一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布及其制备方法，涉及阻燃织物技术领域。一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，包括海藻酸衍生物、无卤阻燃剂和纤维布，所述海藻酸衍生物是一种磷、硅海藻酸盐自聚型柔性大分子。在纤维布浸渍过程中，海藻酸衍生物吸附于纤维布表面裸露在外的硅羟基在后加热过程中会与海藻酸衍生物发生酯化反应以及硅羟基脱水自缩合实现大分子化，从而形成具有交联结构的柔性高分子阻燃剂薄膜包覆于织物纤维表面，获得一种半永久性的阻燃纤维布，无卤阻燃剂进一步增大纤维布的阻燃性能，这种阻燃纤维布阻燃性能优异且不产生熔滴。

A halogen-free flame retardant fibre cloth of alginate derivative and its preparation method

The invention discloses a halogen-free flame-retardant fiber cloth of alginate derivative and a preparation method thereof, which relates to the technical field of flame-retardant fabric. A halogen-free flame retardant fibre cloth of alginate derivative includes alginate derivative, halogen-free flame retardant and fibre cloth. The alginate derivative is a flexible macromolecule of phosphorus and diatomite self-polymerization type. During the impregnation process, the silica hydroxyl groups adsorbed on the surface of the fabric will react with the alginate derivatives during the post-heating process, and the silica hydroxyl groups will dehydrate and self-condensate to achieve macromolecularization, thus forming a flexible polymer flame retardant film with cross-linking structure and coating on the surface of the fabric, thus obtaining a semi-permanent flame retardant fiber cloth. Halogen-free flame retardant further enhances the flame retardancy of fiber cloth, which has excellent flame retardancy and does not produce droplets.

