專利名稱：阻燃吸音材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及阻燃吸音材料及其制備方法，特別是涉及一種采用氮、磷、硅、硼、鉀等至少兩種原料合成的阻燃劑來處理有機(jī)吸音材料，使有機(jī)吸音材料獲得抗燃燒性、抑煙性能的阻燃吸音材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，有機(jī)吸音材料具有廣泛的應(yīng)用市場。然而，由于有機(jī)材料的可燃性，有機(jī)吸音材料既成為火災(zāi)隱患。為了提高有機(jī)吸音材料的防火安全性，一些有機(jī)吸音材料產(chǎn)品結(jié)合了聚磷酸銨阻燃劑，(Ammonium Polyphosphate,以下簡稱為APP),使氧指數(shù)提高到26%。國際權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)SGS認(rèn)定，聚酯纖維的極限氧指數(shù)大于或等于28%是為阻燃聚酯纖維。目前市場上的應(yīng)用產(chǎn)品基本沒有達(dá)到極限氧指數(shù)要求。聚氨酯泡沫是一種重要的合成材，其本身氧指數(shù)僅為14-16%，故極易著火燃燒。北京化工大學(xué)杜衛(wèi)超報(bào)道，實(shí)驗(yàn)通過在聚氨酯泡沫中加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的三聚氰胺進(jìn)行阻燃改性制備了隔音阻燃聚氨酯泡沫。泡沫的阻燃·性能達(dá)到最好值，氧指數(shù)為27%。但是，這樣的阻燃改進(jìn)遠(yuǎn)不能滿足對有效防火、抗煙的防火安全要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決已有技術(shù)的缺陷，而提出一種利用具有良好滲透力和吸附性的分子/近分子級的阻燃劑，將阻燃劑在分子 近分子水平引入吸音材料纖維間的空隙，起到有機(jī)吸音材料纖維與氧、火焰隔離的作用，從而消除有機(jī)吸音材料燃燒的阻燃吸音材料及其制備方法。解決已有技術(shù)的問題，采取的技術(shù)方案是阻燃吸音材料，包括吸音板或吸音棉及具有良好滲透力和吸附能力的分子/近分子級的防火阻燃劑，所采用的吸音板或吸音棉包括聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及聚錄乙烯材質(zhì)中的一種或多種材料；阻燃材料采用的具有良好滲透力的分子/近分子體系采用多元素、多組分原料，每種原料含有硅、氮、磷、鉀及硼元素中的至少一種。采用的含硅原料包擴(kuò)二氧化硅、八[四甲基銨基]Q8、硅酸鈉。采用的含氮原料包括硝酸、硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸、亞硝酸鈉、丙基胺、丁基胺、氨基三乙酸、異丙基胺、戊基胺、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉鹽、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二異丙基胺、二戊基胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、苯胺、阱、水合阱、醋酸胺、草酸胺、乙醇胺、膽胺、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三異丙基胺、三戊基胺、三乙醇胺、氨氣、氨水、磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸氫銨、氯化銨、溴化銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四甲基氯化銨、四乙基氯化銨、四丙基氯化銨及四丁基氯化銨。采用的含磷原料包括磷酸納、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉、磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸二氫銨、磷酸、磷酸鈣、磷酸鉀、多聚磷酸銨、多聚磷酸鉀及多聚磷酸鈉。
采用的含鉀原料包括氯化鉀、硬脂酸鉀、醋酸鉀及檸檬酸鉀。采用含硼原料硼砂、水合硼酸鎂、偏硼酸鈣、偏硼酸鈉、硼酸、硼酸鋅、磷酸硼、三氧化二硼及氟硼酸。阻燃吸音材料的制備方法制備過程采用吸附、去揮發(fā)份工藝，吸附過程包括噴淋、涂刷及浸泡過程中的一種或數(shù)種；去揮發(fā)份過程包括常溫常壓揮發(fā)、常溫負(fù)壓揮發(fā)、升溫常壓排風(fēng)揮發(fā)、升溫常壓無排風(fēng)揮發(fā)及升溫負(fù)壓揮發(fā)過程中的一種或數(shù)種。原料的混合配制過程含有硅、氮、磷、鉀、硼元素的多組份原料以(T3 :(T17 :(T42 :(T16 :(T12的比例配制，與液體媒介在攪拌條件下獲得充分混合制備成液體。物料的分散勻化過程將上述液體混合1 24小時(shí)，溫度30°C 120°C，壓力1 3. 