[发明专利]一种防火柔性逃生通道材料及其制备方法

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，特别是使用柔性逃生通道的逃生装置，迫切需要一种防火效果好，同时强度高、耐老化、无毒的新型复合材料。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种防火逃生通道的复合材料，同时满足防火、阻燃、耐老化、耐腐蚀、强度高、轻薄等性能要求。

本发明采用的技术方案如下：一种防火柔性逃生通道材料，包括以下重量份的原料：混合纤维60～85份、阻燃剂10～22份、抗氧剂0.8～2份、石墨烯7～15份、固化剂1.5-3份、改性尼龙6～10份、增韧剂3-6份、聚丙烯12～25份。

由于采用上述技术方案，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阻燃与耐火性能，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效果。增韧剂能提高逃生通道复合材料的韧性，聚丙烯同样能提高逃生通道复合材料的阻燃性能。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，所述纳米碳纤维重量份为30～45份，纳米陶瓷纤维重量份为35～65份。

由于采用上述技术方案，采用纳米级别的碳纤维和陶瓷纤维能有效提高逃生通道的防火效果，高温绝热性能好。

进一步，所述阻燃剂包括磷酸酯类阻燃剂和三聚氰胺焦磷酸盐，所述磷酸酯类阻燃剂重量份为6～12份，三聚氰胺焦磷酸盐重量份为5～8份；其中磷酸脂类阻燃剂为CDP或TPP，优选TPP。

由于采用上述技术方案，磷系阻燃剂与传统卤素阻燃剂相比，产生的有毒气体及腐蚀气体少，可同时在气相和凝聚相起阻燃作用。

进一步，所述填充剂由重量份为15～24份纳米Sb₂O₃、10 ～18份的纳米蒙脱土、5～8份环氧树脂、18～30份纳米碳酸钙以及17～32份磷酸三丁酯组成。

由于采用上述技术方案，蒙脱土是一种层状结构的硅酸盐泥土，层间有可交换的阳离子，通过离子交换反应，使层间距离增大，较小的蒙脱土用量可使材料达到很好的强度和较好的阻燃性能。蒙脱土是经过改性的蒙脱土，并且与30%的氢氧化铝进行复配，进一步提高其阻燃性能。纳米CaCO₃是一种新型超细固体材料，具有粒子细，比表面积大，表面活化率高，能显著改善材料的阻燃性能、耐热性能。纳米Sb₂O₃与纳米CaCO₃、蒙脱土产生协同效应，在燃烧初期下能形成保护膜隔绝空气，降低燃烧温度，在高温状态下被气化，释放空气中的氧浓度，起到阻燃的作用。填充剂的添加，能起到有效阻燃的效果，保证滑道在火灾时能正常安全使用。