表面具有膨脹型阻燃涂層的織物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種織物及其制備方法，尤其是涉及一種表面具有膨脹型阻燃涂層的 織物及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 棉和麻等纖維織物在人們日常生活中扮演著重要角色。然而，該類織物易于燃 燒，且燃燒后火焰傳播速度快，從而制約了其廣泛應用。因此，對棉和麻等纖維織物進行阻 燃處理具有一定的理論和實用價值。通常，對棉和麻等纖維織物進行阻燃處理往往采用浸 乳-焙烘、溶膠-凝膠或接枝改性等方法，需要特殊的儀器設備或復雜的制備工藝。近年 來，層層組裝法由于操作簡便、靈活且穩定性好，在織物阻燃處理中的應用引起了業內濃厚 興趣。然而，目前報道的基于層層組裝法構建的膨脹型阻燃涂層，往往操作耗時，只有在組 裝層數較大的情況下才能顯示較好的阻燃效果。目前報道的用于層層組裝的組裝單元往往 分子尺寸較小，操作效率低，只有組裝至20層左右時才能顯示較好的阻燃效果。因此，如何 采用簡單且有效的方法快速制備膨脹型阻燃涂層是一個亟待解決的問題。

【發明內容】

[0003] 為了克服【背景技術】中存在的問題，本發明的目的在于提供一種表面具有膨脹型阻 燃涂層的織物及其制備方法。本發明利用層層組裝法構建膨脹型阻燃體系，是因為其阻燃 效果好且環保。
[0004] 為達到上述目的，本發明解決其技術問題采用的技術方案是：
[0005] -、一種表面具有膨脹型阻燃涂層的織物：
[0006] 在織物的兩個表面覆有至少一層由聚電解質絡合物層和聚磷酸銨層形成的組合 涂層，組合涂層中聚電解質絡合物層和聚磷酸銨層分別作為內層和外層。
[0007] 所述的織物為棉纖維或麻纖維織物。
[0008] 所述的聚電解質絡合物為多聚磷酸和聚乙烯亞胺的聚電解質絡合物，聚電解質絡 合物中多聚磷酸和聚乙烯亞胺的質量比為4-0. 25:1。
[0009] 二、一種表面具有膨脹型阻燃涂層的織物的制備方法，包括以下步驟：
[0010] 1)制備聚電解質絡合物溶液和聚磷酸銨溶液；
[0011] 2)將織物在足量的聚電解質絡合物溶液中充分浸泡1~5min，去離子水中清洗2 次，真空干燥；然后在足量的聚磷酸銨溶液中充分浸泡1~5min，去離子水中清洗2次，真 空干燥；
[0012] 3)重復步驟2)若干次，得到所述的表面具有膨脹型阻燃涂層的織物。
[0013] 所述的聚電解質絡合物溶液采用以下方式制備：常溫下，伴隨攪拌，將濃度 為L0-4.Owt%、pH值為5.0-10.0的多聚磷酸溶液逐滴滴加至濃度為1.0-4.Owt%的 聚乙烯亞胺溶液中，采用鹽酸或醋酸稀溶液將pH值調至5. 0-10.0,得到總溶質濃度為 0. 5-2.Owt%的多聚磷酸和聚乙烯亞胺的聚電解質絡合物溶液，聚電解質絡合物中多聚磷 酸和聚乙烯亞胺的質量比為4-0. 25:1。
[0014] 所述的聚磷酸銨溶液采用以下方式制備：常溫下，伴隨攪拌，將干燥的聚磷酸銨粉 末分散于去離子水中，加入lmol/L的氫氧化鈉溶液至透明黏流體，加入lmol/L的冰醋酸溶 液至透明溶液，采用酸溶液或者堿溶液將pH值調至5. 0-10. 0,得到濃度為0. 5-2.Owt%的 聚磷酸銨溶液。
[0015] 所述的酸溶液采用鹽酸溶液或醋酸溶液，所述的堿溶液采用氫氧化鈉溶液。
