一種新型阻燃pu合成革的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及PU合成革領(lǐng)域，尤其是一種新型阻燃PU合成革的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的阻燃劑添加入PU合成革的添加方法多為含浸法，PU合成革成型后，將革料直接浸漬在含有一定濃度的阻燃劑溶液中，過壓輥，烘干后形成阻燃皮革。含浸法工藝簡單，但產(chǎn)品不穩(wěn)定，該方法所有的阻燃劑多為水溶性強(qiáng)的化合物，在烘干后，存儲(chǔ)過程容易吸潮，烘干后阻燃劑由于相容性差，容易在皮革的表面產(chǎn)生噴霜，影響表觀，同時(shí)在測試成品皮革恒溫恒濕發(fā)霧過程，阻燃劑會(huì)有小部分溶解并重新結(jié)晶，產(chǎn)生大顆粒晶體;PU合成革生產(chǎn)過程，要經(jīng)過凝固、水洗工藝，采用共混法添加阻燃劑時(shí)，水溶性阻燃劑無法滿足要求，N、P阻燃劑由于NP作用水溶性好，不溶或微溶的N、P阻燃劑需分子量大的單體，然而分子量大的單體阻燃效率差，由于內(nèi)聚能大，分散性差。
[0003]傳統(tǒng)阻燃劑主要有鹵系阻燃劑，無機(jī)阻燃劑，磷系阻燃劑，氮磷阻燃劑。鹵系阻燃劑阻燃效率高，同時(shí)于高分子材料添加有很好的相容性，高適應(yīng)性，但其添加的材料抗紫外線的穩(wěn)定性低，對(duì)于PU合成革的耐老化物性產(chǎn)生影響，同時(shí)鹵系阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)生成大量的煙和有毒氣體，如具有腐蝕性的鹵化氫，致癌的二噁英等，在物性和環(huán)保上無法滿足PU革的要求;無機(jī)阻燃劑價(jià)格低廉，但其阻燃效率不高，在高分子材料的添加量往往要在30%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)才能起到阻燃效果，同時(shí)由于添加量多，載體材料會(huì)變硬，力學(xué)性能變差，紡絲不易加工，絲的強(qiáng)度不夠，發(fā)泡層添加后，PU凝固成核的速度會(huì)變快，成型后的發(fā)泡層剝離低，手感偏硬，無機(jī)阻燃劑多為堿性氧化物，PU革的PH值會(huì)偏堿性;磷系阻燃劑和氮磷阻燃劑對(duì)比，磷系阻燃劑的極性較強(qiáng)，其分子內(nèi)聚能高，顆粒大易吸潮，在添加過程容易團(tuán)聚，不易分散，適用于含浸工藝，由阻燃原理看，磷系阻燃劑雖然有足夠酸原，但無氣源組份，無法起到膨脹成膜作用；氮磷阻燃劑為市場中新興的綠色環(huán)保膨脹型阻燃劑，在阻燃過程由于能提供碳原，氣源，酸原，阻燃效率高，能做到無煙，無二次有毒氣體產(chǎn)生，極性不強(qiáng)，相容性好，添加量少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是采用含氮磷系且含有活性氫基團(tuán)的阻燃劑，通過紡絲共聚法與聚氨酯成型嫁接法在PU合成革中添加阻燃劑，開發(fā)一種不含鹵素和重金屬且具有高物性的環(huán)保阻燃PU合成革。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的一種新型阻燃PU合成革的生產(chǎn)方法包括將PU樹脂涂布層涂布于帶有紋路的離型紙上，經(jīng)烘干后涂上粘結(jié)劑，再用無紡布與PU樹脂涂布層的粘結(jié)劑層貼合，烘干后分離離型紙，收卷，其特征在于:無紡布及PU樹脂涂布層中均添加有阻燃劑，添加阻燃劑的方法如下:
[0006]I)無紡布中阻燃劑的添加:
[0007]按照重量組分選擇阻燃單體5份和成纖高聚物切片95份，將阻燃單體密煉后添加于成纖高聚物切片中進(jìn)行熔斷紡絲;為防止在干燥時(shí)成纖高聚物切片粘結(jié)成塊，選擇較低的溫度進(jìn)行預(yù)結(jié)晶；所述最佳預(yù)結(jié)晶溫度為143°c，干燥溫度為152°C，風(fēng)量控制在8.2m3/h，干切片含水率為17ug/g，這樣可滿足高速紡絲的要求;紡絲的溫度提高，阻燃單體熔體的流動(dòng)性能會(huì)更好，但溫度過高會(huì)促進(jìn)成纖高聚物切片中基團(tuán)的老化降解，在滿足紡絲所需的流動(dòng)性前提下，應(yīng)控制低溫紡絲，保證紡絲的基本物性；
[0008]2)PU樹脂涂布層中阻燃劑的添加:
[0009]按照重量組分選擇聚氨酯100份、阻燃劑15份、催化劑0.5份、硅藻土 10份，并選擇3-5份色漿、助劑S-7添加I份、溶劑二甲基甲酰胺38份，通過聚氨酯成型嫁接法，將含有活性氫無鹵的氮磷阻燃劑直接添加在聚氨酯溶液中，并添加強(qiáng)堿催化劑，進(jìn)行催化嫁接，阻燃劑直接嫁接于涂布料樹脂的分子鏈中，并與硅藻土協(xié)同作用進(jìn)行阻燃。
[0010]本發(fā)明的積極效果:
[0011]本發(fā)明所述一種新型阻燃PU合成革的生產(chǎn)方法采用共聚法將阻燃劑單體直接嫁接在聚氨酯的大分子鏈上，經(jīng)熔融紡絲后，纖維的阻燃效果好，經(jīng)多次水洗不影響阻燃效果，同時(shí)對(duì)纖維的力學(xué)性能影響不大。由于阻燃劑含有伯胺基團(tuán)，能與大分子聚氨酯在熔融時(shí)形成分子間氫鍵，與聚氨酯材料的相容性好。
【具體實(shí)施方式】
[0012]作為具體的實(shí)施案例，本發(fā)明所述的一種新型阻燃PU合成革的生產(chǎn)方法包括將PU樹脂涂布層涂布于帶有紋路的離型紙上，經(jīng)烘干后涂上粘結(jié)劑，再用無紡布與PU樹脂涂布層的粘結(jié)劑層貼合，烘干后分離離型紙，收卷，其特征在于:無紡布及PU樹脂涂布層中均添加有阻燃劑，添加阻燃劑的方法如下:
[0013]I)無紡布中阻燃劑的添加:
[0014]按照重量組分選擇阻燃單體5份和成纖高聚物切片95份，將阻燃單體密煉后添加于成纖高聚物切片中進(jìn)行紡絲;為防止在干燥時(shí)成纖高聚物切片粘結(jié)成塊，選擇較低的溫度進(jìn)行預(yù)結(jié)晶;所述最佳預(yù)結(jié)晶溫度為143°C，干燥溫度為152°C，風(fēng)量控制在8.2m3/h，干切片含水率為17ug/g，這樣可滿足高速紡絲的要求;紡絲的溫度提高，阻燃單體熔體的流動(dòng)性能會(huì)更好，但溫度過高會(huì)促進(jìn)成纖高聚物切片中基團(tuán)的老化降解，在滿足紡絲所需的流動(dòng)性前提下，應(yīng)控制低溫紡絲，保證紡絲的基本物性；
[0015]2)PU樹脂涂布層中阻燃劑的添加:
[0016]按照重量組分選擇聚氨酯100份、阻燃劑15份、催化劑0.5份、硅藻土 10份，并選擇
3-5份色漿、助劑S-7添加I份、溶劑二甲基甲酰胺38份，通過聚氨酯成型嫁接法，將含有活性氫無鹵的氮磷阻燃劑直接添加在聚氨酯溶液中，并添加強(qiáng)堿催化劑，進(jìn)行催化嫁接，阻燃劑直接嫁接于涂布料樹脂的分子鏈中，并與硅藻土協(xié)同作用進(jìn)行阻燃；
