用于织物的阻燃涂层和包括该涂层的阻燃织物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于织物的阻燃涂层。该阻燃涂层包括占阻燃涂层质量大约5wt％到大约50wt％的矿物，该矿物选自由高岭土和碳酸钙组成的组；占阻燃涂层质量大约2wt％到大约20wt％的膨胀石墨；占阻燃涂层质量大约15wt％到大约80wt％的氢氧化铝；以及占阻燃涂层质量大约5wt％到大约75wt％的(甲基)丙烯酸树脂。其中该阻燃涂层是干燥状态。

【技术实现步骤摘要】
用于织物的阻燃涂层和包括该涂层的阻燃织物
本专利技术涉及用于织物的阻燃涂层和包括该涂层的阻燃织物。
技术介绍
在过去的十年里，我国共发生782起较大以及重特大火灾。根据一项相关报告的统计，其中一半以上的火情由各类电气问题引发，而居民用火不慎紧随其后，是引发火情的第二大原因。居民用火不慎的行为包括有将蚊香置于床头，还有酒后卧床吸烟等。因而可以预期，在电器和日常生活用品(例如床垫)中引入阻燃织物使其具有一定阻燃性能，能够防止或者控制相当一部分火情的发生。另外，阻燃织物也可用于高温易燃环境下的作业服/防护服，例如消防员的防护服。大体上，阻燃织物可以通过三种方法制成。一种是在织物中使用自身具有阻燃性能的纤维。此类纤维包括涤纶、芳纶、三聚氰胺纤维以及聚苯并咪唑纤维。另外一种生产阻燃织物的方法是对纤维或者织物进行阻燃后整理，即对纤维或织物以具有阻燃性能的化学组合物进行化学处理。最后，也可以在织物形成的过程中在织物基质中引入具有阻燃性能的添加物，例如硅酸钠。这三种方法可以单独或者组合使用。公开号为US2005/0144728A1的美国专利申请公开了以阻燃剂对纤维素纤维进行阻燃后整理。尽管该申请提及了若干适用的阻燃剂，其仅提供了一个阻燃剂的实施例。在该实施例中，阻燃剂包括丙烯酸树脂、磷酸铵和尿素，施用在含有涤纶和纤维素的基底布上。其阻燃化学品的主要成分是无机磷酸盐，易吸湿回潮，并对弹簧等金属材料有相当的腐蚀性。US2005/0144728A1公开的阻燃织物，其坯布需要含60％以上的纤维素纤维，受纤维素纤维强度的限制，成品的撕裂和爆破强度低(以克重140gsm的成品坯布比较，其撕裂强度不高于6LBF)。因而，US2005/0144728A1公开的阻燃织物作为家居消费品，这种材料存在一定的局限性。美国专利US10,260,195B1公开了纳米黏土改性的阻燃织物。具体地，该专利公开了通过将阻燃的纳米黏土均匀嵌入挤出型纤维(例如粘胶长丝)的基质中以得到阻燃纤维。该专利还公开了包含纳米黏土的用于织物后整理的阻燃涂层。在实施例中，涂层为包括丙烯酸树脂和膨润土等的水悬浊液，基底布为嵌入二氧化硅的阻燃人造丝和涤纶的缝编无纺布。燃烧时，US10,260,195B1公开的阻燃织物通过纳米黏土形成阻燃隔离层以达到阻燃效果。然而经过纳米黏土涂层处理的织物，手感脆硬，在过火燃烧的过程中织物容易开裂，从而导致对火焰阻隔失效。因而，尽管现有技术对于阻燃纤维及织物进行了探索和研究，而且随着技术的发展，阻燃织物性能不断完善升级，但仍保留有部分空白有待填补，特别是目前市场上仍旧对于具有低生产成本、高阻燃性能的阻燃织物存在需求。
技术实现思路
本专利技术的一方面涉及一种用于织物的阻燃涂层。该阻燃涂层包括占阻燃涂层质量大约5wt％到大约50wt％的矿物，该矿物选自由高岭土和碳酸钙组成的组；占阻燃涂层质量大约2wt％到大约20wt％的膨胀石墨；占阻燃涂层质量大约15wt％到大约80wt％的氢氧化铝；以及占阻燃涂层质量大约5wt％到大约75wt％的(甲基)丙烯酸树脂。其中该阻燃涂层是干燥状态(即上述质量分数是指成品干燥状态下各组分的质量分数)。本专利技术的另一方面涉及一种用于织物的液体阻燃涂层组合物。该液体阻燃涂层组合物包括占液体阻燃涂层组合物质量大约3.3wt％到大约33wt％的矿物，该矿物选自由高岭土和碳酸钙组成的组；占液体阻燃涂层组合物质量大约1.32wt％到大约13.2wt％的膨胀石墨；占液体阻燃涂层组合物质量大约9.9wt％到大约52.8wt％的氢氧化铝；占液体阻燃涂层组合物质量大约3.3wt％到大约49.5wt％的(甲基)丙烯酸树脂；以及占液体阻燃涂层组合物质量大约20wt％到大约60wt％的水。本专利技术的再一方面涉及一种用于织物的固体阻燃涂层组合物。