本發(fā)明涉及一種阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物及其制備方法，屬于功能紡織品加工。

背景技術(shù)：

1、遮陽發(fā)泡涂層織物廣泛應(yīng)用于窗簾，遮陽棚等。遮陽發(fā)泡涂層織物是在普通織物表面進(jìn)行涂層加工，通常在涂層樹脂整理液中添加遮光劑，如鈦白粉、炭黑或其他涂料，經(jīng)機(jī)械發(fā)泡后，多次涂布于織物表面，達(dá)到遮陽效果。

2、遮陽發(fā)泡涂層織物的阻燃等級要求高。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb50222—2017《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定裝飾材料按其燃燒性能分為四級：a級不燃性；b1級難燃性；b2級可燃性；b3級易燃性，以及標(biāo)準(zhǔn)gb/t?17591-2006《室內(nèi)裝飾裝修材料和構(gòu)件著火性能分類》的要求，窗簾應(yīng)當(dāng)至少達(dá)到b1級別的阻燃等級，即是難燃材料。

3、當(dāng)前，在阻燃紡織品的加工中鹵系、磷-氮系阻燃劑廣泛使用。其中阻燃劑中最常用的鹵系阻燃劑雖然具有其他阻燃劑系列無可比擬的高效性，但以其添加的高聚物在燃燒時會產(chǎn)生大量的煙、有毒氣體以及腐蝕性氣體，對環(huán)境和人的健康帶來危害。因此，在阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物的加工過程中不使用含鹵阻燃劑是產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。

4、然而，磷氮阻燃劑也存在一些缺點(diǎn)，如阻燃性能不足、熱穩(wěn)定性不足、耐水性差、耐遷移性差等，這些缺點(diǎn)可能會影響其牢度，所以將現(xiàn)有的磷-氮系阻燃劑直接應(yīng)用于阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物也不適合，會有阻燃效果不佳、耐水洗牢度不好的缺點(diǎn)。

5、現(xiàn)有技術(shù)中，也有技術(shù)在研究磷-氮系阻燃劑，但或多或少都存在著問題和待改進(jìn)的地方。如cn?112663340?a中公開了以丙烯酰胺、馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯等作為基礎(chǔ)原料反應(yīng)得到馬來酸酐改性丙烯酰胺包裹丙烯酸酯類的聚合物，然后再形成納米銅進(jìn)行沉積，同時添加氨基硅烷，制得一種紡織品阻燃劑。雖然最終阻燃效果似乎不錯，但制備步驟、原料使用都過于復(fù)雜，不利于工業(yè)使用。此外，該專利針對的是紡織品，然而其給出的技術(shù)手段卻含糊不清的，不能確保能夠?qū)嵤?/p>

6、cn?107629250?b中公開一種使用甲醛、丙烯酸酰胺與氨進(jìn)行反應(yīng)，形成改性烏洛托品，隨后與有機(jī)硅單體在催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)聚合，對改性烏洛托品進(jìn)行包裹吸附，再在亞硝酸鈉的作用下提高膨脹效率，膨脹過程中有機(jī)硅聚合物形成了交聯(lián)三維體，隨后將聚谷氨酸、10-氯-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲與其混合，進(jìn)行物理包裹，在催化劑的作用下使有機(jī)硅聚合物與聚谷氨酸進(jìn)行接枝制得阻燃劑的技術(shù)。該技術(shù)步驟繁雜、原料使用種類多，并且也沒有記載有在織物上的應(yīng)用，也不確定在織物上的阻燃性能以及耐水洗牢度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、現(xiàn)有的阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物一般都是使用鹵系、磷-氮系阻燃劑來提供阻燃性能，但鹵系阻燃劑會在燃燒時產(chǎn)生大量的煙、有毒氣體以及腐蝕性氣體，對環(huán)境和人的健康帶來危害，而現(xiàn)有的磷-氮系阻燃劑存在阻燃性能不足、熱穩(wěn)定性不足、耐水性差、耐遷移性差等缺點(diǎn)。因此，需要開發(fā)一種適用于阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物的新型磷-氮系阻燃劑。

3、技術(shù)內(nèi)容

4、本發(fā)明的目的是提供一種阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物及其制備方法，首先制備含多巴和膦酸側(cè)基的聚谷氨酸，其同時具有磷-氮系阻燃劑中的酸源、炭源和氣源結(jié)構(gòu)，然后利用多巴胺的反應(yīng)性和粘附性，多巴胺與改性聚谷氨酸中的多巴側(cè)基反應(yīng)，同時一同黏附于sio2氣凝膠粒子表面，在sio2氣凝膠粒子表面牢固結(jié)合含多巴和膦酸側(cè)基的聚谷氨酸與聚多巴胺，形成一種具有磷-氮-硅協(xié)同阻燃效果的sio2氣凝膠粒子。將制備得到的改性sio2氣凝膠粒子與聚丙烯酸酯漿料混合，涂布于遮陽織物表面，獲得阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物。

5、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物，所述阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物按照以下步驟制得：

6、(1)含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸制備：

7、將聚谷氨酸、多巴胺、含氨基的膦酸類化合物和碳二亞胺鹽酸鹽混合制得混合液，進(jìn)行縮合反應(yīng)，制備得到含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸；

8、(2)磷-氮-硅協(xié)同阻燃sio2氣凝膠粒子分散液制備：

9、在堿性溶液中，加入sio2氣凝膠粒子、多巴胺、含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸，得到反應(yīng)混合液，攪拌反應(yīng)得到磷-氮-硅協(xié)同阻燃sio2氣凝膠粒子分散液；

