[发明专利]一种耐火阻燃聚乙烯纤维UD布的制备方法

说明书

本发明提供了一种耐火阻燃聚乙烯纤维UD布的制备方法，包括以下步骤：（1）将氢氧化镁纳米颗粒或氢氧化铝纳米颗粒与硅烷偶联剂置于有机溶剂中，高温下混合均匀，干燥后得到改性后纳米氢氧化镁或纳米氢氧化铝；（2）将步骤（1）制得的改性氢氧化镁纳米颗粒或改性氢氧化铝纳米颗粒与纳米有机蒙脱土、磷酸酯混合均匀后，与纳米气相二氧化硅一同置于有机溶剂中，搅拌均匀；（3）将聚乙烯纤维UD布浸于步骤（2）所得的溶液中，一段时间后取出，待溶剂挥发完全后，进一步热压成型。本发明提供的方法能够有效减少氢氧化镁或氢氧化铝的用量，提高阻燃效果，同时提高材料本身的力学性能和机械性能。

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯纤维UD布，特别涉及一种耐火阻燃聚乙烯纤维UD布的制备方法。

背景技术

聚乙烯纤维(乙纶)是由聚乙烯经熔融纺丝法纺丝而得到的纤维材料，聚乙烯广泛应用于塑料包装材料、发泡材料、编织布材料、电缆线包覆材料等多个方面。但它的氧指数只有18.5，属于易燃材料，这限制了它们的应用。为了提高聚乙烯材料的阻燃性，传统上一般添加含卤阻燃剂以及三氧化二锑等阻燃增效剂，这种阻燃剂在燃烧时会释放大量有毒的卤化氢气体，烟雾大，会给环境以及人身安全造成极大的损害。因此，氢氧化镁、氢氧化铝作为兼具填充、阻燃、消烟功能的清洁型无机阻燃剂是一个很有前途的替代，氢氧化物在燃烧时可以释放出水分，当材料遇火燃烧时，能够吸收燃烧放出的热量，产生水及氧化物，对聚合物有一定的炭化作用，形成一个保护层，起到阻燃作用，同时抑制材料燃烧和烟雾的产生，并达到无卤、无毒、低烟的目的，尤其是氢氧化镁作为阻燃剂，具有较高的分解温度。由于氢氧化镁无卤阻燃剂只有在加填量达到50%以上时才能够达到阻燃聚合物的作用，这导致聚合物材料的力学性能，尤其是韧性和强度大幅度降低（专利文献专利号：101012326）。另一方面，由于氢氧化镁表面亲水疏油，极性大，导致其在高填充量条件下，很难均匀地分散到高分子基体中，从而影响聚合物材料的加工性能和机械性能（专利文献专利号：101857692）。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种耐火阻燃聚乙烯纤维UD布的制备方法，提高了编织布的强度和韧性，从而解决耐火阻燃聚乙烯纤维UD布在达到阻燃要求的同时，强度和韧性达不到要求的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种耐火阻燃聚乙烯纤维UD布的制备方法，包括以下步骤：

（1）将氢氧化镁纳米颗粒或氢氧化铝纳米颗粒与硅烷偶联剂置于有机溶剂中，高温下混合均匀，干燥后得到改性后纳米氢氧化镁或纳米氢氧化铝；

（2）将步骤（1）制得的改性氢氧化镁纳米颗粒或改性氢氧化铝纳米颗粒与纳米有机蒙脱土、磷酸酯混合均匀后，与纳米气相二氧化硅一同置于有机溶剂中，搅拌均匀；

（3）将聚乙烯纤维UD布浸于步骤（2）所得的溶液中，一段时间后取出，待溶剂挥发完全后，进一步热压成型，即得耐火阻燃聚乙烯纤维UD布。

进一步地，步骤（1）中各组分配比按重量份计分别为：氢氧化镁纳米颗粒或氢氧化铝纳米颗粒40-70份，硅烷偶联剂0.5-2.0份；

进一步地，步骤（1）中高温为80℃-120℃。

进一步地，步骤（2）中各组分配比按重量份计分别为：改性氢氧化镁纳米颗粒或改性氢氧化铝纳米颗粒为30-50份，纳米有机蒙脱土为5-15份，磷酸酯为40-70份，纳米气相二氧化硅为50-60份。

进一步地，步骤（1）和步骤（2）中的有机溶剂为丙酮。

进一步地，步骤（3）中浸泡时间为2-4h。

进一步地，步骤（1）所述的氢氧化镁纳米颗粒或氢氧化铝纳米颗粒的粒径范围在200nm-300nm之间。