的一种基于硅-磷-氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法,其特征在于,所述的步骤(1)中的硅烷为四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的一种或两种混合物,无水乙醇为溶剂,盐酸为催化剂。4.根据权利要求1所述的一种基于硅-磷-氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法,其特征在于,所述的步骤(2)中植酸溶液质量分数为70%~90%。5.根据权利要求1所述的一种基于硅-磷-氮协同体系的阻燃聚丙烯腈织物的制备方法,其特征在于,所述的步骤(2)中植酸与尿素的摩尔比为...
【专利技术属性】
技术研发人员:任元林,程博闻,张悦,刘晓辉,曾倩,谷叶童,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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