一种高阻燃棉纺织水性阻燃涂料、制备方法及其填充绳工艺技术

本发明专利技术提供一种高阻燃棉纺织水性阻燃涂料及其填充绳工艺，涉及线材制造领域，用于解决目前棉纺织绳子的易燃问题。该涂料具有无毒无卤等特点，对棉纺织绳子的柔韧性影响较小，与传统有机阻燃剂处理绳子相比，该发明专利技术所处理的绳子具有更好的阻燃性，较少的发烟量，且经生物基阻燃剂改性过的聚磷酸铵(PA‑APP)与绳子的粘接效果更好，使得棉纺织绳子具有长效的使用价值，且该填充绳工艺简单适合大规模生产。

A kind of waterborne flame retardant coating for high flame retardant cotton textile, its preparation method and filling rope technology

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃棉纺织水性阻燃涂料、制备方法及其填充绳工艺
本专利技术属于涂料
，涉及一种阻燃棉纺织品的涂料，具体涉及一种高阻燃棉纺织水性阻燃涂料、制备方法及其填充绳工艺。
技术介绍
常用的绳子是由棉、涤、腈纶等高分子聚合物纺织而成，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，或者烧坏，轻则表面受损，重则引起火灾等，这严重影响了其使用效果，如果抗阻燃性不好，该类型绳子的使用会受到很大的局限性。阻燃涂料是用于可燃性基材表面，能够降低被涂材料表面的可燃性，阻滞火灾迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火极限的一种特征涂料。现有的阻燃涂料的阻燃剂为卤系阻燃剂，卤系阻燃剂在燃烧过程中会产生卤化氢、二恶英等有毒有害物质，造成二次环境污染而逐渐被欧盟和很多国家限制使用，并且卤系阻燃剂的分解温度比较低，发烟量大，当火灾发生时会造成大量浓烟使人窒息。目前国内外阻燃涂料针对纺织物的阻燃主要是通过在水性胶黏剂(水性聚氨酯、水性丙烯酸酯等)中加入大量水溶性磷酸酯和含氨基的小分子，达到膨胀阻燃的目的，但这种做法成本比较高，阻燃效率一般。因此，开发出一种低廉水性无机阻燃涂料是具有重大的现实意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种棉纺织绳水性阻燃涂料。本专利技术的第二目的是提供一种棉纺织绳水性阻燃涂料的制备方法。本专利技术的第三目的是提供一种阻燃涂料填充棉纺织绳工艺。为了实现上述的第一目的，本专利技术提供的一种棉纺织绳水性阻燃涂料，按重量份计，其原料组分包括：胶黏剂5～20份、无机阻燃剂15～35份、协同阻燃催化剂0～20份、抑烟剂2～8份、增稠剂1～5份、消泡剂0.2～1份和水50～95份。所述胶黏剂为水性有机硅。所述的无机阻燃剂为PA-APP、聚磷酸铵、氢氧化铝、磷酸氢二铵、氢氧化镁其中至少俩种。所述的协同阻燃催化剂为硫酸钡。所述抑烟剂为八钼酸铵。所述无机阻燃剂PA-APP的制备过程如下：取去离子水300-500份、硅烷偶联剂(KH-550)1-5份与聚磷酸铵100-300份在25-40℃进行初步的表面改性，反应时间为1-3h，之后将产物进行真空抽滤，得到的滤泥再次加入分散到去离子水300-500份，加入植酸(PA)5-10份，在25-40℃下反应1-3h，再次真空抽滤，在60-120℃干燥8-12h，最后研磨得到粉末PA-APP。通过利用少量的植酸对聚磷酸铵的改性之后与有机硅树脂有很好的相容性，增加了聚磷酸铵对绳子的粘接力，同时植酸及其盐具有很好的防腐功能。除此之外，植酸是一种对人体有益的营养品，对人体无害。为了实现上述的第二目的，本专利技术提供的棉纺织绳水性阻燃涂料的制备方法，具体步骤如下：将水性有机硅胶黏剂、去离子水、无机阻燃剂、协同催化剂、抑烟剂同时加到普通铁制或塑料桶中，搅拌1-3h，所得混合物在砂磨机中充分研磨5-10h，出料再加入消泡剂、增稠剂搅拌均匀即得。优选地，制备方法还包括：S1.首先取水性有机硅胶黏剂，去离子水，搅拌1-5min；S2.加入无机阻燃剂，继续搅拌10-40min；S3.之后加入协同催化剂、抑烟剂，持续搅拌5-20min；S4.将所制得的涂料在砂磨机中充分研磨5-10h，出料再加入消泡剂、增稠剂搅拌均匀即得。为了实现上述的第三目的，本专利技术提供一种阻燃涂料填充棉纺织绳工艺，具体步骤如下：将若干根系绳穿过沙架，引入涂料槽进行浸渍，之后由双辊将多余的涂料挤压掉，碾压之后的绳通过高温烘道达到干燥的目的,干燥温度为100-140℃，最后将干燥好的棉纺织绳收卷，且收卷速度为5-30m/min。本专利技术通过胶黏剂水性有机硅将植酸改性的聚磷酸铵以及其他阻燃剂牢牢固定到棉纺织绳上，尤其是对改性的聚磷酸铵有更好的固定作用。由于有机硅长链本身具有的柔顺性，使得其处理棉纺织绳以后依然有较好的柔顺性。当该阻燃涂料处理后的绳子遇到火源后，氢氧化铝首先失去结晶水能够降低绳子火源处的温度，更主要的阻燃效果是由改性的聚磷酸铵分解，形成磷酸、偏磷酸、聚磷酸能够对棉纺织绳子起到脱水炭化的目的形成稳定的炭层，与此同时在聚磷酸铵也释放出氨气，一方面能起到稀释火源出空气中的氧气度，另一方面可以让脱水后的炭层膨胀，形成较厚的膨胀层阻止火焰的蔓延。除此之外，金属钡离子和钼元素可以促进磷系阻燃剂对棉纺织绳的脱水行为，八钼酸铵可以改变高分子的裂解途径，降低烟雾量的释放。本专利技术的有益效果：本专利技术通过植酸改性的聚磷酸铵与胶黏剂有机硅具有良好的相容性，能较好地固定在棉纺织绳上，提高阻燃涂料在绳上的耐磨损性能，延长棉纺织绳的使用寿命，提高使用价值。本专利技术提供了一种无毒无卤，氧指数可以达到35以上，对棉纺织绳子的柔韧性影响较小的水性阻燃涂料。使用本专利技术涂料处理的棉纺织绳具有阻燃性好，发烟量少的特点。附图说明图1为阻燃涂料填充棉纺织绳工艺流程具体实施方式实施例1S1.首先取水性有机硅胶黏剂0.01kg，去离子水0.09kg，搅拌均匀3min；S2.分别加入PA-APP0.012kg，氢氧化铝0.01kg，磷酸氢二铵0.005kg，搅拌30min；S3.之后加入硫酸钡0.002kg，八钼酸铵0.002kg，持续搅拌30min；S4.最后将制得粗料加入到砂磨机充分研磨5h后出料，加入消泡剂0.0005kg、增稠剂0.005kg缓慢搅拌直到无大量泡沫为止，制得水性阻燃涂料。实施例2S1.首先取水性有机硅胶黏剂0.008kg，去离子水0.092L，搅拌1min；S2.分别加入PA-APP0.014kg，氢氧化镁0.009kg，磷酸氢二铵0.006kg，搅拌30min；S3.之后加入硫酸钡0.004kg，八钼酸铵0.002kg，持续搅拌30min；S4.最后将制得粗料加入到砂磨机充分研磨5h后出料，加入消泡剂0.0005kg、增稠剂0.005kg缓慢搅拌直到无大量泡沫为止，制得水性阻燃涂料。实施例3将水性有机硅胶黏剂0.008kg、去离子水0.92kg、PA-APP0.012kg，氢氧化镁0.012kg，磷酸氢二铵0.006kg、硫酸钡0.01kg，八钼酸铵0.001kg同时加到普通铁制或塑料桶中，搅拌1-3h，最后将粗料在砂磨机中充分研磨5-10h，出料再加入消泡剂、增稠剂搅拌均匀即得。对比例1S1.首先取有机硅水性胶黏剂0.01kg，去离子水0.09kg，搅拌2min；S2.分别加入PA-APP0.016kg，氢氧化铝0.005kg，磷酸氢二铵0.007kg，搅拌30min；S3.之后加入硫酸钡0.002kg，八钼酸铵0.001kg，持续搅拌30min；S4.最后将制得粗料加入到砂磨机充分研磨5h后出料，加入消泡剂0.0005kg、增稠剂0.005kg缓慢搅拌直到无大量泡沫为止，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻燃棉纺织水性阻燃涂料，其特征在于，按照重量份数计，其原料组分包括：/n胶黏剂5～20份、无机阻燃剂15～35份、协同阻燃催化剂0.5～3份、抑烟剂2～8份、增稠剂1～5份、消泡剂0.2～1份和水50～95份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃棉纺织水性阻燃涂料，其特征在于，按照重量份数计，其原料组分包括：
胶黏剂5～20份、无机阻燃剂15～35份、协同阻燃催化剂0.5～3份、抑烟剂2～8份、增稠剂1～5份、消泡剂0.2～1份和水50～95份。


