一种耐高温面料及其制备方法与流程

本发明涉及面料，具体为一种耐高温面料及其制备方法。

背景技术：

1、我国是世界上最大的纺织品生产国、出口国和消费国，出口额占全球出口贸易的四分之一以上。面料关系到人们生活的方方面面，同时随着人民物质文化需求的增长，对于面料的特殊功能需求越来越多，如阻燃功能等。目前，大多数面料不具备阻燃功能，遇到明火或者火星时容易起火燃烧，火焰传播快且不易熄灭，产生浓烟和有毒气体，造成巨大的财产损失和人员伤亡。

2、此外，面料是细菌、病毒等微生物滋生的温床，这些微生物通过与人体接触造成交叉感染，对人体产生危害，会引起头痛、发热、喉咙痛、扁桃体感染等过敏性不良反应。并且，粘附在面料表面的灰尘、人体汗液、皮脂等与皮肤上的常在菌及外来微生物作用产生的低级脂肪酸和挥发性化合物，极易散发恶臭，严重影响环境，长时间的接触会影响人的身体健康。因此，研制一种具有阻燃、抗菌效果的面料尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐高温面料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种耐高温面料，所述耐高温面料由合成革与基布复合制得；所述合成革由阻燃剂、聚氯乙烯k13s与其他助剂混合制得；所述基布为克重150g/m2的织布。

4、进一步的，所述阻燃剂由氯硼氧硅纳米片、抗菌剂制得；所述氯硼氧硅纳米片由三乙氧基硅烷、氧化石墨烯、硼酸三丁酯、二氯甲烷制得。

5、进一步的，所述抗菌剂由对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈、吡咯、6,6'-二叠氮基-6,6'-二脱氧海藻糖制得。

6、进一步的，所述其它主助剂包括增塑剂、发泡剂、分散剂、稳定剂。

7、进一步的，所述增塑剂为磷酸三苯酯、磷酸邻三甲苯酯、磷酸间三甲苯酯或磷酸对三甲苯酯；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺；所述分散剂为聚乙烯蜡或石蜡；所述稳定剂为硬脂酸钙或硫醇甲基锡。

8、进一步的，一种耐高温面料的制备方法，包括以下制备步骤：

9、(1)将四氰基卟啉、6,6'-二叠氮基-6,6'-二脱氧海藻糖、溴化亚铜、六甲基三亚乙基三胺、n,n-二甲基甲酰胺按质量比9:5:1:11:3～11:7:3:15:3混合，在氮气氛围、50～60℃下反应2～4h，在液氮冷冻30～60s后，加入正己烷至沉淀完全，过滤，用去离子水洗涤3～5次，在-0.08mpa、50～60℃下真空干燥12h，得抗菌剂；

10、(2)将氯硼氧硅纳米片、抗菌剂、去离子水、n,n-二甲基甲酰胺按质量比20:1:10:10～30:3:20:10混合，在200～300rpm、110～150℃下反应2～4h后，依次用无水乙醇、去离子水洗涤3～5次，得阻燃剂；

11、(3)将聚氯乙烯k13s、阻燃剂、发泡剂、增塑剂、稳定剂、分散剂按质量比60:5:1:40:0.5:3～80:15:3:60:0.5:5混合，在20～40rpm、120～140℃下密炼0.5～1.5h，在蒸汽压力为0.5～0.7mpa、辊距为3mm下粗炼3～5min，在蒸汽压力为0.4～0.6mpa、辊距为2mm下精炼3～5min后，在120～160℃压延成型得0.1～0.3mm厚的合成革；将合成革贴合于基布上，在压力为0.2～0.4mpa、180～200℃下进行发泡、压花处理，制得耐高温面料。

