[发明专利]一种无卤阻燃空气纤维材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃空气纤维材料及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：按照重量份称取70‑90份热塑性弹性体、5‑20份含磷阻燃剂、2‑10份含氮阻燃剂和1‑10份偶联剂于110℃‑150℃混合30min‑120min，并抽真空后，降温至80℃‑110℃，获得第一预混料；按照重量份称取0.2‑2份抗氧剂和1‑5份复合加工助剂，加入至所述第一预混料中，于80℃‑110℃混合0.5h‑1h，并抽真空后，获得第二预混料；将所述第二预混料经熔融、挤出造粒，制得无卤阻燃空气纤维材料。该无卤阻燃空气纤维材料具有优异的阻燃性、中空弹性和加工性，且能够一次性三维成型，可广泛应用。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃空气纤维材料及其制备方法和应用。

背景技术

热塑性弹性体TPE/TPR，又称人造橡胶或合成橡胶，该产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点。可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，水口边角粉碎后100％直接二次使用。既简化加工过程，又降低加工成本，因此热塑性弹性体TPE/TPR材料已成为取代传统橡胶的最新材料，其环保、无毒、手感舒适、外观精美，使产品更具创意。因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料，是世界化标准性环保材料。

在热塑性弹性体中，热塑性聚酯弹性体(TPEE)是一种嵌段共聚物，含有高熔点、高硬度的结晶型聚酯硬段和玻璃化转变温度较低的非晶型聚醚或聚酯软段，呈两相缔合结构，硬链段结晶起物理交联作用，稳定制品尺寸，软链段无定形赋予聚合物高回弹性。其属于一种综合性能优异的热塑性弹性体，具有机械强度高、弹性好、抗冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳性、耐油、耐化学腐蚀性和溶剂侵蚀等优点，具有良好的加工性，并可填充、增强及合金化改性，在汽车零部件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生活家居、生物材料等领域得到了广泛的应用，近年来用量不断增加。此外热塑性聚酯弹性体应用领域正在不断拓展，特别是随着高铁的快速发展，高铁的坐垫、靠枕；新型汽车座椅、靠背；3D高分子养老医疗制品、婴儿透气材料；生活家居及休闲娱乐用品：床垫、瑜伽垫、枕头、沙滩椅等用的无卤阻燃高弹透气空气纤维材料。此类产品在市面上多采用发泡聚氨酯、乳胶或弹簧等制作而成。而发泡聚氨酯产品在使用过程中用户体验压缩初期感觉硬，且发泡聚氨酯产品还存在缺乏透气性、长期压缩后回弹性差、长期使用容易变黄等缺点；而弹簧产品虽透气性佳，但柔软的弹簧产品支撑度不够，支撑度够的产品欠缺柔软度，弹簧产品长期使用容易损坏，耗损较快；而乳胶产品的缺点：一是乳胶本身无法阻止氧化的过程，尤其是接触紫外线时氧化过程更快，从而导致产品发黄、收缩、变形。二是真正乳胶是无法成型的，所谓的天然乳胶中的乳胶橡胶纯度只有20％～40％，大部分是蛋白质和糖类，乳胶必须加入碱类才可以保存延长时间，长时间接触碱类，会影响人体对矿物质的吸收和利用，对所吸收的维生素也存在破坏作用。三是乳胶橡胶有致过敏作用，大部分人对乳胶会有过敏情况发生。四是太过柔软，无法实应头部支撑，造成颈椎酸痛。而热塑性聚酯弹性体完全可以克服以上材料制品的缺点。同时此类产品密切跟人们生活紧密相关，特别是在高铁的密闭环境使用中，要求绿色环保、可回收、舒适性好。必须满足V0级无卤阻燃、低烟无毒、中空回弹性，更是要求此材料在喷丝过程中具有稳定的加工流动性，从而保证产品在加工中可一次性三维成型。TPEE作为一种综合性能极优的弹性体，特别是回弹性较好的产品用于无卤阻燃空气纤维材料是一个特别好的选择。由于TPEE的限氧指数(LOI)只有20％左右,易点燃且燃烧迅速，并且常规的TPEE加工稳定性还不能完全满足空气纤维的要求。故对TPEE进行阻燃、加工稳定改性，提高阻燃和加工稳定性能具十分重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种无卤阻燃空气纤维材料及其制备方法和应用，该无卤阻燃空气纤维材料具有优异的加工流动性、高效阻燃性和中空回弹性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种无卤阻燃空气纤维材料的制备方法，包括以下步骤：