一种阻燃、抗熔滴及抑烟改性聚酯织物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃、抗熔滴及抑烟改性聚酯织物及其制备方法，改性聚酯织物包括基体和改性涂层，所述改性涂层修饰在基体表面，所述改性涂层包括最内层的表面改性层和两个以上的组装层，所述组装层通过静电吸附层层自组装形成。本发明专利技术的改性聚酯织物具有阻燃、抗熔滴及抑烟效果，并能保持聚酯织物的原始形态，涂层厚度可控，并且，该改性聚酯织物的制备方法简单方便、实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃、抗熔滴及抑烟改性聚酯织物及其制备方法


[0001]本专利技术属于织物阻燃材料
，具体涉及一种阻燃、抗熔滴及抑烟改性聚酯织物及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着纺织行业的不断发展，纺织品的种类日趋增多，每年因纺织品引发的火灾所导致的伤亡人数急速增加，据统计，纺织品着火导致的火灾占所有火灾事故20％以上，并且由这些火灾造成的人员伤亡高达50％以上。此外，纺织品的燃烧往往伴随着大量的烟雾释放，受害者吸入大量烟雾和有毒气体导致昏迷后死亡，该部分原因造成的纺织品火灾死亡率高达85％。因此，在提高纺织品品质与扩大纺织品应用方面，纺织品的阻燃和抑烟性能的提高具有重要的意义。
[0003]聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET)因其优异物理化学性能广泛应用于纺织工业，特别是用作室内装饰品和服装纺织品。聚酯阻燃改性在聚合、纺丝和纺织三个阶段主要分为共聚、共混、皮芯复合纺和后整理等方式。鉴于阻燃织物熔融纺丝阶段的难操作性，阻燃织物的后整理技术有望在纺织品的阻燃及抑烟性提高方面发挥重要作用。层层自组装(LBL)是一种逐层交替沉积的表面修饰方法，主要借助各层分子间的弱相互作用，使组装层与层之间能够自发相互作用，形成具有结构完整、性能优良、特定功能的分子层。通过LBL技术在织物表面构建具有阻燃功能的聚电解质层，操作简单，操作环境安全环保，是具有潜在应用价值的聚酯织物阻燃功能化工业生产技术。
[0004]由于聚酯织物分子中仅含有极性很小的酯基基团，在强酸或者强碱的作用下，大分子链易断裂，但是聚酯织物分子堆砌紧密，具有高的结晶度和取向度，使得聚酯织物对酸碱等化学试剂难发生反应，为层层自组装改性增加难度。近年来，随着贻贝水下黏附功能的发现，仿生多巴胺(PDA)化学逐渐成为材料领域的重要功能化改性技术，通过多巴胺的自聚合反应实现材料的表面改性，为材料的二次功能化提供良好的平台。

