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一種新型阻燃隔熱彈性聚酯材料及其制備方法和應用

文檔序號:9368576閱讀:439來源:國知局
一種新型阻燃隔熱彈性聚酯材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚酯材料技術領域,具體涉及一種新型阻燃隔熱彈性聚酯材料及其制 備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 目前隔熱彈性材料主要采用軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,優(yōu)點是回彈性與隔熱效果都較 好。但是軟質(zhì)聚氨酯存在一個非常明顯的缺陷一極易燃燒,而且燃燒過程中會產(chǎn)生大量有 毒煙霧,極易造成人的室息死亡?,F(xiàn)有技術中一般通過添加阻燃劑來改變聚氨酯的阻燃性 能,如添加大量的固體阻燃劑,雖然能起到一定的阻燃效果但力學性能就會嚴重下降;含鹵 阻燃劑的耐熱性好,但是燃燒時會產(chǎn)生更多的煙、腐蝕性氣體和有毒氣體,易對人體造成二 次傷害;氟氯烴類發(fā)泡劑對臭氧層的破壞作用很大。目前聚氨酯阻燃改性難度大,而且不能 從根本上解決聚氨酯阻燃的問題。因此,亟需研發(fā)一種阻燃性能優(yōu)異的新型隔熱彈性材料 替代軟質(zhì)聚氨酯材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是提供一種新型阻燃隔熱彈性聚酯材料及其制備方法和應用,以解決 現(xiàn)有技術的不足。
[0004] 本發(fā)明采用以下技術方案:
[0005] -種新型阻燃隔熱彈性聚酯材料的制備方法,包括如下步驟:
[0006] 步驟一、將磷系共聚型永久阻燃聚酯切片放入真空轉(zhuǎn)鼓干燥設備中,在真空條件 下,緩慢升溫至110~145°C,進行預結晶2~6h,再轉(zhuǎn)入充填式干燥塔中,升溫140~165°C 干燥3~8h,達到水份含量< 30ppm ;紡絲溫度為255~282°C,經(jīng)螺桿擠壓機熔融、靜態(tài)混 合、過濾后,進入箱體計量栗計量,通過"C"型中空噴絲板擠出,經(jīng)非對稱環(huán)吹強風驟冷制得 初生絲;將初生絲平衡、集束后,經(jīng)牽伸、卷曲、切斷及松馳熱定型制得2~IOD的阻燃三維 螺旋型卷曲中空聚酯纖維;
[0007] 步驟二、將85~95wt%的2~IOD的阻燃三維螺旋型卷曲中空聚酯纖維、15~ 5wt%的低熔點滌綸短纖維混勻,再經(jīng)過清花、梳棉、縱向與橫向交叉鋪網(wǎng),之后經(jīng)過熱乳機 或熱風烘燥機將低熔點滌綸短纖維熔化與阻燃三維螺旋型卷曲中空聚酯纖維熱粘合,制備 得到立體網(wǎng)狀型的新型阻燃隔熱彈性聚酯材料。
[0008] 進一步地,步驟一磷系共聚型永久阻燃聚酯切片的磷含量為7500~8500ppm,特 性粘度為0.65~0.80dl/g,熔點彡240°C,二甘醇彡3.0%,端羧基彡30mol/t。
[0009] 進一步地,步驟一非對稱環(huán)吹強風驟冷的環(huán)吹風溫度為15~25°C,環(huán)吹風速度 L 5 ~4. 5m/s〇
[0010] 進一步地,步驟一牽伸倍數(shù)為2. 5~4. 0,松馳熱定型溫度為130~180°C。
[0011] 進一步地,步驟二低熔點滌綸短纖維的熔點為120~180°C。
[0012] 進一步地,步驟二熱粘合的溫度高于低熔點滌綸短纖維的熔點0~10°C。
[0013] 上述方法制備的新型阻燃隔熱彈性聚酯材料。
[0014] 進一步地,所述新型阻燃隔熱彈性聚酯材料根據(jù)厚度不同分為卷材和板材兩種。
[0015] 上述方法制備的新型阻燃隔熱彈性聚酯材料作為家具墊材、交通工具座椅墊材及 軟性襯墊層壓復合材料的應用。
[0016] 本發(fā)明的有益效果:
[0017] 1、本發(fā)明材料具有優(yōu)越的性能:(1)永久阻燃,并且阻燃性比阻燃軟質(zhì)聚氨酯泡 沫塑料好,極限氧指數(shù)(LOI)多32%,燃燒時煙密度等級< 50,產(chǎn)煙毒性不低于ZA2級;(2) 隔熱性、膨松性及回彈性能與軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料相似。本發(fā)明材料可代替聚軟質(zhì)氨酯泡 沫塑料用作家具墊材、交通工具座椅墊材及各種軟性襯墊層壓復合材料等。