5 ATM。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合物進(jìn)行冷卻、固液分離，除去固體物，其液體為產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是，采用含有硅、氮、磷、鉀、硼元素的多組份原料，在流體媒介中經(jīng)過混合過程制備成具有良好滲透力的阻燃劑。這樣獲得的阻燃劑具有優(yōu)越的穿透纖維間微觀空隙的深入滲透功能，制備出防火性能優(yōu)越的阻燃有機(jī)吸引材料。本發(fā)明阻燃吸音 材料的制作方法簡便，生產(chǎn)周期短，無有害副產(chǎn)物。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式所采用的吸音板或吸音棉，包括聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚錄乙烯等材質(zhì)中的一種或多種材；所采用的具有良好滲透力的分子/近分子體系采用多元素、多組分原料，每種原料含有硅、氮、磷、鉀、硼元素中的至少一種，在流體媒介中經(jīng)過混合過程制備。阻燃吸音材料的制備方法，原料包括吸音板或吸音棉、具有良好滲透力和吸附能力的分子/近分子級的防火阻燃劑，制備過程采用吸附、去揮發(fā)份工藝過程，具有良好滲透力的分子/近分子體系在應(yīng)用時(shí)是通過浸泡、噴淋、涂刷手段滲透到吸音材料纖維結(jié)構(gòu)空隙中，實(shí)現(xiàn)在微觀空間對吸音材料纖維進(jìn)行吸附包覆保護(hù)，使吸音材料在火焰環(huán)境中能夠與氧源及火焰有效隔離，避免或緩解吸音材料的被動燃燒，避免或抑制吸音材料燃燒釋放煙氣。阻燃吸音材料的制備方法，原料包括吸音板或吸音棉、具有良好滲透力和吸附能力的分子/近分子級的防火阻燃劑，制備過程采用吸附、去揮發(fā)份工藝過程，其特征在于吸附過程包括噴淋、涂刷、浸泡過程中的一種或數(shù)種；去揮發(fā)份過程包括常溫常壓揮發(fā)、常溫負(fù)壓揮發(fā)、升溫常壓排風(fēng)揮發(fā)、升溫常壓無排風(fēng)揮發(fā)、升溫負(fù)壓揮發(fā)過程中的一種或數(shù)種。獲得防火、阻燃吸音材料。這樣獲得的防火、阻燃吸音材料具有優(yōu)越的抗燃燒性能和抑制煙氣形成的抗煙性能，可以顯著提高吸音材料的安全性能。采用含有硅、氮、磷、鉀、硼元素的多組份原料，在流體媒介中經(jīng)過混合過程制備成具有良好滲透力的阻燃劑。這樣獲得的阻燃劑具有優(yōu)越的穿透纖維間微觀空隙的深入滲透功能，制備出防火性能優(yōu)越的阻燃有機(jī)吸引材料。本發(fā)明所提供的具有良好滲透力的阻燃劑的制備方法，涉及采用兩種以上原料，每種原料含有硅、氮、磷、鉀、硼元素中至少一種元素。制備過程在液體媒介中進(jìn)行。本發(fā)明采用的制備過程包括下述步驟原料的混合配制過程
含有硅、氮、磷、鉀、硼元素的多組份原料以(T3 :(T17 :(T42 :(T16 :(T12的比例配制，與液體媒介在攪拌條件下獲得充分混合制備成液體。物料的分散勻化過程
將上述液體混合I 24小時(shí)，溫度30°C 120°C，壓力I 3. 5 ATM。反應(yīng)結(jié)束
將反應(yīng)混合物進(jìn)行冷卻、固液分離，除去固體物，液體為產(chǎn)品；固體回收收集另有它用。 本發(fā)明所提供的具有良好滲透力的阻燃劑的應(yīng)有方法，涉及通過浸泡、噴淋、涂刷手段將阻燃劑滲透到吸音材料纖維結(jié)構(gòu)空隙中，實(shí)現(xiàn)阻燃，氧指數(shù)可高達(dá)65%。浸泡過程在常壓或減壓條件下完成。
實(shí)施例實(shí)施例I :
取一個(gè)5000毫升的兩口圓底容器，容器配有機(jī)械攪拌器、電熱套、水冷凝管。加入2500毫升水及0. 3克Q8TMA8 (八[四甲基銨基]Q8X在攪拌的情況下，加熱到60°C，保持
0.5小時(shí)。然后加入600克聚磷酸銨和35克硼砂，混合均勻。繼續(xù)加熱回流3小時(shí)，停止加熱，靜置到室溫。抽過濾，保留液體。取一塊20cmX20cmX20cm的聚酯吸音板浸泡在上述獲得的液體產(chǎn)品中，在20°C、760mmHg條件下浸泡6小時(shí)，取出吸音板，水平放置5分鐘，水平放置10分鐘。每隔半小時(shí)倒置一次，直到無滴落物流出為止，在50°C、常壓條件下恒重，即獲得阻燃吸音板。實(shí)施例2
取一個(gè)5000毫升的雙口圓底容器，容器配有機(jī)械攪拌器、電熱套、水冷凝管，加入2500毫升水及0.3克8000目超細(xì)磷酸硼粉體。在攪拌的情況下，加熱到60°C，保持小時(shí)
0.5小時(shí)。然后加入223克水合阱、150克硼酸，混合均勻。繼續(xù)加熱回流3小時(shí)，停止加熱。靜置到室溫，抽過濾，保留液體。取一塊20CmX20CmX20Cm的聚酯吸音板浸泡在上述獲得的液體產(chǎn)品中，在45°C、760mmHg條件下浸泡6小時(shí)，取出吸音板，水平放置5分鐘，水平放置10分鐘。每隔半小時(shí)倒置一次，直到無滴落物流出為止，在50°C、常壓條件下恒重，即獲得阻燃吸音板。