12、进一步的，步骤(1)中所述四氰基卟啉制备方法为：将对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈、丙酸按质量比0.6:20～0.8:20混合，在200～300rpm、80～140℃下搅拌3～5min后，加入对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈质量0.8～1.0倍的吡咯和对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈质量2～3倍的乙酐，继续反应20～60min，冷却至室温，加入对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈质量10～20倍的甲醇，静置12h，过滤，在-0.08mpa、50～60℃下真空干燥12h，得四氰基卟啉。

13、进一步的，步骤(2)中所述氯硼氧硅纳米片制备方法为：在氮/氧混合气氛围、700～800℃下，氮/氧混合气中氮气、氧气的体积比为1:3，将中间产物2预热20～40min后，升温至900～1000℃，依次向中间产物2喷洒中间产物2质量0.1～0.3倍的硼酸三丁酯和中间产物2质量0.05～0.07倍的二氯甲烷，继续反应20～40min，得氯硼氧硅纳米片。

14、进一步的，所述中间产物2制备方法为：将中间产物1、氨水按质量比1:20～1:30混合，200～300rpm下反应24～32h后，15000rpm下用去离子水离心洗涤3～5次，在真空度为50pa、-10～-30℃冷冻干燥15～25h，得中间产物2。

15、进一步的，所述中间产物1制备方法为：将氧化石墨烯、n,n-二甲基甲酰胺按质量比0.1:40～0.3:40混合，500～800w下超声1h后，加入n,n-二甲基甲酰胺质量1.1～1.3倍的三乙氧基硅烷和n,n-二甲基甲酰胺质量0.006～0.008倍的偶氮二异丁腈，在100～200rpm、60～80℃下反应24～32h后，15000rpm下离心5～10min后，取沉淀，15000rpm下用n,n-二甲基甲酰胺离心洗涤3～5次，取沉淀，得中间产物1。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

17、本发明由阻燃剂、聚氯乙烯与其他助剂混合制得合成革后，与基布贴合制得耐高温面料，阻燃剂由三乙氧基硅烷、氧化石墨烯、硼酸三丁酯、二氯甲烷、抗菌剂制得，具有抗菌、阻燃效果。

18、首先，抗菌剂由对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈、吡咯、6,6'-二叠氮基-6,6'-二脱氧海藻糖制得；对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈中醛基与吡咯缩合制得四氰基卟啉，能在光照射下产生活性氧作用于微生物，导致微生物死亡，从而使面料具有抗菌效果；四氰基卟啉通过氰基与6,6'-二叠氮基-6,6'-二脱氧海藻糖中叠氮基反应生成三氮唑结构，并桥联聚合形成网状结构，三氮唑结构能抑制细菌的繁衍的同时，与网状结构协同增强卟啉的共轭体系，提升卟啉结构光催化活性，增益抗菌效果。

19、其次，三乙氧基硅烷在氧化石墨烯中硅氧基水解表面聚合形成二氧化硅层后，在高温、氧气作用下，氧化石墨烯分解，同时，喷洒硼酸三丁酯、二氯甲烷，使硼、氯掺杂到二氧化硅中，形成氯硼氧硅纳米片，能通过硼氧硅结构的高耐热性、片层结构的阻隔作用与分子链的运动限制作用提高材料的耐高温性，在燃烧时能产生硼酸促进含氧基团的脱水碳化，并通过与硅、硼交联凝聚作用形成具有硅碳硼结构的三维网状结构碳层，阻隔可燃性气体和热传递，从而使面料具有阻燃效果；氯硼氧硅纳米片中氯基与抗菌剂中叔胺反应形成季铵结构，增益抗菌效果的同时，在燃烧时能受热分解形成氨气使碳层膨胀，进一步提升碳层的阻隔作用，增益阻燃效果；此外，阻燃剂能通过羟基与聚氯乙烯中氯基反应以遏制聚氯乙烯脱盐酸反应，提高面料的耐高温性。