10、(3)阻燃?xì)饽z粒子遮陽發(fā)泡涂層織物制備：

11、向步驟(2)得到的磷-氮-硅協(xié)同阻燃sio2氣凝膠粒子分散液中加入聚丙烯酸酯漿料和煤油增稠劑，配制涂層整理液，并將其涂布于遮陽織物表面，烘干后得到阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物。

12、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述的混合液中聚谷氨酸的濃度為5～50g/l。

13、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述的混合液中多巴胺的濃度為1～10g/l。

14、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(1)中，所述含氨基的膦酸類化合物選自4-氨基-1-羥基丁亞基-1,1-二磷酸(阿倫膦酸)、4-氨基丁基膦酸、2-氨基乙基膦酸、3-氨基丁基膦酸、3-氨基丙基膦酸中的至少一種。

15、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述的混合液中含氨基的膦酸類化合物的濃度為1～10g/l。

16、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述的混合液中碳二亞胺鹽酸鹽的濃度為0.5～4g/l。

17、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述的混合液的ph為5.5～6.5；ph使用醋酸和醋酸鈉緩沖液進(jìn)行調(diào)節(jié)。

18、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述的混合液的溶劑為水。

19、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，所述縮合反應(yīng)的條件為溫度20～40℃，反應(yīng)時間0.5～12小時。

20、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(2)中，所述堿性溶液的ph為7.5～9。

21、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(2)中，所述堿性溶液為磷酸鹽緩沖液、tris-鹽酸緩沖液或碳酸氫鈉溶液中的任一種。

22、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(2)中，所述反應(yīng)混合液中納米sio2氣凝膠粒子的濃度為10～100g/l。

23、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(2)中，所述反應(yīng)混合液中含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸的濃度為5～20g/l。

24、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(2)中，所述反應(yīng)混合液中多巴胺的濃度為2～10g/l。

25、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(2)中，所述攪拌反應(yīng)的溫度為20～30℃，時間為1～6小時。

26、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(3)中，所述涂層整理液中聚丙烯酸酯漿料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～30％。

27、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(3)中，所述涂層整理液中煤油增稠劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～3％。

28、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(3)中，所述阻燃遮陽涂層織物相對于所述遮陽織物增重20-30g/m2。

29、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(3)中，烘干的溫度為150～180℃，時間為2～5min。

30、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，在步驟(3)中，所述遮陽織物由以下步驟制得：

31、①配制發(fā)泡涂層用黑色漿料：取納米二氧化鈦粒子、炭黑、聚丙烯酸酯漿料、硬脂酸銨乳液和水，將其混合均勻后得到混合黑色漿料，調(diào)節(jié)混合漿料的ph為8～9，得到發(fā)泡涂層用黑色漿料；所述混合黑色漿料中，聚丙烯酸酯漿料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％～85％，硬脂酸銨乳液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％～10％，納米二氧化鈦粒子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5％～1％，炭黑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1％～0.5％，其余為水；

32、②配制發(fā)泡涂層用白色漿料：取聚丙烯酸酯漿料、二氧化鈦漿料、硬脂酸銨乳液和水，將其混合均勻后得到混合白色漿料，調(diào)節(jié)混合漿料的ph為8～9，得到發(fā)泡涂層用白色漿料；所述混合白色漿料中，聚丙烯酸酯漿料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)70％～80％，二氧化鈦漿料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％～15％，硬脂酸銨乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％～10％，水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～10％；

33、③遮光織物的制備：分別將步驟①和②得到的漿料發(fā)泡，發(fā)泡比為1:3～1:4，然后按白色漿料、黑色漿料和白色漿料的次序，將發(fā)泡后的漿料涂布于織物表面，每次涂布后，在150～180℃的條件下焙烘2～5分鐘，最終得到遮光織物；遮光織物相較于織物增重范圍在20～40g/m2。

34、本發(fā)明還提供一種上述阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物在阻燃織物或遮陽領(lǐng)域的應(yīng)用。

35、本發(fā)明的有益效果：

36、(1)在本發(fā)明中，首先合成了一種大分子阻燃劑含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸，其分子結(jié)構(gòu)中包含磷-氮系阻燃劑所需的酸源、炭源和氣源結(jié)構(gòu)，將需要多種化合物協(xié)同發(fā)揮的阻燃效果集于一身，有助于發(fā)揮協(xié)同阻燃效果。同時大分子阻燃劑含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸中含有多巴結(jié)構(gòu)，在多巴胺的反應(yīng)性與黏附性作用下，sio2氣凝膠粒子表面能夠形成牢固的含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸/聚多巴胺改性層，使得sio2氣凝膠粒子與含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸結(jié)合緊密，得到含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸/聚多巴胺改性sio2氣凝膠粒子。該產(chǎn)物具有磷-氮-硅協(xié)同阻燃作用，阻燃效果好，得到的織物續(xù)燃時間和陰燃時間均小于2s，損毀長度小于5cm。

37、(2)含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸/聚多巴胺改性sio2氣凝膠粒子上含有大量的反應(yīng)性基團(tuán)，如氨基、羧基、酚羥基等，使其能與反應(yīng)型聚丙烯酸類樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而提升了阻燃粒子在涂層中的牢度，賦予了阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物良好的阻燃耐久性。采用本發(fā)明方法制備的阻燃遮陽發(fā)泡涂層織物因此也具有良好的耐水洗性能，水洗10次后，織物的阻燃性能未見明顯下降。

38、(3)含多巴和膦酸側(cè)基聚谷氨酸/聚多巴胺改性sio2氣凝膠粒子的制備過程條件溫和，步驟簡單，僅兩步反應(yīng)即可制得，同時原料種類使用少，僅使用5種原料制得。同時，改性的氣凝膠粒子對人體健康和環(huán)境無不良影響，出現(xiàn)火災(zāi)等事故后，阻燃劑燃燒時也不會產(chǎn)生有毒害的氣體。