[0018] 2、本發(fā)明方法選用磷系共聚型阻燃聚酯切片,經(jīng)"C"型中空噴絲板擠出,采用非對 稱環(huán)吹強冷風驟冷、低牽及低溫松馳熱定型制得阻燃三維螺旋型卷曲中空聚酯纖維,產(chǎn)品 中空率多30%,膨松性及回彈性較好;將低熔點滌綸短纖維軟化、熔融作為熱粘劑,與阻燃 三維螺旋型卷曲中空聚酯纖維相互粘結成立體網(wǎng)狀型的新型阻燃隔熱彈性聚酯材料,粘結 牢固,成型好;未添加其他膠粘劑,產(chǎn)品環(huán)保,使用安全。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明材料制備流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合實施例和附圖對本發(fā)明做更進一步地解釋。下列實施例僅用于說明本發(fā) 明,但并不用來限定本發(fā)明的實施范圍。
[0021] -種新型阻燃隔熱彈性聚酯材料的制備方法,包括如下步驟:
[0022] 步驟一、將磷含量為7500~8500ppm,特性粘度為0· 65~0· 80dl/g,熔點 彡240°C,二甘醇< 3%,端羧基< 30mol/t的磷系共聚型永久阻燃聚酯切片放入真空轉(zhuǎn)鼓 干燥設備中,在真空條件下,緩慢升溫至110~145°C,進行預結晶2~6h,再轉(zhuǎn)入充填式干 燥塔中,升溫140~165°C干燥3~8h,達到水份含量< 30ppm ;紡絲溫度為255~282°C, 經(jīng)螺桿擠壓機熔融、靜態(tài)混合、過濾后,進入箱體計量栗計量,通過"C"型中空噴絲板擠出, 經(jīng)溫度為15~25°C,速度為1. 5~4. 5m/s的非對稱環(huán)吹強風驟冷制得初生絲;將初生絲平 衡、集束后,經(jīng)2. 5~4. 0倍牽伸、卷曲、切斷及130~180°C松馳熱定型制得2~IOD的阻燃 三維螺旋型卷曲中空聚酯纖維;制備的阻燃三維螺旋卷曲中空聚酯纖維的中空率多30%, 膨松性及回彈性較好。
[0023] 步驟二、選用熔點為120~180 °C的低熔點滌綸短纖維為熱粘合劑,將85~ 95wt%的2~IOD的阻燃三維螺旋型卷曲中空聚酯纖維、15~5wt%的低熔點滌綸短纖維 混勻,再經(jīng)過清花、梳棉、縱向與橫向交叉鋪網(wǎng),之后經(jīng)過熱乳機或熱風烘燥機在高于低熔 點滌綸短纖維的熔點0~l〇°C的溫度下將低熔點滌綸短纖維熔化與阻燃三維螺旋型卷曲 中空聚酯纖維熱粘合,制備得到立體網(wǎng)狀型的新型阻燃隔熱彈性聚酯材料,根據(jù)厚度不同 可分為卷材和板材兩種。
[0024] 上述制備方法中選用磷系共聚型永久阻燃聚酯切片為原料生產(chǎn)阻燃三維螺旋型 卷曲中空聚酯纖維,其中磷含量7500~8500ppm,以達到與低熔點滌綸短纖維混合物中 磷含量彡7000ppm;特性粘度為0.65~0.80dl/g,熔點彡240°C,二甘醇彡3%,端羧基 < 30mol/t,熔融流變性好,且分子量分布窄,有利于紡絲及提高纖維強度。將磷系共聚型永 久阻燃聚酯切片預結晶之后干燥,有利于避免磷系共聚型永久阻燃聚酯切片干燥時粘連。 紡絲溫度為255~282°C,溫度過低易形成注頭絲、飄絲,溫度過高熔體從"C"型中空噴絲板 擠出易膨脹封口,造成纖維中空率低。采用非對稱環(huán)吹強風驟冷方式,有利于初生絲的分子 取向和結晶結構不同,具有自卷能力。
[0025] 上述方法制備的新型阻燃隔熱彈性聚酯材料具有優(yōu)越的性能:(1)永久阻燃,并 且阻燃性比阻燃軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料好,極限氧指數(shù)(LOI)多32%,燃燒時煙密度等級 <50,產(chǎn)煙毒性不低于ZA 2級;(2)隔熱性、膨松性及回彈性能與軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料相似。 本發(fā)明材料可代替軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料用作家具墊材、交通工具座椅墊材及各種軟性襯墊 層壓復合材料等。
[0026] 以下實施例涉及的磷系共聚型永久阻燃聚酯切片的制備方法:將62~67wt%精 對苯二甲酸(PTA)、28~33. 5wt %乙二醇(EG)、4. 5~5. Owt % 2-羧乙基苯基次膦酸(磷 系共聚型阻燃劑,CEPPA)及300~500ppm銻系催化劑(三氧化二
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