[发明专利]一种阻燃、抑烟的改性聚酯纤维材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃、抑烟的改性聚酯纤维材料及其制备方法，改性聚酯纤维材料包括聚酯纤维基体和至少两个功能层，其中至少两个功能层包括最内层的内改性层和最外层的抑烟层。本发明的改性聚酯纤维材料具有阻燃、抑烟效果，并能保持聚酯纤维材料的原始形态，功能层厚度可控，并且，该改性聚酯纤维材料的制备方法简单方便、实用性强。

技术领域

本发明属于织物阻燃材料技术领域，具体涉及一种阻燃、抑烟的改性聚 酯纤维材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着纺织行业的不断发展，纺织品的种类日趋增多，每年因纺 织品引发的火灾所导致的伤亡人数急速增加，据统计，纺织品着火导致的火 灾占所有火灾事故20％以上，并且由这些火灾造成的人员伤亡高达50％以上。 此外，纺织品的燃烧往往伴随着大量的烟雾释放，受害者吸入大量烟雾和有 毒气体导致昏迷后死亡，该部分原因造成的纺织品火灾死亡率高达85％。因 此，在提高纺织品品质与扩大纺织品应用方面，纺织品的阻燃和抑烟性能的 提高具有重要的意义。

聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET)因其优异物理化学性能广泛 应用于纺织工业，特别是用作室内装饰品和服装纺织品。聚酯阻燃改性在聚 合、纺丝和纺织三个阶段主要分为共聚、共混、皮芯复合纺和后整理等方式。 鉴于阻燃织物熔融纺丝阶段的难操作性，阻燃织物的后整理技术有望在纺织 品的阻燃及抑烟性提高方面发挥重要作用。

由于聚酯纤维材料分子中仅含有极性很小的酯基基团，在强酸或者强碱 的作用下，大分子链易断裂，但是聚酯纤维材料分子堆砌紧密，具有高的结 晶度和取向度，使得聚酯纤维材料对酸碱等化学试剂难发生反应。近年来， 随着贻贝水下黏附功能的发现，仿生多巴胺化学逐渐成为材料领域的重要功 能化改性技术，通过多巴胺的自聚合反应实现材料的表面改性，为材料的二 次功能化提供良好的平台。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人研究出了一种阻燃、抑烟的改性聚酯纤维 材料及其制备方法，该改性聚酯纤维材料采用多巴胺化学和原子转移自由基 聚合(ATRP)技术制备得到，实现在聚酯纤维材料表面阻燃剂聚合物的接 枝，通过在聚酯纤维材料表面构建不同类型的功能层，得到阻燃、抑烟的聚 酯纤维材料，该改性聚酯纤维材料的功能层厚度可控，且保持了聚酯纤维材 料的原始形态，制备方法简单实用，从而完成本发明。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种阻燃、抑烟的改性聚 酯纤维材料，其包括聚酯纤维基体和至少两个功能层，其中至少两个功能层 包括最内层的内改性层和最外层的抑烟层。

第二方面，本发明提供一种阻燃、抑烟的改性聚酯纤维材料的制备方 法，其包括：

步骤1、对聚酯纤维基体进行预处理，获得包裹有内改性层的聚酯纤维 材料；

步骤2、对步骤1所得包裹有内改性层的聚酯纤维材料进行至少一次接 枝反应，获得改性聚酯纤维材料。

第三方面，本发明提供一种第一方面的或第二方面的方法制备的改性聚 酯纤维材料在纺织上的应用。

本发明一种阻燃、抑烟的改性聚酯纤维材料及其制备方法所具有的有益 效果为：

(1)本发明采用多巴胺化学技术，通过多巴胺的自聚合反应实现聚酯 纤维材料的表面改性，从而利于对聚酯纤维材料的二次功能化处理；

(2)本发明在经过多巴胺改性后的聚酯纤维材料上进行改性，在聚酯 纤维材料表面构建不同类型的功能层，功能层中包括阻燃元素N、P、O和Si， 构成复合阻燃剂，在阻燃、抑烟性能上起到协同增效的作用；

(3)本发明的改性聚酯纤维材料能够保持聚酯纤维材料的原始形态， 并且该改性聚酯纤维材料的功能层厚度可控，且制备方法操作简单方便，实 用性强；

(4)本发明的改性聚酯纤维材料与未处理聚酯纤维材料相比，其热释 放速率峰值降低78.7％，总烟释放量减少87％。

附图说明