该固体阻燃涂层组合物包括占固体阻燃涂层组合物质量大约5wt％到大约50wt％的矿物，该矿物选自由高岭土和碳酸钙组成的组；占固体阻燃涂层组合物质量大约2wt％到大约20wt％的膨胀石墨；占固体阻燃涂层组合物质量大约15wt％到大约80wt％的氢氧化铝；以及占固体阻燃涂层组合物质量大约5wt％到大约75wt％的(甲基)丙烯酸树脂。本专利技术的又一方面涉及一种阻燃织物。该阻燃织物包括具有本申请所描述的阻燃涂层的基底织物，或者以本申请所描述的液体或固体阻燃涂层组合物处理的基底织物。本专利技术的又一方面涉及一种包括本申请所描述的阻燃织物的产品。本专利技术的又一方面涉及一种生产阻燃织物的方法。该方法包括提供基底织物，以及以本申请所描述的液体阻燃涂层组合物或固体阻燃涂层组合物处理所述基地织物。附图说明为了便于清楚描述本专利技术的内容，下文将结合示例本专利技术可能的实施方式的附图对本专利技术进行说明。本领域技术人员应当理解附图所示以外的其他实施方式也是可能的并且包扩在本专利技术的保护范围之内。附图的具体示例并不限制本专利技术的保护范围，也并不限制前述对本专利技术所作说明的概括性。图1示出了根据本专利技术的一个实施方式获得的阻燃床垫在阻燃测试过程中所测得的放热率随时间变化的曲线；图2示出了图1的阻燃床垫在同一阻燃测试过程中所测得的总放热量随时间变化的曲线；以及图3示出了图1和2的阻燃床垫在阻燃测试前和阻燃测试后的状态。本领域的技术人员应当理解本申请的附图只作参考用途，并不一定反映本专利技术具体实施方式的比例或尺寸。具体实施方式除非另作特别说明，本申请中所有的度量、重量、长度等都以公制单位计量，并且所有的温度都是摄氏温度。除非另作特别说明，本申请中所有的材料、化合物、化学制品等都是普通商品和/或工业标准化产品，可以从全球众多供应商和销售来源获得。除非另作特别说明，本申请中的术语“阻燃涂层组合物”既包括液体阻燃涂层组合物，也包括固体阻燃涂层组合物。本申请所述的“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物。因而，“(甲基)丙烯酸树脂”包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物的聚合物。本专利技术的一方面涉及一种用于织物的阻燃涂层。该阻燃涂层包括占阻燃涂层质量大约5wt％到大约50wt％的矿物，该矿物选自由高岭土和碳酸钙组成的组；占阻燃涂层质量大约2wt％到大约20wt％的膨胀石墨；占阻燃涂层质量大约15wt％到大约80wt％的氢氧化铝；以及占阻燃涂层质量大约5wt％到大约75wt％的(甲基)丙烯酸树脂。其中该阻燃涂层是干燥状态。在一个实施方式中，所述矿物占阻燃涂层质量大约5.5wt％到大约30wt％；或者占阻燃涂层质量大约6.5wt％到大约15wt％；或者占阻燃涂层质量大约9.6wt％到大约11.6wt％。在一个实施方式中，所述膨胀石墨占阻燃涂层质量大约3wt％到大约15wt％；或者占阻燃涂层质量大约4.5wt％到大约10wt％；或者占阻燃涂层质量大约6.6wt％到大约8.6wt％。在一个实施方式中，所述氢氧化铝占阻燃涂层质量大约17wt％到大约40wt％；或者占阻燃涂层质量大约20wt％到大约25wt％；或者占本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于织物的阻燃涂层，包括：/n(A)占所述阻燃涂层质量大约5wt％到大约50wt％的矿物，所述矿物选自由高岭土、碳酸钙及其组合组成的组；/n(B)占所述阻燃涂层质量大约2wt％到大约20wt％的膨胀石墨；/n(C)占所述阻燃涂层质量大约15wt％到大约80wt％的氢氧化铝；和/n(D)占所述阻燃涂层质量大约5wt％到大约75wt％的(甲基)丙烯酸树脂，其中所述阻燃涂层是干燥状态。/n

【技术特征摘要】
1.用于织物的阻燃涂层，包括：
(A)占所述阻燃涂层质量大约5wt％到大约50wt％的矿物，所述矿物选自由高岭土、碳酸钙及其组合组成的组；
(B)占所述阻燃涂层质量大约2wt％到大约20wt％的膨胀石墨；
(C)占所述阻燃涂层质量大约15wt％到大约80wt％的氢氧化铝；和
(D)占所述阻燃涂层质量大约5wt％到大约75wt％的(甲基)丙烯酸树脂，其中所述阻燃涂层是干燥状态。


