一种阻燃隔热气凝胶遮光涂层织物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种阻燃隔热气凝胶遮光涂层织物的制备方法，首先使用缩合剂和缩合活化剂，将核苷酸与多巴胺缩合在一起，形成缩合产物；缩合产物与SiO2气凝胶粒子混合后可自黏附于SiO2气凝胶粒子上，得到改性气凝胶粒子，利用缩合产物改性SiO2气凝胶粒能够增强SiO2气凝胶粒子阻燃性能。将改性气凝胶粒子和聚丙烯酸酯乳液混合，涂层于遮光织物表面，可制备得到阻燃、隔热、遮光多功能织物。采用本发明专利技术方法制备的阻燃隔热气凝胶遮光涂层织物具有优异的阻燃、隔热性能和耐水洗性能，织物的续燃时间和阴燃时间均小于2s，损毁长度小于6cm，水洗前后，织物的阻燃性能未见明显下降，且水洗前后在隔热测试中试样的隔热温差值(

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃隔热气凝胶遮光涂层织物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种阻燃隔热气凝胶遮光涂层织物及其制备方法，属于功能纺织品加工


技术介绍

[0002]遮光织物广泛应用于家纺和户外，常用于窗帘，遮阳棚等。除家庭使用外，还经常使用在宾馆、电影院、大型商场等场所。
[0003]遮光涂层织物是在普通织物表面进行涂层加工，通常在涂层剂中添加遮光剂，如钛白粉、炭黑或其他涂料，经过多次涂层整理后达到遮光的效果。当光照射于织物表面涂层时，发生反射或吸收，从而无法透过织物。目前，常见的遮光织物的涂层方式为泡沫涂层和转移涂层，其中泡沫涂层最为普遍。泡沫涂层是将空气注入涂层浆中，经发泡设备特殊处理，使涂层浆高倍发泡，成为均匀、细腻的泡沫状态，再将其涂覆于纺织品上，经焙烘成膜后附着于织物表面，完成织物的涂层加工过程。转移涂层是将已成形的连续膜转移到织物基质上的涂层方法，是一种间接涂层工艺。
[0004]为提升遮光涂层织物的隔热效果，近年来研究人员采用了多种手段进行基布表面涂层整理工艺探究，具体方法包括：
①
涂层浆中添加纳米二氧化钛，通过增强日光反射率来提升遮阳隔热效果；
②
涂层浆中添加氧化锆或三氧化二铝，阻隔辐照产生的热量向遮阳材料基底侧传递；
③
通过增加涂层次数、涂层厚度或织物克重，强化反射、辐射或热阻隔，达到实现材料隔热降温的目的。但是，目前这些方法制备的遮光涂层织物的隔热效果有限，还有很大的提升空间。
[0005]赋予遮光涂层织物阻燃性能，可以有效的将火灾险情控制在最低限度，增加逃生机会。由于火焰一旦蔓延到大面积使用的遮光织物上，如窗帘，燃烧速度极快，只需几分钟内火焰即可窜及天花板，因此人们对于窗帘等、遮光织物的阻燃性引起了高度重视。当前，卤系、磷系阻燃剂广泛使用，但是卤系阻燃剂、部分有机磷阻燃剂会对人体健康带来威胁，甚至致癌。随着消费者对健康、生态环保的重视，以及环境法规的要求，开发生态环保的阻燃剂及其应用方法越来越受到重视。研究发现，自然界中的一些生物基材料具有作为阻燃材料的前景，它们具有生物可降解、无毒、环保等优点，开发此类生物基环保阻燃剂符合纺织行业可持续发展的要求。
[0006]5'
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腺嘌呤核苷酸是一种新型的生物基来源阻燃剂。5'
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腺嘌呤核苷酸由磷酸(酸源)、核糖(碳源)、含氮碱基(气源)组成，阻燃机理为凝聚相阻燃和气相阻燃相结合的协同作用。5'
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腺嘌呤核苷酸阻燃纺织品受热分解产物中的液态磷酸覆盖在纺织品上可以有效阻止热传导和热辐射。在热力作用下磷酸脱水生成的偏磷酸能够进一步聚合生成聚偏磷酸，它能够降低纺织品中纤维大分子的热分解、裂解温度，使纤维快速脱水炭化后，在纺织品表面生成残炭覆盖层，可以起到隔离空气、减少纤维热解产生的轻质可燃性气体外溢和热量传导的作用。核糖在聚偏磷酸的作用下也会发生炭化而形成炭层，增加炭层对纤维的包覆性。含氮碱基在热力的作用下生成NH3等不可燃性气体，这些气体会从两方面起到阻燃
作用：(1)外溢的气体可以稀释氧气和纤维热解生成的可燃性气体的浓度；(2)被锁在炭层内的气体在受热后分子间距离增大，使炭层发生膨胀。膨胀后的炭层与纤维分离开来，能更好的起到隔热的作用。
[0007]然而，单独使用5'
‑
腺嘌呤核苷酸对纺织品进行阻燃加工，阻燃效果有限，还需要与其他阻燃剂配合使用，达到更好的阻燃性能。二氧化硅气凝胶是一种以空气为主要组成成分、无定形态的SiO2为基本骨架，具有复杂三维网络结构的纳米轻质多孔材料，其基本物理性能：表观密度0.003～0.35g/cm3，比表面积800～1000m2/g，孔隙率80.0％～99.8％，孔洞平均尺寸20nm，导热系数0.008～0.043W/(m
·
K)。它同时囊括了低热导率、低密度、高孔隙率、高光透过性、高比表面积、低折射率以及低声速性等性质，具有隔热、阻燃、耐高温等特性，从而在很多领域都有着广阔的应用前景。SiO2气凝胶作为涂层中的一种功能填料得到了许多研究者的关注。SiO2气凝胶用作涂层的重要组成部分，会使涂层具备隔热、阻燃、耐高温和隔音吸声等特殊功能。

