[发明专利]一种阻燃纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种阻燃纤维的制备方法，属于功能纤维技术领域。

背景技术

随着社会的发展及人民生活水平的提高，人民的阻燃意识不断增强，同时对生活环境的阻燃要求也越来越高，阻燃产品的需求日益增加。同时由纤维制品引起的火灾已成为社会中重大灾害之一。作为衣着服饰和家庭用品，也必然引起对其可燃性的关注。目前世界各国都在严格地制定并完善有关防火安全方面的法律和法规。特别是某些重要的公共建筑如医院、宾馆、学校等室内的窗帘、地毯和装饰物都必须具备一定的防火阻燃能力。因此，阻燃纤维的研制及发展已经成为功能纤维的发展的一个重要课题。目前制备阻燃纤维的方法主要分为下列几种：

一、共混纺丝法：即在熔融纺丝前在熔体中加入添加型阻燃剂，经纺丝成形得到阻燃纤维。共混添加阻燃改性的方法，制备阻燃纤维的专利文献很多(如CN200710034311.9)。但通过该方法，存在着一定的缺陷，如纺丝可纺性，阻燃剂的添加量多，对纤维的其它性能影响较大。同时有些卤素阻燃剂耐高温性能差，导致纺丝过程中由于温度高造成阻燃剂过早分解影响阻燃效果。

二、共聚法：在聚合物反应过程中，将反应型阻燃剂加入，共同参加反应，最终将阻燃剂结合到大分子链上。该种方法可以得到较好的阻燃效果。但作为阻燃共聚单体，除了含有阻燃元素外，应具有反应性基团，并能经受高分子在反应过程中的长时间反应及高温作用，同时还要考虑对纺丝工艺、加工性及对纤维其它性能的影响程度。该种方法已申请的专利很多如：CN200780047558.3，CN200810211851.5，CN200710020744.X，CN200710045376.4，CN200710045380.0。

三、表面接枝共聚法：该方法是在纤维上与反应性阻燃剂进行表面接枝共聚。其原理是利用含磷或卤素的烯类单体在纤维表面上进行聚合，然后，再用一些树脂进行固定(如GP2006899)或在纤维表面用苯乙烯聚合接枝后，再进行溴化，可得到阻燃效果。该方法工艺复杂，聚合不易控制，反应后单体的去除等问题难以解决。不易实现工业化生产。

四、表面涂覆法：通过后整理的方法，在纤维或的表面涂覆阻燃剂，以此赋予纤维阻燃功能(如CN94104564.1，CN200680006506.7)，该种方法简单，易行。但由于使用的阻燃剂绝大多数为极性强，溶于水的无机阻燃剂，因此，耐久性差，经过水洗阻燃效果下降明显。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种具有阻燃功能纤维的制备方法，该方法所制备的阻燃纤维阻燃性好，强度高，耐久性好，应用范围广，且易实现工业化生产。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，该方法是纤维是通过浸沾或喷涂的方法，将带有阻燃剂的光敏聚合物溶液均匀涂在纤维表面，利用紫外光照射下，涂层发生固化原理，使阻燃剂被固定纤维表面所制得；所述的灯箱温度控制在25～125℃，紫外光源波长控制在280-350nm；功率150-250mW/cm²；照射时间2-15s。

所述的带有阻燃剂的光敏聚合物溶液通过如下步骤制成：

一、光敏聚合物的制备：

(1)大分子光敏剂的制备：将适量的2，4二羟基二苯甲酮(UV-0)，及NaOH加入干燥的三口烧瓶中，充氮气30分钟后，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)，搅拌、升温、反应，得到黄色粘稠液体(BPMA)，避光待用；其中UV-0与GMA的摩尔比为1∶1～1∶2，温度控制在60℃～90℃之间，反应时间控制在3h～8h。

(2)光敏聚合物的制备：分别向三口烧瓶中加入乙烯基聚合物单体、BPMA、十二烷基硫酸、引发剂，加入适量的去离子水，通氮气30分钟，升温反应一定时间，提纯。如选用非水溶性聚合物，反应完毕后需加入5％的氯化钙(CaCl₂)水溶液，通过离心机提纯。得到光敏聚合物可以通过四氢呋喃(THF)，二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)之一或其混合溶液进行溶解。上述所述引发剂可以为过氧化苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)、或过硫酸铵(APS)之一；所述乙烯基类单体和BMPA用量摩尔比可为10％～90％，反应温度控制在50℃～80℃，反应时间控制在2h～5h。非水溶性聚合物采用5％的氯化钙(CaCl₂)水溶液提纯。