2.如权利要求1所述的阻燃涂层，其中所述矿物占所述阻燃涂层质量大约5.5wt％到大约30wt％；或者占所述阻燃涂层质量大约6.5wt％到大约15wt％。


3.如前述任一权利要求所述的阻燃涂层，其中所述膨胀石墨占所述阻燃涂层质量大约3wt％到大约15wt％；或者占所述阻燃涂层质量大约4.5wt％到大约10wt％。


4.如前述任一权利要求所述的阻燃涂层，其中所述氢氧化铝占所述阻燃涂层质量大约17wt％到大约40wt％；或者占所述阻燃涂层质量大约20wt％到大约25wt％。


5.如前述任一权利要求所述的阻燃涂层，其中所述(甲基)丙烯酸树脂占所述阻燃涂层质量大约10wt％到大约70wt％；或者占所述阻燃涂层质量大约35wt％到大约65wt％。


6.如前述任一权利要求所述的阻燃涂层，其中所述(甲基)丙烯酸树脂为热固性的。


7.如前述任一权利要求所述的阻燃涂层，其中所述(甲基)丙烯酸树脂包括苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物。


8.如前述任一权利要求所述的阻燃涂层，其中所述苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物由(甲基)丙烯酸单体和苯乙烯聚合制备。


9.如权利要求8所述的阻燃涂层，其中所述(甲基)丙烯酸单体选自由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯以及其组合组成的组。


10.用于织物的液体阻燃涂层组合物，包括：
(A)占所述液体阻燃涂层组合物质量大约3.3wt％到大约33wt％的矿物，所述矿物选自由高岭土、碳酸钙及其组合组成的组；
(B)占所述液体阻燃涂层组合物质量大约1.32wt％到大约13.2wt％的膨胀石墨；
(C)占所述液体阻燃涂层组合物质量大约9.9wt％到大约52.8wt％的氢氧化铝；
(D)占所述液体阻燃涂层组合物质量大约3.3wt％到大约49.5wt％的(甲基)丙烯酸树脂；和
(E)占所述液体阻燃涂层组合物质量大约20wt％到大约60wt％的水。


11.如权利要求10所述的液体阻燃涂层组合物，其中所述矿物占所述液体阻燃涂层组合物质量大约5.5wt％到大约30wt％；或占所述液体阻燃涂层组合物质量大约6.5wt％到大约15wt％。


12.如权利要求10或11所述的液体阻燃涂层组合物，其中所述膨胀石墨占所述液体阻燃涂层组合物质量大约3wt％到大约10wt％；或占所述液体阻燃涂层组合物质量大约4.5wt％到大约7wt％。


13.如权利要求10-12任一项所述的液体阻燃涂层组合物，其中所述氢氧化铝占所述液体阻燃涂层组合物质量大约11wt％到大约40wt％；或占所述液体阻燃涂层组合物质量大约13wt％到大约20wt％。


14.如权利要求10-13任一项所述的液体阻燃涂层组合物，其中所述(甲基)丙烯酸树脂占所述液体阻燃涂层组合物质量大约10wt％到大约47wt％；或占所述液体阻燃涂层组合物质量大约35wt％到大约45wt％。


15.如权利要求10-14任一项所述的液体阻燃涂层组合物，其中所述水占所述液体阻燃涂层组合物质量大约25wt％到大约50wt％；或占所述液体阻燃涂层组合物质量大约30wt％到大约40wt％。


16.用于织物的固体阻燃涂层组合物，包括：
(A)占所述固体阻燃涂层组合物质量大约5wt％到大约50wt％的矿物，所述矿物选自由高岭土、碳酸钙及其组合组成的组；
(B)占所述固体阻燃涂层组合物质量大约2wt％到大约20wt％的膨胀石墨；
(C)占所述固体阻燃涂层组合物质量大约15wt％到大约80wt％的氢氧化铝；和
(D)占所述固体阻燃涂层质量大约5wt％到大约75wt％的(甲基)丙烯酸树脂。


17.如权利要求16所述的固体阻燃涂层组合物，其中所述矿物占所述固体阻燃涂层组合物质量大约5.5wt％到大约30wt％；或者占所述固体阻燃涂层组合物质量大约6.5wt％到大约15wt％。


18.如权利要求16或17所述的固体阻燃涂层组合物，其中所述膨胀石墨占所述固体阻燃涂层组合物质量大约3wt％到大约15wt％；或者占所述固体阻燃涂层组合物质量大约4.5wt％到大...

【专利技术属性】
技术研发人员：高旭东，潘小海，王沈丰，
申请(专利权)人：海宁纺织综合企业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33