[发明专利]一种基于阻燃水基聚氨酯的阻燃超纤革基布的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于阻燃水基聚氨酯的阻燃超纤革基布的制备方法。其特征是合成了一种含三嗪基反应型阻燃扩链剂，利用化学反应将该扩链剂引入水基聚氨酯侧链，制备了一种阻燃水基聚氨酯，将所制备的阻燃水基聚氨酯与聚磷酸铵复合形成膨胀型阻燃含浸浆料浸渍海岛型超细纤维（简称超纤）无纺布，将浸渍有上述浆料的超纤无纺布置于凝固液中凝固，接着通过减量工艺去除海组分，水洗，干燥及后整理得到具有3D阻燃功能的超纤合成革基布。采用阻燃水性聚氨酯复合浆料替代传统的溶剂型聚氨酯含浸浆料，不仅提高了基布的阻燃性能，还从源头消除了VOCs污染，大大提升了合成革的品质、生态等级和国际市场竞争力。（阻燃扩链剂结构式）。

技术领域

本发明具体涉及一种基于阻燃水基聚氨酯的阻燃超纤革基布的制备方法，属于功能合成革制造领域。

背景技术

超细纤维合成革是基于溶离海岛型超细纤维发展起来的一种复合材料，由超细纤维和聚氨酯两部分构成。超细纤维呈束状，纤度和结构类似胶原纤维。超细纤维在超细纤维合成革中三维交织在一起，作为骨架起到支撑作用；分布在纤维周围的聚氨酯，则使整个合成革基布形成一个有机整体，它在基布中不仅具有填充性，而且形成圆形、指纹形或蜂窝状的泡孔结构，这些泡孔结构交错连通，使超细纤维合成革具有良好的、类似皮革的透气透湿性和丰满性。超细纤维合成革几乎具有天然皮革的所有优点，并且耐温性、质地均匀性、机械强度等方面更优于天然皮革，已经成为天然皮革的高档替代品。

我国超细纤维合成革制造技术起步较晚，大约起步于20世纪90年代，尽管发展迅速，但制造技术大多处在跟进层面，同质化严重，高物性、功能性产品尚处于探索和开发阶段。我国超细纤维合成革产品与具有技术优势的国家如日本相比仍存在一定差距，因此加快我国超细纤维合成革制造技术的创新势在必行，这样才能促进我国由超纤革制造大国向超纤革制造强国转变。

汽车革、飞机座椅革、家装革等对阻燃性提出了很高要求。然而超细纤维合成革的阻燃性能较差，在使用过程中存在一定的安全隐患。尤其是燃烧过程中，会释放大量的一氧化碳等有毒气体，一旦发生火灾，会缩短逃生时间。因此，开发一种高性能的阻燃超细纤维合成革材料显得尤为重要。中国专利号CN 203514091 U公开了一种阻燃超纤合成革的制备方法，将阻燃聚氨酯层和有机硅层作为阻燃层，将阻燃聚氨酯层置于有机硅层上面，提高超纤合成革的阻燃性能。但超纤革由基布和涂层构成，仅涂层具备阻燃性能，而基布不具备阻燃性能，整体阻燃性达不到市场要求。在很大程度上基布阻燃性，特别是持久阻燃性是决定成革阻燃性的关键和基础。中国专利号CN 209395371 U公开了一种汽车内饰用超纤阻燃纤维面革的制备方法，将三聚氰胺氰尿酸盐作为阻燃剂置于阻燃涂层内，上方覆盖一层铁丝网层，制得了一种高阻燃性能的超纤阻燃纤维面革。但是三聚氰胺小分子阻燃剂在合成革中容易向表面迁移，使用一段时间后容易出现喷霜，阻燃性能下降的问题。膨胀型阻燃体系由于其高效阻燃效率日益受到重视。膨胀型阻燃体系由酸源、碳源、气源三部分组成，酸源捕捉燃烧时产生的氧自由基等，猝灭燃烧反应；碳源促进成炭，形成更加致密的碳保护层；气源释放不燃性气体。这三部分互相协同，可以大幅度提高超纤合成革的阻燃性能，但现有超纤革阻燃体系，很少考虑“三源”的协同作用。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足而提供一种基于阻燃水基聚氨酯的阻燃超纤革基布的制备方法。首先合成了一种含三嗪基反应型阻燃扩链剂，利用化学反应将该扩链剂引入水基聚氨酯侧链，制备阻燃水基聚氨酯，再将所制备的阻燃水基聚氨酯与聚磷酸铵复合形成膨胀型阻燃含浸浆料浸渍超纤无纺布，经凝固、减量、水洗、干燥及后整理后得到超纤合成革基布。阻燃扩链剂通过化学键合接枝到大分子链上，克服了普通的膨胀型阻燃体系中，小分子阻燃剂（三聚氰胺等）容易迁移、减量过程中容易析出的缺点。所得阻燃剂不含卤素，含碳和氮的三嗪环与聚磷酸铵具有良好的协同作用，三嗪环提供碳源和气源，聚磷酸铵作为酸源，在基布中构成了“三源协同”的膨胀型阻燃体系；同时借助超纤基布特殊的含浸-减量工艺，获得3D（three-dimensional）阻燃网络，所制得的超纤合成革基布具有良好3D的阻燃性能。