技术实现思路

[0008]针对上述存在的问题，本专利技术的目的是提供一种阻燃隔热气凝胶遮光涂层织物的制备方法，利用缩合剂将含有氨基的核苷酸和/或核苷酸盐与多巴胺缩合在一起，再将缩合产物黏附于SiO2气凝胶粒子表面，将制备得到的改性气凝胶与聚丙烯酸酯浆料混合得到的涂层涂敷于遮光涂层织物表面，以获得同时具有高阻燃和隔热性能的遮光涂层织物。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种阻燃隔热气凝胶遮光涂层织物的制备方法，具体包括以下步骤：
[0010](1)缩合产物的制备：在酸性溶液中加入缩合剂、缩合活化剂、核苷酸和/或核苷酸盐以及多巴胺(DOPA)，得到混合溶液，在30～40℃条件下搅拌反应1～6小时，反应结束后，冷冻干燥得到缩合产物；
[0011](2)改性气凝胶粒子分散液制备：将步骤(1)得到的缩合产物加入到碱性溶液中，并向其中加入纳米SiO2气凝胶粒子，得到反应混合液，室温搅拌反应1～6小时，反应结束后得到改性气凝胶粒子分散液；
[0012](3)气凝胶遮光涂层织物制备：向步骤(2)得到的改性气凝胶粒子分散液中加入聚丙烯酸酯浆料和煤油增稠剂，配制涂层整理液，并将其涂布于遮光织物表面，烘干后得到气凝胶遮光涂层织物。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，在步骤(1)中，所述混合溶液中缩合剂的浓度为1～10g/L，所述缩合活化剂的浓度为1～10g/L，所述核苷酸和/或核苷酸盐的浓度为1～10g/L，所述多巴胺的浓度为1～10g/L。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，所述缩合剂为1
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(3
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二甲氨基丙基)
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乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，所述缩合活化剂为N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，在步骤(1)中，所述酸性溶液的pH为4～6.
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，在步骤(1)中，所述酸性溶液包括盐酸、硫酸、柠檬酸、醋酸、醋酸钠中的至少一种，所述酸性溶液中酸的浓度为0.1～0.5M。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，在步骤(1)中，所述核苷酸包括腺苷酸、胞苷酸、鸟苷酸中的至少一种，所述腺苷酸包括5'
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腺嘌呤核苷酸或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，在步骤(1)中，所述核苷酸盐包括5'
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腺嘌呤核苷酸单钠、5'
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腺嘌呤核苷酸二钠(AMP
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Na2)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸单钠中的至少一种。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，在步骤(2)中，所述反应混合液中，缩合产物的浓度为1～10g/L，纳米SiO2气凝胶粒子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃隔热气凝胶遮光涂层织物的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)缩合产物的制备：在酸性溶液中加入缩合剂、缩合活化剂、核苷酸和/或核苷酸盐以及多巴胺(DOPA)，得到混合溶液，在30～40℃条件下搅拌反应1～6小时，反应结束后，冷冻干燥得到缩合产物；(2)改性气凝胶粒子分散液制备：将步骤(1)得到的缩合产物加入到碱性溶液中，并向其中加入纳米SiO2气凝胶粒子，得到反应混合液，室温搅拌反应1～6小时，反应结束后得到改性气凝胶粒子分散液；(3)气凝胶遮光涂层织物制备：向步骤(2)得到的改性气凝胶粒子分散液中加入聚丙烯酸酯浆料和煤油增稠剂，配制涂层整理液，并将其涂布于遮光织物表面，在150～180℃的条件下烘焙2～5min，得到气凝胶遮光涂层织物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述混合溶液中缩合剂的浓度为1～10g/L，所述缩合活化剂的浓度为1～10g/L，所述核苷酸和/或核苷酸盐的浓度为1～10g/L，所述多巴胺的浓度为1～10g/L，所述缩合剂为1
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(3
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二甲氨基丙基)
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乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，所述缩合活化剂为N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述酸性溶液的pH为4～6，所述酸性溶液包括盐酸、硫酸、柠檬酸、醋酸、醋酸钠中的至少一种，所述酸性溶液中酸的浓度为0.1～0.5M。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述核苷酸包括腺苷酸、胞苷酸、鸟苷酸中的至少一种，所述腺苷酸包括5'
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腺嘌呤核苷酸或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，所述核苷酸盐包括5'
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腺嘌呤核苷酸单钠、5'
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腺嘌呤核苷酸二钠(AMP
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Na2)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸单钠中的至少一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述反应混合液中，缩合产物的浓度为1～10g/L，纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志伟，田龙波，张辉，余圆圆，王平，
申请(专利权)人：浙江德易遮阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：