[发明专利]一种高效阻燃防护复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本申请涉及阻燃防护材料领域，特别是涉及一种高效阻燃防护复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来各类民用、装饰用和产业用纤维以及非织造布的应用领域快速扩大，由于90％以上的纤维制品都具有易燃特性，根据相关部门的统计数据显示，我国平均每年的大小火灾都会给社会造成巨大的经济损失，同时火灾也导致成千上万的人员由于穿着不当而出现不同程度的烧伤。并且随着科技的快速发展，越来越多高温或超高温条件下的工作人员，通过穿着隔热阻燃防护服对其进行安全保护，从而避免热源对人体造成的伤害。因此，在高温作业环境中，穿着隔热阻燃防护材料制备的服装不仅可以保护皮肤免受灼烧，而且可以降低人体皮肤表面的升温速率，并在灾害发生时提供穿着者反应时间与逃离时间，以避免或减轻热源对人体的损伤。此类防护材料对阻燃性能和阻燃持久性要求较高，阻燃性能不能因洗涤而降低，而且具备耐磨性、防静电性、热防护性、透气性和透湿性。

因此为特殊行业的工作者研制一种高阻燃防护复合材料，保障穿着安全性的前提下，进一步提高舒适性和美观度，具有重要的意义。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的结构构造改进的高效阻燃防护复合材料及其制备方法和应用。

本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种高效阻燃防护复合材料，该高效阻燃防护复合材料包括SM非织造布层和ES掺杂非织造布层，SM非织造布层和ES掺杂非织造布层交叉铺网后复合固结在一起，形成高效阻燃防护复合材料；其中，SM非织造布层由PP纺粘无纺布层和PP熔喷布层组成，PP熔喷布层通过熔喷法形成于PP纺粘无纺布层表面，SM非织造布层和ES掺杂非织造布层交叉铺网时，PP熔喷布层夹于PP纺粘无纺布层和ES掺杂非织造布层之间；PP纺粘无纺布层中添加膨胀型石墨阻燃剂；PP熔喷布层中添加聚氨基环三磷腈阻燃剂和协效剂赛克；ES掺杂非织造布层由ES纤维、PET纤维和粘胶纤维的混合纤维经梳理成网制成。其中，协效剂赛克是指三(2-羟乙基)异氰脲酸酯。

需要说明的是，本申请的高效阻燃防护复合材料，在PP纺粘无纺布层中添加膨胀型石墨阻燃剂，在相同等级的阻燃效果下，膨胀型石墨阻燃剂的用量远小于普通阻燃剂，阻燃效果好，效率高，避免了因大量阻燃剂的添加影响PP纺粘无纺布层纤维的机械强度和纤维特性。并且，添加膨胀型石墨阻燃剂的PP纺粘无纺布层能够离火自熄，无析出，不起霜；膨胀型石墨阻燃剂具有非常优异的加工热稳定、耐水、耐光老化、无毒、无污染。此外，由于石墨是良好的电导体，使得PP纺粘无纺布层能防止静电荷的聚集，达到防火防静电的双重效果。膨胀型石墨阻燃剂具有丰富的孔结构，因而有优良的吸附性能，膨胀型石墨的孔结构有开放孔和封闭孔两种，孔容积占98％左右，而且以大孔为主，孔径分布范围1～10.3nm；由于膨胀型石墨以大孔、中孔为主，具有疏水性，因此将其添加到PP纺粘无纺布层中不仅具有阻燃功效，还具有良好的固液阻隔性。

本申请的高效阻燃防护复合材料，在PP熔喷布层中添加聚氨基环三磷腈阻燃剂和协效剂赛克，同样的，聚氨基环三磷腈阻燃剂对PP阻燃效果显著，添加量少，并且在高温下能很好的与PP熔融在一起，这样阻燃效果持久，水洗后阻燃剂不容易脱落失效。而ES掺杂非织造布层则具有良好的吸湿、透气、阻燃功效。本申请的高效阻燃防护复合材料，各层相互配合，不仅具有良好的固液阻隔性、阻燃性，还具有良好的透气性。

优选的，PP纺粘无纺布层中，膨胀型石墨阻燃剂的添加量为PP纺粘无纺布层重量的5％；PP熔喷布层中，聚氨基环三磷腈阻燃剂和协效剂赛克的添加量分别为PP熔喷布层重量的10％。

优选的，PP纺粘无纺布层、PP熔喷布层和ES掺杂非织造布层的质量比为45:25:30。

优选的，ES掺杂非织造布层的纤维的表面具有空穴结构。

优选的，PP熔喷布层的纤维细度为1～3μm。

优选的，PP熔喷布层的克重为12～15g/m²；PP纺粘无纺布层的克重为18～23g/m²；ES掺杂非织造布层的克重为15～20g/m²。

优选的，ES掺杂非织造布层中，ES纤维、PET纤维和粘胶纤维的重量比为30:30:40。

优选的，高效阻燃防护复合材料的一个表面为ES掺杂非织造布层，另一个表面为PP纺粘无纺布层。