[发明专利]一种防火隔热高性能芳纶绳缆

说明书

本发明提供了一种防火隔热高性能芳纶绳缆，其制备方法包括如下步骤：1）将芳纶缆绳经预处理液浸泡处理后，清洗烘干；2）然后浸泡到所配制的功能涂料中形成功能涂层，通过浸泡时间调整调控功能涂层的厚度；浸泡一段时间后取出，进行低温烘烤交联，制得成品。本发明具有如下技术效果：本发明利用涂层技术制备了一种防火隔热高性能芳纶绳缆，采用的阻燃涂层原料具有环保、低烟、低毒的优点，并且该阻燃涂层不会影响绳缆材料的力学性能，遇火燃烧时，涂层先受热成炭，隔绝热量和氧气，起到保护内部绳缆的作用；本发明利用涂层技术制备了一种防火隔热高性能芳纶绳缆，使得涂层在厚度很小的情况下仍然可以获得很好的防火隔热效果。

技术领域

本发明涉及一种防火隔热高性能芳纶绳缆，属于阻燃绳索技术领域。

背景技术

芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，广泛应用于复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域。芳纶纤维具有极高的强度，重量比拉伸强度是钢丝的6倍，玻纤的3倍，高强尼龙工业丝的2倍；其拉伸模量是钢丝的3倍，玻纤的2倍，高强尼龙工业丝的10倍；芳纶的连续使用温度范围极宽，在-196℃至204℃范围内可长期正常运行。在150℃下的收缩率为0，在560℃的高温下不分解不熔化。以芳纶纤维编织而成芳纶绳现被广泛应用于：芳纶工程缆绳、辊道绳、吊绳、芳纶安全绳、高空作业绳、牵引绳、芳纶休闲用绳、滑翔伞绳、滑水牵引绳、芳纶海洋救助绳、运输吊装绳、耐刺割绳、耐磨耗芳纶绳、防火阻燃绳、耐高温绳、耐化学腐蚀芳纶绳等对绳子有特殊要求多方领域。特别是作为一种本质阻燃材料，芳纶绳缆在明火、高温环境表现出其他商品化纤维不可取代的优势。

但芳纶是有机纤维耐热性能最差，芳纶绳缆在明火或高温(如300℃)极端条件下，其力学性能急速恶化，当温度达到280℃时，其质量损失达到41％；300℃条件下，5小时后的断裂强力保持80.3％，10小时后还剩61.0％，20小时后仅剩15.0％。当芳纶绳缆用于航空、航天、消防、军事、石化等诸多领域，常常需要绳缆能够在高温或明火环境中作业一定时间，并且保证其一定可使用的残余强度。较为简单的办法就是为芳纶缆绳提供一层保护层，扮演着隔热、阻燃的效果，以保证芳纶缆绳在明火或高温环境中在一定时间内仍能具有一定的强度，达到救援的目的。

发明内容

本发明的目的是：本发明在于克服背景技术中的缺陷，提供了一种防火隔热高性能芳纶绳缆。本专利将为芳纶缆绳提供一种防火隔热涂层，组分选择符合环保化、低毒化和高效化的发展理念。

本发明的技术方案如下：

一种防火隔热高性能芳纶绳缆，其制备方法包括如下步骤：

1)将芳纶缆绳经预处理液浸泡处理后，清洗烘干；

2)然后浸泡到所配制的功能涂料中形成功能涂层，通过浸泡时间调整调控功能涂层的厚度；浸泡一段时间后取出，进行低温烘烤交联，制得成品；

所述的步骤1)中，预处理溶液为硫酸溶液、磷酸溶液或氢氧化钠溶液中的任意一种；

所述的步骤2)中，所述的功能涂料的组分包括壳聚糖、聚乙烯醇、阻燃剂和交联剂；其中，壳聚糖的重量份数为40-80份，聚乙烯醇的重量份数为5-20份；阻燃剂的重量份数为10-40份；交联剂的重量份数为0.5-5份。

所述的阻燃剂为磷杂菲或磷酸酯；所述的交联剂为双官能团的醛或酸酐。

所述的预处理液配制方法如下：直接将酸或碱加到水中，搅拌均匀，所述的硫酸溶液质量百分数为5-20wt％，磷酸溶液质量百分数为20-60wt％，氢氧化钠溶液质量百分数为5-20wt％。

所述的功能涂料配制方法如下：

1)配制壳聚糖溶液：将一定量的壳聚糖加入到2％稀醋酸水溶液中，45-65℃条件下搅拌至壳聚糖溶解完全，得到黄色透明的壳聚糖溶液，壳聚糖溶液的质量百分数为1-5wt％；