[发明专利]一种隔热柔性逃生通道及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高层建筑逃生装置领域，尤其是一种高层建筑逃生通道复合材料。

背景技术

随着社会经济的高速发展，用于人们日常生活的办公、居住等的城市高层建筑越来越多，高楼大厦四处林立，形成了城市建筑群的景观；但其存在的安全隐患问题也在日益增多，影响着人们的日常生活。虽然高楼建筑物中均设置有消防器材，但是有时却会由于发现火情不及时等原因，导致不能及时有效地控制火势，同时一旦出现地震、爆炸等突发性灾难时，被困人员只能通过设置在高楼某一处位置的楼梯过道、软梯或者缓降器等逃生装置进行逃生，但由于在灾难前，人群慌乱无措，尤其是对于老弱病残以及小孩来说，在使用上述逃生方法在过程中往往会因为人多拥挤等现象导致逃生通道不顺畅，甚至在逃生过程中发生踩踏，出现人员伤亡的现象发生，不仅影响了上述逃生方式的正常运作，还不能达到良好逃生效果，逃生时间被白白浪费掉；同样的，现在高空飞行设备的使用，不管是用于娱乐的热气球、摩天轮等和用于作为交通根据的飞机等，其导致的灾难性时间也在日益增多，由于其高空运作的原因，面对灾难性事件逃生时，其逃生方法和逃生时间有限，降落伞的使用会花费大量时间，在坠落过程中其能够实现的人员逃亡有限，使得伤亡人员比例高，因此便于高处逃生的设备装置需要不断研发。

现有的高楼所用的逃生装置大部分都是用于火灾的情况，特别是使用逃生通道袋的逃生装置，逃生通道袋不仅要具有优良的耐火性能，而且也应具有优异的隔热性能，否则外部的热量进入逃生通道袋里，处于逃生通道袋的涉险人员在逃生通道袋里会异常闷热难受，大大增加涉险人员在逃生通道袋里的不适感，因此迫切需要一种具有一定的防火功能，同时还具有优异的隔热效果，还兼具强度高、耐老化、轻薄的新型复合材料。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种隔热柔性逃生通道材料，具有优异的隔热性能，同时满足防火、耐老化、强度高、轻薄等性能要求。

本发明采用的技术方案如下：一种隔热柔性逃生通道材料，包括以下重量份的原料：混合纤维30～55份、改性SiO₂气凝胶12～23份、石墨烯10～17份、膨胀珍珠岩3～5份、阻燃剂9～17份、填充剂8～12份、抗氧剂7～13份、尼龙6～10份、增韧剂3～5份、聚乙烯10～20份；所述改性SiO₂气凝胶是以正硅酸乙酯为硅源，通过加入掺杂剂进行改性处理制备成的；所述掺杂剂，包括以下重量份的组分：石棉纤维4～7份、Cr₂O₃3～5份、CeO₂2～3份、莫来石纤维4～6份。

由于采用上述方案，混合纤维能提高逃生通道的断裂强力和撕破强力，大大提高逃生通道的强度，阻燃剂能大大提高逃生通道复合材料的隔热与耐火性能，抗氧剂能提高逃生通道复合材料的抗氧化性能，进而提高逃生通道复合材料的使用寿命，石墨烯具有独特的二维碳原子结构，具有优异的导电性、耐热性、物理机械性能，同时在燃烧时石墨烯在材料表面形成一种致密的保护层，该保护层可以隔绝热量、气体，阻止进一步燃烧，因此石墨烯具有优异的阻燃与隔热效果。增韧剂能提高逃生通道复合材料的韧性，聚乙烯同样能提高逃生通道复合材料的阻燃性能，膨胀珍珠岩的导热系数很低，能达到0.07，能起到隔热的效果。SiO₂气凝胶是一种新型的轻质纳米多孔非晶固态材料，其孔洞率高达80%～99%，具有低折射率，导热系数低、无毒等优点，绝热性能好。为了进一步提高气凝胶的性能，本发明对其改性，石棉纤维可对SiO₂气凝胶进行加强，CeO₂、Cr₂O₃通过吸收辐射能阻止辐射传热，莫来石纤维可增强SiO₂气凝胶的韧性，通过几种掺杂材料的配比设计，使SiO₂气凝胶达到更好的隔热效果。同时混合纤维中的碳纤维也能对SiO₂气凝胶起到增强的作用。通过采用上述原料，并且严格控制各原料的重量配比，制得的逃生通道复合材料强度高，耐温和加工性能优良，阻燃效果好、防火效果好，综合性能优异，使逃生通道坚实耐用，保证其安全性能，在火灾发生时能起到有效的防火阻燃作用，涉险人员可通过进入逃生通道从高楼顺利往下，及时撤离。

进一步，所述混合纤维包括纳米碳纤维和纳米陶瓷纤维，其中纳米碳纤维重量份为40～65份，纳米陶瓷纤维重量份为30～50份。