技术特征：

1.一种耐高温面料，其特征在于，所述耐高温面料由合成革与基布复合制得；所述合成革由阻燃剂、聚氯乙烯k13s与其他助剂混合制得；所述基布为克重150g/m2的织布。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温面料，其特征在于，所述阻燃剂由氯硼氧硅纳米片、抗菌剂制得；所述氯硼氧硅纳米片由三乙氧基硅烷、氧化石墨烯、硼酸三丁酯、二氯甲烷制得。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温面料，其特征在于，所述抗菌剂由对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈、吡咯、6,6'-二叠氮基-6,6'-二脱氧海藻糖制得。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温面料，其特征在于，所述其它主助剂包括增塑剂、发泡剂、分散剂、稳定剂。

5.根据权利要求4所述的一种耐高温面料，其特征在于，所述增塑剂为磷酸三苯酯、磷酸邻三甲苯酯、磷酸间三甲苯酯或磷酸对三甲苯酯；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺；所述分散剂为聚乙烯蜡或石蜡；所述稳定剂为硬脂酸钙或硫醇甲基锡。

6.一种耐高温面料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

7.根据权利要求6所述的一种耐高温面料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述四氰基卟啉制备方法为：将对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈、丙酸按质量比0.6:20～0.8:20混合，在200～300rpm、80～140℃下搅拌3～5min后，加入对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈质量0.8～1.0倍的吡咯和对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈质量2～3倍的乙酐，继续反应20～60min，冷却至室温，加入对2-(二甲基氨基)-5-甲酰苯甲腈质量10～20倍的甲醇，静置12h，过滤，在-0.08mpa、50～60℃下真空干燥12h，得四氰基卟啉。

8.根据权利要求6所述的一种耐高温面料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述氯硼氧硅纳米片制备方法为：在氮/氧混合气氛围、700～800℃下，氮/氧混合气中氮气、氧气的体积比为1:3，将中间产物2预热20～40min后，升温至900～1000℃，依次向中间产物2喷洒中间产物2质量0.1～0.3倍的硼酸三丁酯和中间产物2质量0.05～0.07倍的二氯甲烷，继续反应20～40min，得氯硼氧硅纳米片。

9.根据权利要求8所述的一种耐高温面料的制备方法，其特征在于，所述中间产物2制备方法为：将中间产物1、氨水按质量比1:20～1:30混合，200～300rpm下反应24～32h后，15000rpm下用去离子水离心洗涤3～5次，在真空度为50pa、-10～-30℃冷冻干燥15～25h，得中间产物2。

10.根据权利要求9所述的一种耐高温面料的制备方法，其特征在于，所述中间产物1制备方法为：将氧化石墨烯、n,n-二甲基甲酰胺按质量比0.1:40～0.3:40混合，500～800w下超声1h后，加入n,n-二甲基甲酰胺质量1.1～1.3倍的三乙氧基硅烷和n,n-二甲基甲酰胺质量0.006～0.008倍的偶氮二异丁腈，在100～200rpm、60～80℃下反应24～32h后，15000rpm下离心5～10min后，取沉淀，15000rpm下用n,n-二甲基甲酰胺离心洗涤3～5次，取沉淀，得中间产物1。

技术总结本发明公开了一种耐高温面料及其制备方法，涉及面料技术领域。本发明先由对2‑(二甲基氨基)‑5‑甲酰苯甲腈、吡咯、6,6'‑二叠氮基‑6,6'‑二脱氧海藻糖制得抗菌剂，能杀死或抑制细菌繁衍，从而使面料具有抗菌效果；由三乙氧基硅烷、氧化石墨烯、硼酸三丁酯、二氯甲烷、抗菌剂制得阻燃剂，提高面料耐高温性的同时，在燃烧时能促使面料碳化、交联、膨胀形成具有硅碳硼结构的三维网状结构碳层，阻隔可燃性气体和热传递，从而使面料具有阻燃效果；阻燃剂、聚氯乙烯与其他助剂混合制得合成革后，与基布贴合制得耐高温面料。本发明制备的面料具有抗菌、阻燃效果。技术研发人员：张晶晶受保护的技术使用者：上海晶芙化工科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27