[发明专利]一种三层涂层柔性热防护材料产品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种三层涂层柔性热防护材料产品及其制备方法，该类柔性热防护材料包括气凝胶绝热层、耐火隔热层和耐热辐射层，涂层基布为连续玄武岩纤维织物。采用所公开的三层涂层柔性热防护材料的制备方法所制备出的材料兼具耐明火、反射热辐射和高效隔热等功能。该产品的制备工艺分为气凝胶绝热涂层、耐火隔热层和耐热辐射层等三步，所制得三层涂层柔性热防护材料具备轻薄、耐高温和热防护性能优异等功能特点。

技术领域

本发明涉及热学防护复合材料制品，尤其涉及一种以连续玄武岩纤维织物为基材，有机硅树脂为基体，具有良好热学防护性能的三层涂层柔性热防护材料产品及其制备方法。

背景技术

连续玄武岩纤维织物。玄武岩纤维是在超过1400℃的温度下熔融拉丝制成的，因此，其兼具耐低温和高温的性能，长期使用温度范围在-260～700℃。除了拥有优异的耐热性能，玄武岩纤维的机械性能也十分突出，弹性模量在80～93GPa范围内，拉伸强度大于3000MPa，断裂伸长在3％左右。其优异的热稳定性和机械性能是由于其具有发达的Q4硅分子网络，破坏其Si-O键需要更多的能量。但是，由于玄武岩纤维色泽较暗，因而反射辐射热性能较差，需要进行涂层改性等处理，以增强其防护效能。

复合材料(Composite materials)，是指由两种或两种以上的性质不同的材料如金属、陶瓷及高分子材料等，通过物理或化学等制备工艺制备出来的多相材料。组成复合材料的各种材料在性能及特点上互补、取长补短，产生协同效应，这就使得复合材料的综合性能优于其原组成材料，从而满足日常生活、工业生产中各种不同的需求。复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。

涂层织物(Coated fabric)属于复合材料中的一类，它是一种纺织品，涂层黏合材料在织物一面或正、反两面原位形成单层或多层涂层。由两层或两层以上的材料组成，其中至少有一层是纺织品，而另一层或多层是完全连续的聚合物涂层。该类产品兼有两者的优点。另外，从微观角度看，织物上的涂层可视为一个空间，在此空间中可容纳一些具有特殊功能但又不能与纤维反应而固着的物质，这样就可以扩大纺织品的应用范围，不再局限传统的领域，通过该方法，可以实现一种或多种功能的复合。

在高温火场中，明火火源产生的热流多以电磁波的形式向四周传播，火焰产生的热流量峰值集中在167～226kW·m^-2范围内，波峰在2μm左右，波长范围为1～6μm。这表明明火环境中所产生的辐射热绝大部分都是出于近红外区的电磁波。普通火灾中，火源的辐射波长范围是2～20μm，在高温明火火场中，可见光(0.4～0.8μm)也同时产生了热效应，因此，在高温火场中，能被吸收并产生热效应的辐射线波长范围在0.4～20μm，称为热射线，由热射线产生的热辐射效应占高温火场总热流量的80％，因此，增强涂层织物复合材料的辐射热反射性能是提升涂层织物在火场中热防护效能的主要途径。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种以连续玄武岩纤维织物为基材，有机硅树脂为基体，在高温火场具有良好热学防护性能的三层涂层柔性热防护材料产品，可作为消防避火服外层材料。同时本技术采用三层涂层的方式使织物材料同时兼具耐烧蚀、反射辐射热及隔热功能，采用价格较低的连续玄武岩纤维织物替代价格较高的高硅氧玻璃纤维织物，解决了传统高温火场用热防护织物价格昂贵而导致使用率降低的问题。本发明为了解决上述问题所提供的技术方案是，提供一种三层涂层柔性热防护材料产品，包括：作为基材的连续玄武岩纤维织物，作为涂层基体的有机硅树脂，通过向有机硅树脂中加入不同种类的功能填料，对织物进行三层涂层工艺，在高温下固化成型制得所述柔性防护材料产品。

1.一种三层涂层柔性热防护材料产品工艺参数，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1气凝胶绝热涂层制备工艺