[发明专利]一种基于金属骨架的阻燃聚乙烯复合面料及其制备工艺

权利要求书

1.一种基于金属骨架的阻燃聚乙烯复合面料制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1：用热塑型聚氨酯弹性体包覆聚磷酸铵，制备微胶囊化聚磷酸铵；

S2：用铝作为金属源，富马酸作为有机配体，制备金属骨架；

S3：将金属骨架、微胶囊化聚磷酸铵、超高分子量聚乙烯、十氢萘经过共混、挤出、冷却、超拉伸、冷却制得超高分子量聚乙烯长纤维；

S4：将超高分子量聚乙烯长纤维经过预热、卷曲、多级干燥、切割制得超高分子量聚乙烯短纤维；

S5：将超高分子量聚乙烯短纤维进行纺织得到聚乙烯复合面料。

2.根据权利要求1所述的一种基于金属骨架的阻燃聚乙烯复合面料制备工艺，其特征在于：

S1：将季戊四醇加入到二甲基亚砜中，水浴加热，搅拌均匀，加入甲苯二异氰酸酯，保持温度不变，搅拌均匀，加入1,4-二氧六环，保持温度不变，搅拌均匀，依次加入聚磷酸铵、1,4-二氧六环、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、二月桂酸二丁基锡，水浴加热升温，搅拌均匀，静置，冷却至室温，过滤，冲洗，干燥，制得微胶囊化聚磷酸铵；

S2：将富马酸钠与去离子水混合，制得溶液A，将九水合硝酸铝与去离子水混合，制得溶液B，将溶液A逐滴滴入到溶液B中，水浴加热，搅拌均匀，离心，冲洗，干燥，制得金属骨架；

S3：将金属骨架、微胶囊化聚磷酸铵、超高分子量聚乙烯、十氢萘置于双螺杆挤出机中，熔融共混，挤出，冷却，超拉伸，冷却，制得超高分子量聚乙烯长纤维；

S4：将超高分子量聚乙烯长纤维预热，卷曲，多级干燥，切割成短纤维，制得超高分子量聚乙烯短纤维；

S5：将超高分子量聚乙烯短纤维捻成面纱，进行纺织，制得聚乙烯复合面料。

3.根据权利要求2所述的一种基于金属骨架的阻燃聚乙烯复合面料制备工艺，其特征在于：

所述S1：将季戊四醇加入到二甲基亚砜中，水浴加热至40℃～50℃，搅拌20～30min，加入甲苯二异氰酸酯，保持温度不变，搅拌10～15min，加入1,4-二氧六环，保持温度不变，搅拌10～15min，依次加入聚磷酸铵、1,4-二氧六环、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、二月桂酸二丁基锡，水浴加热升温至80℃～90℃，搅拌5～7h，静置1～2h，冷却至室温，过滤，用去离子水冲洗3～4次，置于烘箱中，在80℃下干燥20～30min，制得微胶囊化聚磷酸铵；

所述S2：将富马酸钠与去离子水混合，制得溶液A，将九水合硝酸铝与去离子水混合，制得溶液B，将溶液A逐滴滴入到溶液B中，水浴加热至40℃，搅拌10～15min，将溶液置于离心机中，在5000～8000r/min下离心15min，用去离子水冲洗3～4次，置于烘箱中，在80℃下干燥40～60min，制得金属骨架；

所述S3：将金属骨架、微胶囊化聚磷酸铵、超高分子量聚乙烯、十氢萘置于双螺杆挤出机中，在螺杆转速为80～120r/min、温度为170℃～190℃下熔融共混，将混合物从喷丝板中挤出，冷却至室温，经过超拉伸工艺，冷却至室温，制得超高分子量聚乙烯长纤维；

所述S4：将超高分子量聚乙烯长纤维在50℃～60℃下进行预热，预热后将超高分子量聚乙烯长纤维进行卷曲，将卷曲后的超高分子量聚乙烯长纤维进行多级干燥，置于烘箱中，在150℃下干燥1～2h，温度调整为100℃，干燥2～3h，温度调整为60℃，干燥3～4h，将干燥后的超高分子量聚乙烯长纤维切割成50～80mm的短纤维，制得超高分子量聚乙烯短纤维；

所述S5：将超高分子量聚乙烯短纤维按25捻/10cm的捻度捻成面纱，将面纱按照经向间距0.8cm，纬向间距1.0cm进行纺织，制得聚乙烯复合面料。

4.根据权利要求3所述的一种基于金属骨架的阻燃聚乙烯复合面料制备工艺，其特征在于：所述超拉伸工艺中超高分子量聚乙烯长纤维依次在温度为65℃～105℃下进行加热、拉伸，温度为100℃～150℃下进行加热、拉伸，在温度为30℃～50℃下进行降温。