[0017]阻燃劑直接嫁接于聚氨酯的分子鏈中直接解決添加過程的相容性的問題，由于該添加方法為化學(xué)鍵連接，阻燃效率可達(dá)100% ;Base生產(chǎn)過程要經(jīng)過150°C以上的烘干工藝，可以提高嫁接的轉(zhuǎn)化率，少部分未能反應(yīng)的阻燃劑，由于阻燃劑中含有的伯胺基團(tuán)，其能和聚氨酯中的酯基等極性基團(tuán)形成分子間氫鍵;在燃燒過程，聚氨酯升溫后，阻燃劑的磷氮組分會(huì)發(fā)生一系列的熱分解，磷分解吸熱，聚合成聚偏磷酸，并炭化大分子，同時(shí)，氮吸熱產(chǎn)生氣源，膨脹含有硅藻土的碳層形成隔熱和隔氧的碳層，起到阻燃效果。
[0018]經(jīng)過實(shí)際測試，用本發(fā)明所述的方法制得的合成革產(chǎn)品極限氧指數(shù)LOI為38，用垂直燃燒法測試，合成革產(chǎn)品第一次點(diǎn)火30s后火焰立即熄滅，無暗燃，無煙氣產(chǎn)生;第二次點(diǎn)火30s皮革燒不著，也無暗燃;兩次點(diǎn)火過程帶有少量煙氣產(chǎn)生，阻燃效果達(dá)到V-O級(jí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型阻燃PU合成革的生產(chǎn)方法，包括將HJ樹脂涂布層涂布于帶有紋路的離型紙上，經(jīng)烘干后涂上粘結(jié)劑，再用無紡布與PU樹脂涂布層的粘結(jié)劑層貼合，烘干后分離離型紙，收卷，其特征在于:無紡布及PU樹脂涂布層中均添加有阻燃劑，添加阻燃劑的方法如下: 1)無紡布中阻燃劑的添加: 按照重量組分選擇阻燃單體5份和成纖高聚物切片95份，將阻燃單體密煉后添加于成纖高聚物切片中進(jìn)行熔斷紡絲;為防止在干燥時(shí)成纖高聚物切片粘結(jié)成塊，選擇較低的溫度進(jìn)行預(yù)結(jié)晶;所述最佳預(yù)結(jié)晶溫度為143°C，干燥溫度為152°C，風(fēng)量控制在8.2m3/h，干切片含水率為17ug/g，這樣可滿足高速紡絲的要求;紡絲的溫度提高，阻燃單體熔體的流動(dòng)性能會(huì)更好，但溫度過高會(huì)促進(jìn)成纖高聚物切片中基團(tuán)的老化降解，在滿足紡絲所需的流動(dòng)性前提下，應(yīng)控制低溫紡絲，保證紡絲的基本物性； 2)HJ樹脂涂布層中阻燃劑的添加: 按照重量組分選擇聚氨酯100份、阻燃劑15份、催化劑0.5份、硅藻土 10份，并選擇3-5份色漿、助劑S-7添加I份、溶劑二甲基甲酰胺38份，通過聚氨酯成型嫁接法，將含有活性氫無鹵的氮磷阻燃劑直接添加在聚氨酯溶液中，并添加強(qiáng)堿催化劑，進(jìn)行催化嫁接，阻燃劑直接嫁接于涂布料樹脂的分子鏈中，并與硅藻土協(xié)同作用進(jìn)行阻燃;在燃燒過程，聚氨酯升溫后，阻燃劑的磷氮組分會(huì)發(fā)生一系列的熱分解，磷分解吸熱，聚合成聚偏磷酸，并炭化大分子，同時(shí)，氮吸熱產(chǎn)生氣源，膨脹含有硅藻土的碳層形成隔熱和隔氧的碳層，起到阻燃效果。
【專利摘要】本發(fā)明涉及PU合成革領(lǐng)域，尤其是一種新型阻燃PU合成革的生產(chǎn)方法。本方法采用共聚法將阻燃劑單體直接嫁接在聚氨酯的大分子鏈上，經(jīng)熔融紡絲后，纖維的阻燃效果好，經(jīng)多次水洗不影響阻燃效果，同時(shí)對(duì)纖維的力學(xué)性能影響不大。由于阻燃劑含有伯胺基團(tuán)，能與大分子聚氨酯在熔融時(shí)形成分子間氫鍵，與聚氨酯材料的相容性好。
【IPC分類】D06N3/14, D06N3/00, D01F1/07
【公開號(hào)】CN105507011
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610064578
【發(fā)明人】朱巨波, 賈軍輝, 陳明煥, 蘇德業(yè)
【申請(qǐng)人】安安(中國)有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日