權(quán)利要求
1.阻燃吸音材料，其特征在于所述的阻燃吸音材料包括吸音板或吸音棉及具有良好滲透力和吸附能力的分子/近分子級的防火阻燃劑，所采用的吸音板或吸音棉包括聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及聚氯乙烯材質(zhì)中的一種或多種材料；阻燃材料采用具有良好滲透力的分子/近分子體系采用多元素、多組分原料，每種原料含有硅、氮、磷、鉀及硼元素中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用的含硅原料包括二氧化硅、八[四甲基銨基]Q8、硅酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用的含氮原料包括氨基三乙酸、異丙基胺、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉鹽、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、苯胺、阱、水合阱、尿素、乙醇胺、膽胺、三乙醇胺、氨氣、氨水、磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸氫銨、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四甲基氯化銨、四乙基氯化銨、四丙基氯化銨及四丁基氯化銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用的含磷原料包括磷酸納、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉、磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸二氫銨、磷酸、磷酸鉀、多聚磷酸銨、多聚磷酸鉀及多聚磷酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用的含鉀原料包括硬脂酸鉀、醋酸鉀及檸檬酸鉀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻燃吸音材料，其特征在于采用含硼原料硼砂、水合硼酸鎂、偏硼酸鈣、偏硼酸鈉、硼酸、硼酸鋅、磷酸硼、三氧化二硼及氟硼酸。
7.各具權(quán)利要求I所述的阻燃吸音材料的制備方法，其特征在于制備過程采用吸附、去揮發(fā)份工藝，吸附過程包括噴淋、涂刷及浸泡過程中的一種或數(shù)種；去揮發(fā)份過程包括常溫常壓揮發(fā)、常溫負(fù)壓揮發(fā)、升溫常壓排風(fēng)揮發(fā)、升溫常壓無排風(fēng)揮發(fā)及升溫負(fù)壓揮發(fā)過程中的一種或數(shù)種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃吸音材料的制備方法，其特征在于原料的混合配制過程含有硅、氮、磷、鉀、硼元素的多組份原料以(T3 :(T17 :(T42 :(T16 :(T12的比例配制，與液體媒介在攪拌條件下獲得充分混合制備成液體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃吸音材料的制備方法，其特征在于物料的分散勻化過程將上述液體混合I 24小時(shí)，溫度30°C 120°C，壓力I 3. 5 ATM。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃吸音材料的制備方法，其特征在于反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合物進(jìn)行冷卻、固液分離，除去固體物，其液體為產(chǎn)品。
全文摘要
阻燃吸音材料及其制備方法，阻燃吸音材料，包括聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及聚錄乙烯材質(zhì)中的一種或多種材料；阻燃材料采用具有良好滲透力的分子/近分子體系，采用多元素、多組分原料，每種原料含有硅、氮、磷、鉀及硼元素中的至少一種。阻燃吸音材料的制備方法，采用吸附、去揮發(fā)份工藝過程，具有良好滲透力的分子/近分子體系在應(yīng)用時(shí)是通過浸泡、噴淋及涂刷手段滲透到吸音材料纖維結(jié)構(gòu)空隙中，實(shí)現(xiàn)在微觀空間對吸音材料纖維進(jìn)行吸附包覆保護(hù)，使吸音材料在火焰環(huán)境中能夠與氧源及火焰有效隔離，避免或緩解吸音材料的被動燃燒，避免或抑制吸音材料燃燒釋放煙氣。
文檔編號C08K3/16GK102702690SQ20121017217
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者劉啟波 申請人:遼寧美聯(lián)復(fù)合材料有限公司