[发明专利]一种阻燃超高分子量聚乙烯织物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃织物及其制备技术，具体涉及一种阻燃超高分子量聚乙烯织物及其制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶纤维之后的第三代高强、高模、高科技的特种纤维。这种纤维由于其分子质量极高，分子主链的结合好，纤维的结晶度和取向度都非常高，纤维拉伸性能特别优良，其拉伸强度是目前现有产业化生产的高性能纤维之最，比强度相当于优质钢丝的15倍，是碳纤维的2.6倍，是芳纶的1.7倍。除此之外，它还具有优良的耐气候、耐化学腐蚀、耐海水、耐冲击、耐疲劳、耐切割、耐低温性能以及优良的绝缘性能、射线透过性能等特点。由于超高分子量聚乙烯纤维的各种优异性能，使得其广泛应用于国防工业和防护装备等领域，常见的有海洋产业用捕鱼拖网，军事用降落伞，安全防护类防割手套、防刺服，航空航天领域的雷达保护罩，蓬盖布、运输带等。

虽然超高分子量聚乙烯纤维有着如此优良的性能，但是它易于燃烧，其极限氧指数(LOI值)只有17.5，这在很多方面限制了它的应用和发展。开发具有阻燃功能的超高分子量聚乙烯纤维织物，使其同时具有阻燃和高强的双重功能，可广泛应用在防割手套、防刺服、军事用降落伞和防恐用的防爆设施等领域，对保护使用者和公共安全具有很重要的作用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种阻燃超高分子量聚乙烯纤维织物的制备方法及其制品。该制备方法将超高分子量聚乙烯织物浸轧聚合物用阻燃剂溶液，再在其表面涂覆聚偏氟乙烯聚合物溶液，并在特定的温度下烘干，工艺方法简单，容易工业实施，所制备的阻燃超高分子量聚乙烯织物具有良好的阻燃性能，高强和不透气性能。

本发明提供一种阻燃超高分子量聚乙烯纤维织物，所述阻燃超高分子量聚乙烯纤维织物的氧指数在27以上，阻燃超高分子量聚乙烯纤维织物由织物层和织物表面的涂层组成，所述织物层为浸轧阻燃剂的超高分子量聚乙烯纤维织物，所述涂层为聚偏氟乙烯涂层。

所述阻燃剂主要为聚合物用阻燃剂，包括有机磷系阻燃剂(如阻燃剂FRC-1、阻燃剂BDP)，以磷和氮为主要组成元素的膨胀型阻燃剂(如Exolit IFR-10)。

所述聚合物用阻燃剂溶液：由所述阻燃剂、水溶液和渗透剂JFC配制而成，阻燃剂所占的质量分数为20％-30％，JFC质量分数为1％。

所述聚偏氟乙烯溶液：将聚偏氟乙烯粉体溶解在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中配制而成，聚偏氟乙烯的质量分数为10％-20％，聚偏氟乙烯粉体的分子量对其成膜性能有重要影响，选择分子量为60-80万的聚偏氟乙烯粉体。

所述织物的涂层厚度控制在0.5-2mm，涂层方式包括单面涂层和双面涂层，烘干温度为60-85℃。

所述阻燃超高分子量聚乙烯纤维织物由以下方法制得：

1.浸轧阻燃剂溶液：将超高分子量聚乙烯织物在上面所述阻燃剂溶液中二浸二轧，轧液率70％，然后在60℃烘燥15min，将织物烘干待用。

2.聚偏氟乙烯溶液涂层：织物浸轧阻燃剂烘干后，利用质量分数为10％-20％的聚偏氟乙烯溶液对织物表面进行单面或双面涂层，涂层厚度控制在0.5-2mm，烘干温度为60-85℃，即制得所述的阻燃超高分子量聚乙烯纤维织物。

本发明还提供一种阻燃超高分子量聚乙烯纤维织物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

1.浸轧阻燃剂溶液：将超高分子量聚乙烯织物在上面所述阻燃剂溶液中二浸二轧，轧液率70％，然后在60℃烘燥15min，将织物烘干待用。

2.聚偏氟乙烯溶液涂层：织物浸轧阻燃剂且烘干后，利用质量分数为10％-20％的聚偏氟乙烯溶液对织物表面进行单面或双面涂层，涂层厚度控制在0.5-2mm，烘干温度为60-85℃，即制得所述的阻燃超高分子量聚乙烯纤维织物。

有益效果：