[0016] 所述的氫氧化鈉溶液的溶液質量和冰醋酸溶液的溶液質量相同，并5-20倍于聚 磷酸銨質量。
[0017] 所述的織物為棉纖維或麻纖維織物。
[0018] 與【背景技術】相比，本發明的有益效果是：
[0019] 本發明的制備方法簡單易行且操作效率高。本發明充分發揮了聚電解質絡合物尺 寸大的優勢，快速構建了膨脹型阻燃涂層，處理后的織物具有很好的阻燃性能。本發明在提 高紡織品的火災安全性方面具有廣闊的應用前景和實用價值。
【附圖說明】
[0020] 圖1是未經阻燃處理的純苧麻織物的熱釋放速率曲線。
[0021] 圖2是實施例1制備得到的表面含有膨脹型阻燃涂層的苧麻織物的熱釋放速率曲 線。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0023] 本發明的實施例如下：
[0024] 實施例中采用的多聚磷酸、聚乙烯亞胺、鹽酸、聚磷酸銨、氫氧化鈉、棉織物和苧麻 織物均為市購材料。其中，多聚磷酸，P2O5含量彡85% ;聚乙烯亞胺為支化型，Mw= 25000， Mn= 10000 ;聚磷酸銨，聚合度>1000,磷含量：28. 0-30.Owt%。
[0025] 實施例1 :
[0026] (1)常溫下，在速度為1000r/min的磁力攪拌下，將IOOmL濃度為I.Owt%、pH值 為10. 0的多聚磷酸溶液逐滴滴加至IOOmL濃度為I.Owt%的聚乙烯亞胺溶液中，加去離子 水，采用鹽酸或醋酸溶液將pH值調至10. 0,得到400mL濃度為0. 5wt%的多聚磷酸和聚乙 烯亞胺的聚電解質絡合物溶液；
[0027] (2)常溫下，在速度為500r/min的機械攪拌下，將4g干燥的聚磷酸銨粉末分散于 200mL去離子水中，加入40g的lmol/L氫氧化鈉溶液至透明黏流體，加入40g的lmol/L鹽酸 溶液至透明溶液，加去離子水，采用鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液將pH值調至10. 0,得到400mL 濃度為I.Owt%的聚磷酸銨溶液；
[0028] (3)將苧麻織物（長度X寬度：400mmX90mm)在步驟⑴中形成的多聚磷酸和聚 乙烯亞胺的聚電解質絡合物溶液中浸泡lmin，用500mL去離子水清洗2次，60°C下真空干 燥；在步驟（2)中形成的聚磷酸銨溶液中浸泡lmin，用500mL去離子水清洗2次，60°C下真 空干燥；
[0029] (4)重復步驟（3)4次，得到所述的表面具有膨脹型阻燃涂層的織物，其質量凈增 量為15wt%。
[0030] 阻燃性能測試結果見表1和圖2。對比未經阻燃處理的純苧麻織物（阻燃性能測 試結果見表1和圖1)，可以看出，所述構建的膨脹型阻燃涂層顯著降低了熱釋放速率峰值 (PHRR)和總熱釋放量（THR)，顯示出良好的阻燃效果。
[0031] 實施例2:
[0032] (1)常溫下，在速度為lOOOr/min的磁力攪拌下，將200mL濃度為3.Owt%、pH值 為7. 0的多聚磷酸溶液逐滴滴加至50mL濃度為3.Owt%的聚乙烯亞胺溶液中，加去離子水， 采用鹽酸或醋酸溶液將pH值調至7. 0,得到750mL濃度為I.Owt%的多聚磷酸和聚乙烯亞 胺的聚電解質絡合物溶液；
[0033] (2)常溫下，在速度為500r/min的機械攪拌下，將3g干燥的聚磷酸銨粉末分散于 200mL去離子水中，加入1