[发明专利]碳纤维布专用阻燃热融复合纬纱

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种纺织领域使用的纱线，特别是涉及一种碳纤维布专用阻燃热融复合纬纱。

(二)背景技术

碳纤维是一种高强度、高模量的无机纤维材料，耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、耐冲击，具有优良的耐磨性及自润滑性，热导热率大，尺寸稳定，导电率高等许多优异性能。但碳纤维属于脆性材料，断裂伸长小，易折断，通常很难单独使用，而是与塑料、金属、陶瓷、石英等复合后制成复合材料。碳纤维织布时，也无法单独使用，只能用作经纱，纬纱通常用热熔纱，织布时用双热压辊熔融热熔纬纱形成增强复合纺织材料。但是，目前的碳纤维布专用热熔复合纬纱不具备阻燃功能。

(三)发明内容

为了克服现有产品不足，本发明提供了一种碳纤维布专用阻燃热融复合纬纱。

本发明的技术方案是这样实现的。

本方案的碳纤维布专用阻燃热融复合纬纱，为70％的玻璃纤维与30％的阻燃粘胶纤维的合股纱，纱线上均匀浸覆有阻燃热熔树脂，上述含量均为重量百分比。

所述阻燃热熔树脂由5％三氧化二锑、10％的十溴联苯醚、0.2％钛酸酯偶联剂与余量的聚酰胺树脂共混加热熔化，搅拌均匀制成。上述含量均为重量百分比。

制成的碳纤维专用阻燃热熔复合纬纱极限氧指数LOI≥27％。

本发明的思路是：

热熔纤维所用树脂均为高分子化合物，其极限氧指数LOI在19.5％左右，此类高分子化合物为易燃可燃物，碳纤维专用热熔复合纬纱作为复合增强材料，在公共场所设施、交通工具材料、军用产品等广泛使用，越来越多需要考虑阻燃问题。为了减少由于纺织品易燃引起的火灾事故，减少由此造成的对人生命和财产安全的危害，纺织品燃烧性能的测试受到了世界各国高度关注。我国在关于阻燃性纺织品的立法和标准化工作方面也作出了很大的贡献。

评判织物的阻燃性能通常采用测定样品的极限氧指数(LOI)来进行，根据氧指数的大小，通常将纺织品分为易燃LOI＝20％、可燃LOI＝20％～26％、难燃LOI＝26％～34％和不燃LOI＝35％以上四个等级。而目前公认的阻燃材料标准为LOI≥27％。

我院在研发锦纶6(聚酰胺纤维[-NH-(CH₂)₅-CO-]_n分子式与聚酰胺树脂近同)阻燃帆布的基础上，经反复试验，在聚酰胺树脂中加入无机三氧化二锑阻燃剂，有机卤化物阻燃剂及钛酸酯偶联剂，然后用玻璃纤维和阻燃粘胶并纱加捻合股成复合纱。

三氧化二锑是应用最早的阻燃剂，适用于环氧树脂、聚氨酯、氯丁橡胶、聚苯乙烯、聚酯等，单独使用时用量较大，阻燃效果一般(阻燃物含氯除外)，当与氯素化物(R.HX)并用时则有良好的协同效应，实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效剂。

三氧化二锑作为一种通用无机阻燃剂，与有机卤化物并用，通过协同作用则具有优良的阻燃效果。其作用机理如下：有机含氯阻燃剂，在一定温度下分解产生氯化氢，氯化氢是一种不燃性气体，它稀释了聚合物的继续燃烧，冲淡了燃烧区的浓度，阻止了聚合物的继续燃烧，燃烧产生的HX极易与HO等活性有利基结合，从而降低其浓度，抑制燃烧发展，含卤酸能促进聚烯烃在燃烧时固体炭的形成，有利于阻燃，它与氯化物放出的氯化氢作用生成SbOCl(氯氧化锑)。化学反应式如下：

SbOCl热分解产生SbCl₃(三氧化锑)，SbCl₃是挥发性气体，密度大能长时间停留在燃烧区内稀释可燃烧性气体，隔绝空气，能捕获燃烧性的游离基HO·H·CH₃·等起到抑制火焰作用，另外SbCl₃在火焰的上空凝结成液滴式固体微粒，其壁效应散射大量热量使燃烧速度减缓停止。

本发明的有益之处在于：本方案的阻燃热融复合纬纱为织造碳纤维布专用，不仅提高和改善了原单一纤维的缺点不足，使碳纤维的固结作用增强，而且具有阻燃功能。并纱加捻合股后抗折断性明显提高，吸附树脂溶剂量比单一玻璃纤维提高20％以上，粘结牢固度提高30％左右。该技术使织物应用更加宽广，可广泛用于航天航空、汽车造段、化工机械、纺织器材、医疗体育，密封、增强、加固材料等复合领域。

(四)具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例：

本方案的碳纤维布专用阻燃热融复合纬纱，为70％的玻璃纤维与30％的阻燃粘胶纤维的合股纱，纱线上均匀浸覆有阻燃热熔树脂，上述含量均为重量百分比。