功能材料泡沫涂层制备阻燃隔热防护面料研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laverke
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火灾是经常发生的灾害事件。在火场环境中,无论是消防人员的救援工作还是遇险人员的逃生自救,都离不开阻燃隔热防护制品。以芳纶等高性能纤维为基础的面料虽然有较好的阻燃隔热性能,但成本高昂。这不利于家庭用消防用器材储备的推广,也使得消防救援服装的清洗与更新成本昂贵。开发兼具良好阻燃隔热性能、服用性能和加工性能,且价格低廉的面料,替代价格昂贵的高性能纤维面料,对于消防装具的普及和降低消防服装成本具有积极意义。本研究以玻璃纤维织物为基础,采用泡沫整理方法将粘弹性材料、阻燃功能材料和隔热功能材料施加到玻璃纤维织物上,改善玻璃纤维织物的加工性能与服用性能,保证面料的阻燃性能和热稳定性能,提升面料热防护性能,制备性能优良且成本低廉的纺织面料,实现消防面料的低成本化。以玻璃纤维织物为基础,以水性聚氨酯为粘弹性材料,选用聚磷酸铵与季戊四醇组成复配型阻燃剂以及氢氧化铝等无机纳米材料作为阻燃剂,用泡沫整理方法进行热防护功能面料制备,考察粘弹性材料施加与面料可加工性及舒适性的关系,由此确定粘弹性材料用量,在此基础上研究粘弹性材料中添加阻燃剂与面料阻燃性能、热稳定性能和热防护性能关系,确定阻燃剂种类与用量;采用硅烷偶联剂和油酸对作为阻燃隔热功能材料的纳米氢氧化铝和二氧化硅进行表面改性处理,制备纳米材料与粘弹性材料构成的无机—有机纳米复合材料,探讨纳米功能材料结构调控对功能材料与纤维结合稳定性影响,实现其在玻璃纤维表面的均匀分布及牢固结合,并研究纳米功能材料结构调控与面料热防护性能及舒适性关系;采用刻蚀法、偶联法和负载法对玻纤进行表面处理,考察表面处理对玻璃纤维表面结构与形貌特征的影响,研究玻纤表面处理与泡沫整理制备面料热防护性能关系,评价表面处理对织物与高聚物材料结合牢度影响。研究表明,以玻纤织物为基础,以水性聚氨酯为粘弹性材料,选用添加型阻燃剂,用泡沫整理方法制备的热防护功能面料,具有良好阻燃效果(极限氧指数>35%)、热稳定性能和热防护性能(在克重小于芳纶,而TPP值大于芳纶),面料中无机纤维、颗粒材料与有机材料间有牢度的结合稳定性,而且面料具有柔软透气等舒适性和良好的加工性能,实现了消防用阻燃隔热面料的低成本制备。
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