2.根据权利要求1所述的高阻燃棉纺织水性阻燃涂料，其特征在于，所述胶黏剂为水性有机硅。


3.根据权利要求1所述的高阻燃棉纺织水性阻燃涂料，其特征在于，所述的无机阻燃剂为PA-APP、聚磷酸铵、氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸氢二铵中至少两种的混合物。


4.根据权利要求3所述的高阻燃棉纺织水性阻燃涂料，其特征在于，所述PA-APP为植酸改性的聚磷酸铵，制备方法具体为：
取去离子水300-500份、硅烷偶联剂1-5份与聚磷酸铵100-300份在25-40℃进行初步的表面改性，反应时间为1-3h，真空抽滤，所得滤泥再次加入分散到300-500份去离子水中，加入植酸5-10份，在25-40℃下反应1-3h，真空抽滤，在60-120℃干燥8-12h，即得。


5.根据权利要求3所述的高阻燃棉纺织水性阻燃涂料，其特征在于，所述无机阻燃剂中磷系阻燃剂∶金属氢氧化物的摩尔比为1∶0.5-2，所述磷系阻燃剂中PA-APP∶磷酸氢二铵的摩尔比为1∶0-0.5，所述金属氢氧化物中氢氧化镁:氢氧化铝的摩尔比为1∶0-1。

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【专利技术属性】
技术研发人员：安丛举，
申请(专利权)人：江西龙泰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36