技术实现思路

[0005]为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，研究出一种阻燃、抗熔滴及抑烟改性聚酯织物及其制备方法，该改性聚酯织物采用多巴胺化学和层层自组装技术制备得到，实现在聚酯织物表面阻燃剂聚合物电解质的组装，通过在聚酯织物表面构建不同类型的聚电解质功能涂层，得到阻燃、抗熔滴及抑烟的聚酯织物，该改性聚酯织物的涂层厚度可控，且保持了聚酯织物的原始形态，制备方法简单实用，从而完成本专利技术。
[0006]本专利技术的目的一方面在于提供一种改性聚酯织物，该改性聚酯织物包括基体和改性涂层，所述改性涂层修饰在基体表面，所述改性涂层包括两个以上组装层，所述组装层通过静电吸附层层自组装形成。
[0007]本专利技术另一方面提供一种改性聚酯织物的制备方法，所述方法包括：
[0008]步骤1、对基体进行预处理，获得预处理聚酯织物；
[0009]步骤2、对步骤1所得预处理聚酯织物进行层层自组装，获得改性聚酯织物。
[0010]本专利技术所具有的有益效果为：
[0011](1)本专利技术采用多巴胺化学技术，通过多巴胺的自聚合反应实现聚酯织物的表面改性，从而利于对聚酯织物的二次功能化处理；
[0012](2)本专利技术在经过多巴胺改性后的聚酯织物上，进行层层自组装，在聚酯织物表面构建不同类型的聚电解质，得到不同的聚电解质涂层，构成复合阻燃剂，在阻燃、抗熔滴及抑烟性能上起到协同增效的作用；
[0013](3)本专利技术的改性聚酯织物能够保持聚酯织物的原始形态，并且该改性聚酯织物的涂层厚度可控，且制备方法操作简单方便，实用性强；
[0014](4)本专利技术的改性聚酯织物阻燃等级为V-0，12s内熔滴数为0，相比与未处理聚酯织物，改性聚酯织物的热释放量减少90％以上，总烟释放量减少20％以上，热释放速率为未改性聚酯织物的3～50％，阻燃等级为V-0，12s内熔滴数为0。
附图说明
[0015]图1示出本专利技术实验例1所得SEM图；
[0016]图2示出本专利技术实验例2所得热释放速率曲线；
[0017]图3示出本专利技术实施例2所得总烟释放量曲线；
[0018]图4示出本专利技术实验例4所得热释放速率曲线；
[0019]图5示出本专利技术实验例4所得总烟释放量曲线；
[0020]图6示出本专利技术实验例5所得总热释放量曲线；
[0021]图7示出本专利技术实验例5所得热释放速率曲线；
[0022]图8示出本专利技术实验例5所得总烟释放量曲线。
具体实施方式
[0023]下面通过附图和优选实施方式对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0024]根据本专利技术，提供一种阻燃、抗熔滴及抑烟改性聚酯织物，该改性聚酯织物包括基体与改性涂层，改性涂层修饰在基体表面，改性涂层均匀包覆于聚酯织物表面，基体与改性涂层形成核壳结构。
[0025]根据本专利技术，改性涂层为阻燃、抗熔滴及抑烟涂层，优选地，改性涂层的厚度为10～200nm，优选为20～180nm，更优选为30～160nm，例如80nm。
[0026]根据本专利技术，改性涂层中包括N、P、C和Si元素，为阻燃元素，该改性涂层为由多种阻燃剂形成的复合阻燃剂构成，对阻燃、抗熔滴及抑烟性能具有协同增效的作用。
[0027]根据本专利技术，聚酯织物优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物。
[0028]根据本专利技术，基体为PET织物，优选为阻燃PET织物，更优选为经过磷系阻燃剂改性的PET织物，例如含有阻燃剂2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)的PET织物。
[0029]根据本专利技术，改性涂层包括两个以上组装层，优选地包括2～100个组装层，组装层通过静电吸附层层自组装形成。组装层为层层自组装电解质双分子层。
[0030]根据本专利技术，一个组装层包括一个阴离子层和一个阳离子层，多个组装层中的阴
离子层和阳离子层可以相同可以不同，优选不同。
[0031]阳离子层和阴离子层交替组装，即层层自组装形成改性涂层。
[0032]层层自组装(LBL)是一种逐层交替沉积的表面修饰方法，主要借助各层分子间的弱相互作用，使组装层与层之间能够自发相互作用，形成具有结构完整、性能优良、特定功能的分子层。通过LBL技术在织物表面构建具有阻燃功能的聚电解质层，操作简单，操作环境安全环保，是具有潜在应用价值的聚酯织物阻燃功能化工业生产技术。
[0033]根据本专利技术，阳离子层由阳离子聚电解质形成，阳离子聚电解质为硅烷偶联剂、聚乙烯亚胺(PEI)或壳聚糖(CH)，优选为含N的硅烷偶联剂，更优选选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(KH-902)和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)中的一种或几种，例如为KH-550。
[0034]本专利技术中，以KH-550最为阳离子聚电解质时，一方面，KH550中的氨基在酸性条件下可以水解成NH
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，能够作为阳离子聚电解质用于层层自组装过程。另一方面，KH550能改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃、抗熔滴及抑烟改性聚酯织物，其特征在于，所述改性聚酯织物包括基体和改性涂层，所述改性涂层修饰在基体表面，所述改性涂层包括两个以上组装层，所述组装层通过静电吸附层层自组装形成。2.根据权利要求1所述的改性聚酯织物，其特征在于，一个组装层包括一个阴离子层和一个阳离子层，所述改性涂层包括2～100个组装层，所述阴离子层由阴离子聚电解质形成，所述阴离子电解质选自环糊精类成炭剂、DOPO类阻燃剂、植酸、聚磷酸铵中的一种或几种，优选地，环糊精类成炭剂选自磺丁基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、甲基化-β-环糊精和羧甲基-β-环糊精中的一种或几种，优选为磺丁基-β-环糊精，DOPO类阻燃剂优选为[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP)。3.根据权利要求2所述的改性聚酯织物，其特征在于，所述改性涂层包括两种以上阴离子聚电解质形成的阴离子层，优选为两种阴离子电解质，更优选地，两种阴离子电解质为磺丁基-β-环糊精和[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸。4.根据权利要求2所述的改性聚酯织物，其特征在于，所述改性涂层还包括抑烟层，所述抑烟层由抑烟剂形成，所述抑烟剂选自二氧化硅、全氟丁磺酸钾(OSS)、硼酸锌、氮化硼纳米片、磷酸硼以及多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)及其衍生物中一种或几种，优选为二氧化硅和/或OSS。5.根据权利要求1所述的改性聚酯织物，其特征在于，所述改性涂层还包括表面改性层，所述表面改性层由多巴胺形成，在聚酯织物表面由内至外依次为表面改性层和组装层，优选地，还包括抑烟层，优选地，所述改性涂层的厚度为10～200nm。6.一种阻燃、抗熔滴及抑烟改性聚酯织物的制备方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、对基体进行预处理，获得预处理聚酯织物；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文庆，王锐，周颖雨，张秀芹，王德义，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：