【技术实现步骤摘要】
一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布及其制备方法
本专利技术涉及阻燃织物
，尤其涉及一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布及其制备方法。
技术介绍
纤维织物在日常生活、军事、建筑、生物、医药等方面具有广泛的应用。但由于未经处理的纤维布通常具有易燃特点，因此易造成火灾，带来巨大的经济损失和人员伤亡。赋予纺织品较好的阻燃性已经成为发展的必然趋势，各国也逐渐出台法律并对纺织品阻燃提出了相应的阻燃性能要求。段宇哲、张胜等在“微波接枝改性尼龙66织物的阻燃性能”(北京化工大学学报，自然科学版,2016,43(2):19-26)中介绍了一种通过微波接枝改性的方法，这种方法是将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)依次接枝到尼龙66织物表面，以KPS为引发剂，在微波功率500W下进行接枝反应。接枝后，织物成炭性能增强，阻燃性能得到改善，但制备工艺复杂且接枝率较低。李祥等人在“多功能磷酸酯乙二胺盐阻燃剂在锦纶织物上的应用研究”(李祥,丁斌,郝凤岭,等.印染助剂,2015(1):45-48)中以双三羟甲基丙烷、三氯氧磷和乙二胺为原料,合成多功能阻燃剂双三羟甲基丙烷磷酸酯乙二胺盐，并用其整理锦纶织物，结果表明，经整理后的织物阻燃效果明显，但这种阻燃剂存在制备过程较复杂，织物处理温度较高的缺点。由上可知，目前大多数阻燃织物是经过阻燃剂的修饰而具有好的阻燃性能，但是所用阻燃剂来制备阻燃织物的工艺复杂、含卤或织物处理温度过高，对环境有一定的危害且耗能大，不适宜工业化应用。海藻酸盐是一种由α-L-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸经过1,4键合而成的一种线性共聚物盐。自然状态下，海藻酸盐存在于细胞质中，是一种生物可降解材料。近年来，海藻酸类物质被应用于生物敷料、生物支架、绿色阻燃等各领域，具有很好的生物相容性和阻燃性能，是一种环境友好型材料，应用前景巨大。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布及其制备方法，这种制备方法简单，环保，所得海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布阻燃性能优良。本专利技术采用的技术方案：一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，包括海藻酸衍生物、无卤阻燃剂和纤维布，所述海藻酸衍生物是一种磷、硅海藻酸盐自聚型柔性大分子。进一步地，所述海藻酸衍生物的结构为：进一步地，所述无卤阻燃剂包括氢氧化铝、多聚磷酸、聚磷酸盐、磷酸三苯酯、植酸、植酸盐和硼酸锌中的至少一种。进一步地，所述海藻酸衍生物和无卤阻燃剂的总质量与纤维布的质量比为0.05～0.95：1。进一步地，所述纤维布为天然纤维布或合成纤维布。进一步地，所述天然纤维布为棉纤维布或丝绸。进一步地，所述合成纤维布为涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶或氨纶中的一种。进一步地，所述的一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布的制备方法，包括如下步骤：S1.在室温下，将配方量的海藻酸衍生物加入溶剂中，搅拌10～20min，再加入配方量的无卤阻燃剂，继续搅拌10～15min，得阻燃剂分散液；S2.将配方量的纤维布浸入步骤S1所述的阻燃剂分散液中，静置1～30min后取出、控干至不滴水，在40～80℃下干燥2～8h，得干燥纤维布；S3.重复步骤S20～4次，得海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布。进一步地，所述步骤S1中所述溶剂为水、甲醇、乙醇、异丁醇、戊烷、己烷、环己烷中的至少一种。进一步地，所述步骤S1中所述海藻酸衍生物和无卤阻燃剂的总质量与溶剂的质量比为0.01～0.35：1。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：在浸渍过程中，海藻酸衍生物吸附于纤维布表面，裸露在外的硅羟基在后加热过程中会与海藻酸衍生物发生酯化反应以及硅羟基脱水自缩合实现大分子化，从而形成具有交联结构的柔性高分子阻燃剂薄膜包覆于织物纤维表面，获得一种半永久性的阻燃纤维布。这种阻燃纤维布在燃烧的过程中会产生磷酸使纤维布基体炭化，磷酸还会进一步生成含磷自由基，可捕捉燃烧产生的氢自由基和氢氧根自由基，起到阻断火源，达到阻燃的目的。同时，阻燃剂中的海藻酸部分和含硅基团在阻燃过程中可形成碳化保护层，隔绝热质传播，保护基体不受火焰危害；此外，加入的无卤阻燃剂能够在涂布过程中渗透和吸附在纤维布表面，与海藻酸衍生物共同形成阻燃纤维布，进一步防止熔滴产生并增强纤维布的阻燃性能。这海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布的制备方法简单，适于工业化应用。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术做详细的介绍：一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，包括海藻酸衍生物、无卤阻燃剂和纤维布，所述海藻酸衍生物是一种磷、硅海藻酸盐自聚型柔性大分子。进一步地，所述海藻酸衍生物的结构为：进一步地，所述无卤阻燃剂包括氢氧化铝、多聚磷酸、聚磷酸盐、磷酸三苯酯、植酸、植酸盐和硼酸锌中的至少一种。进一步地，所述海藻酸衍生物和无卤阻燃剂的总质量与纤维布的质量比为0.05～0.95：1。进一步地，所述纤维布为天然纤维布或合成纤维布。进一步地，所述天然纤维布为棉纤维布或丝绸。进一步地，所述合成纤维布为涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶或氨纶中的一种。进一步地，所述的一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布的制备方法，包括如下步骤：S1.在室温下，将配方量的海藻酸衍生物加入溶剂中，搅拌10～20min，再加入配方量的无卤阻燃剂，继续搅拌10～15min，得阻燃剂分散液；S2.将配方量的纤维布浸入步骤S1所述的阻燃剂分散液中，静置1～30min后取出、控干至不滴水，在40～80℃下干燥2～8h，得干燥纤维布；S3.重复步骤S20～4次，得海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布。进一步地，所述步骤S1中所述溶剂为水、甲醇、乙醇、异丁醇、戊烷、己烷、环己烷中的至少一种。进一步地，所述步骤S1中所述海藻酸衍生物和无卤阻燃剂的总质量与溶剂的质量比为0.01～0.35：1。本专利技术所述的实施例可以在上述技术方案的基础上，通过具体范围的不同替换，可以得到无数个实施例，因此，以下所述的几个实施例，仅仅只是无数个实施例中的较优实施例，任何在上述技术方案所做的技术替换，均属于本专利技术的保护范围。实施例1将5g海藻酸衍生物加入到100g蒸馏水和乙醇的1:1(体积比)混合液中，搅拌分散10min，再添加2g磷酸三苯酯、2g硼酸锌，继续搅拌分散10min，得阻燃剂分散液；将30*30cm的锦纶布20g浸入阻燃剂分散液中，浸泡3min，取出、控干至不滴水，在40℃下干燥8h，再次浸入阻燃剂分散液中浸泡3min，取出、控干至不滴水，在40℃下干燥8h，得海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布。实施例2将10g海藻酸衍生物加入到100g蒸馏水、甲醇和乙醇的1:1:1(体积比)混合液中，搅拌分散15min，再添加5g植酸、5g氢氧化铝，继续搅拌分散10min，得阻燃剂分散液；将30*30cm的氨纶布20g浸入阻燃剂分散液中，浸泡5min，取出、控干至不滴水，在50℃下干燥6h，重复浸泡-干燥操作4次，得海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布。实施例3将20g海藻酸衍生物加到100g乙醇中，搅拌分散20min，再5g多聚磷酸、10g聚磷酸盐，继续搅拌分散15min，得阻燃剂分散液；将30*30cm的棉纤维布20g浸入阻燃剂分散液中，浸泡5min，取出、控干至不滴水，在60℃下干燥4h，重复浸泡-干燥操作3次，得海藻酸衍生物无卤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，其特征在于，包括海藻酸衍生物、无卤阻燃剂和纤维布，所述海藻酸衍生物是一种磷、硅海藻酸盐自聚型柔性大分子。

【技术特征摘要】
1.一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，其特征在于，包括海藻酸衍生物、无卤阻燃剂和纤维布，所述海藻酸衍生物是一种磷、硅海藻酸盐自聚型柔性大分子。2.如权利要求1所述的一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，其特征在于，所述海藻酸衍生物的结构为：3.如权利要求1所述的一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，其特征在于，所述无卤阻燃剂包括氢氧化铝、多聚磷酸、聚磷酸盐、磷酸三苯酯、植酸、植酸盐和硼酸锌中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，其特征在于，所述海藻酸衍生物和无卤阻燃剂的总质量与纤维布的质量比为0.05～0.95：1。5.如权利要求1所述的一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，其特征在于，所述纤维布为天然纤维布或合成纤维布。6.如权利要求5所述的一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，其特征在于，所述天然纤维布为棉纤维布或丝绸。7.如权利要求5所述的一种海藻酸衍生物无卤阻燃纤维布，其特征在于，所述合成纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘渊，王晓彤，鲍秋如，廖洪辉，
申请(专利权)人：石狮市川大先进高分子材料研究中心，四川大学，
类型：发明
国别省市：福建,35