[发明专利]一种耐明火热隔绝纺织品的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过纤维上片状Mg(OH)₂晶体膜和聚芳醚砜/蛭石复合膜防护层的共同作用，用于消防作战服等特种防护服的外层材料，提高外层材料的防火隔热能力，对开发具有可长时间耐明火、高隔热、兼具舒适性和灵活性的消防作战服具有决定性作用的耐明火热隔绝纺织品的制备方法。

背景技术

随着中国城市化进程的加快，高层、超高层建筑逐渐增多，在其中工作、生活的人也越来越多，而伴随之产生的高层建筑的火灾问题也越来被世界所瞩目。据火灾资料统计得知：建筑火灾一般占火灾总数的60%左右，而高层建筑火灾又在建筑火灾中所占的比例很大，火灾几率很高。由于目前的消防作战服不具备耐明火热隔绝的能力，使消防战士不能进入火场，严重影响了消防战士抢险救灾能力。开发耐明火热隔绝消防服，提高消防战士的抢险救灾能力和在火场中的生存能力，对保障人民的人身安全意义重大，同时该材料除了被赋予优良的防火隔热能力，还应具有较好的抑烟性能。根据当前典型火灾危害后果的分析，一般可定性认为毒气危险>发烟危险>火势增长危险>放热危险。在火灾中，大约80%以上的死亡者是因烟气而致死，其中大部分是吸入了烟尘及有毒气体（主要是CO）后，先昏迷再被烧死的，所以将该技术推广至建筑行业，作为建筑辅助材料也有着广阔的前景。

具有耐火和热防护功能的消防作战服一般具有多层结构，从外到内依次为阻燃耐火材料层、防水透气层、隔热层和舒适层等，其中最外层材料对防护服的耐火性能、内层材料的选用、隔热层的结构和厚重等起着决定性的作用，从而影响防护服和作战服的实用性、舒适性和灵活性。对于外层材料来讲，除难燃、耐火外，还应具有极好的隔热性能，提高材料耐明火性能及其热隔绝性能，对开发具有可长时间耐明火、高隔热、兼具舒适性和灵活性的消防服和作战服具有决定性作用。

目前评价体系的阻燃能力除了其阻燃效果外，是否具有优良的抑烟和减少毒气排放的效果也被逐渐关注。有机类阻燃剂由于存在总烟释放量大、其分解产物毒性较大的缺点，正逐步被无机类阻燃剂所取代。Mg(OH)₂作为无机类阻燃剂的典型代表，因其分解吸热量大（44.8 KJ/mol），分解后生成的氧化镁又是耐高温物质，附着于基体表面可以进一步阻止燃烧的进行，同时又具有不产生有害性气体、不挥发、无毒、无烟等特点，因此被广泛应用于橡胶、塑料、油漆、涂料、化工等行业。Mg(OH)₂作为阻燃剂和填充剂在高分子材料领域已经得到较大规模的应用，但是其在纺织品领域的应用报道较少。

在工业上，蛭石作为一种矿产是指灼烧时能急剧膨胀层解的一组类云母矿物，包括矿物学意义上的蛭石及蛭石晶层与金云母、黑云母、绿泥石晶层等所构成的间层矿物。蛭石通常呈片状，是黑云母、金云母等矿物风化或热液蚀变的产物。从成矿的角度分析，蛭石应为蒙脱石与金(黑)云母的中间过渡产物。蛭石原矿层间距为1.46 nm左右，其中层状硅酸盐的晶体结构单元层（TOT层）厚度为0.93 nm，插层蛭石层间距可以达到3 nm以上。蛭石层片间有空气间隔层，从而可产生良好的隔热效果，熔点可达1370-1400 ℃，其导热系数小，在（0.047-0.07）w/m·k之间。酚酞基聚芳醚砜是一种新型的耐高温聚合物，其玻璃化温度可高达260 ℃。除了具有良好的机械性能，还具有优异的耐高温水解性、化学稳定性以及尺寸稳定性。因而，酚酞基聚芳醚砜被广泛地应用于航空、航天、机械等各个领域。因此将蛭石所具有的高隔热、低导热的独特性能结合到聚合物/无机物纳米复合材料的制备研究中将具有极大的潜力。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种用制备的耐高温聚合物与有机柱撑蛭石混合液对表面生长有氢氧化镁晶体膜的纤维织物进行涂覆，经过适当的热处理，在纤维的表面形成不同厚度的蛭石膜防护层，从而制备出具有较强耐明火热隔绝性能的纺织品的制备方法。