一种MoS2@MXene基气敏阻燃涂层及在纺织品上的应用

本发明属于火灾预警，具体涉及一种mos2@mxene基气敏阻燃涂层及在纺织品上的应用。背景技术：1、纺织品因其优良的柔软性、透气性、保暖性等优点，被广泛应用于服装、家居、交通等领域。然而，大部分纺织品属于易燃材料，给人们的日常生活造成严重的火灾隐患；同时在燃烧过程中会释放出大量的热、浓烟和有毒气体。现有技术中，室内常用的温/烟敏传感器报警灵敏度较低，通常只能在火灾中期甚至完全蔓延开时才能起到警报作用。2、开发工艺简单，同时兼顾阻燃和火灾预警功能的涂层，用于制备功能化纺织品，是一种降低室内火灾隐患的有效方法。3、近年来，磷系阻燃剂作为卤素系阻燃剂的替代品，表现出阻燃效率高、燃烧时不释放有毒气体的特点，得到了广泛的研究。其中植酸作为一种磷系生物基阻燃剂，含有6个磷酸基团和多个羟基，易于改性，能够从谷物和豆类中提取，与合成阻燃剂相比具有更广阔的前景。技术实现思路1、[技术问题]2、提供一种兼具优异阻燃性能和co2气敏火灾预警功能的气敏阻燃涂层织物的制备方法。3、[技术方案]4、一方面，提供一种气敏阻燃涂层织物的制备方法，其包括如下步骤：5、(1)mos2@mxene纳米杂化材料的制备：制备mxene；将钼源、硫源、mxene和水为原料，通过水热反应在mxene纳米片表面原位生成mos2纳米花，将水热反应所得产物经水洗，干燥，得到mos2@mxene纳米杂化材料；6、(2)pa@ppy阻燃织物的制备：利用植酸为掺杂剂，吡咯为单体，过硫酸铵为引发剂，通过原位化学氧化聚合法在织物表面构筑植酸掺杂聚吡咯阻燃涂层，干燥，得到pa@ppy阻燃织物；7、(3)将mos2@mxene纳米杂化材料分散于水中制成mos2@mxene纳米杂化材料分散液，将pa@ppy阻燃织物在mos2@mxene纳米杂化材料分散液中浸渍，以在pa@ppy阻燃织物表面构筑mos2@mxene涂层，干燥，得到气敏阻燃涂层织物。8、在一些实施例中，所述钼源和所述硫源的摩尔比为(1-3)：1；mxene与mos2的质量比为(1.5-4.5):2。9、在一些实施例中，所述钼源包括钼酸钠、仲钼酸铵或钼酸铵、四水合钼酸铵中的至少一种；所述硫源包括硫脲或硫代乙酰胺中的至少一种。10、在一些实施例中，其中，mxene的制备方法包括：用盐酸和氟化锂选择性刻蚀ti3alc2，离心，取下层沉淀水洗至ph为中性，超声使均匀分散，收集上清液，冻干，制得二维的ti3c2tx单片层纳米片——mxene；其中，tx为表面端基，包含羟基、氟、氧或其组合。11、在一些实施例中，步骤(1)中原料配比为钼酸钠：硫脲：mxene的质量比为(2-6):(1-5):(2-6)。12、在一些实施例中，步骤(1)中水热反应的温度为190～220℃。13、在一些实施例中，步骤(2)中植酸：吡咯：过硫酸铵的质量比为(1-6):(1-4):(1-2)。14、在一些实施例中，步骤(2)中反应温度为-5～30℃。15、在一些实施例中，步骤(2)中所述pa@ppy阻燃织物相较于所述织物增重为5-20％；步骤(3)中所述气敏阻燃涂层织物相较于所述pa@ppy阻燃织物的增重为5-10％。16、在一些实施例中，步骤(3)中mos2@mxene纳米杂化材料分散液的浓度为1-5mg/g。17、在一些实施例中，步骤(3)中浸渍次数为2～6次。18、在一些实施例中，步骤(2)中织物包括棉织物、涤棉织物、锦纶织物、涤纶织物或腈纶织物中的至少一种。19、另一方面，提供一种气敏阻燃涂层织物，其由内至外包括：织物层、植酸掺杂聚吡咯阻燃涂层和mos2@mxene纳米杂化材料涂层；其中：20、植酸掺杂聚吡咯阻燃涂层的制备：利用植酸为掺杂剂，吡咯为单体，过硫酸铵为引发剂，通过原位化学氧化聚合法在织物表面构筑植酸掺杂聚吡咯阻燃涂层，干燥，得到pa@ppy阻燃织物；21、mos2@mxene纳米杂化材料涂层的制备：制备mxene；将钼源、硫源、mxene和水为原料，通过水热反应在mxene纳米片表面原位生成mos2纳米花，将水热反应所得产物经水洗，干燥，得到mos2@mxene纳米杂化材料；将mos2@mxene纳米杂化材料分散于水中制成mos2@mxene纳米杂化材料分散液，将pa@ppy阻燃织物在mos2@mxene纳米杂化材料分散液中浸渍，以在pa@ppy阻燃织物表面构筑mos2@mxene涂层，干燥，得到气敏阻燃涂层织物。22、又一方面，提供前述的方法或前述的气敏阻燃涂层织物在制备车辆内饰、服装或家具面料领域中的应用。23、[有益效果]24、(1)本发明提供了一种兼具优异阻燃性能和co2气敏火灾预警功能的气敏阻燃涂层织物的制备方法。本发明首次提出通过水热反应在mxene纳米片表面原位生成mos2纳米花，得到mos2@mxene纳米杂化材料；为了实现mos2@mxene纳米杂化材料与织物的复合，本发明首先通过原位化学氧化聚合法在易燃纺织品表面构筑植酸掺杂聚吡咯阻燃涂层，然后将mos2@mxene纳米杂化材料通过浸渍的方法，利用自组装效应，将mos2@mxene纳米杂化材料结合到pa@ppy阻燃织物的表面。经测试，证实了制得的气敏阻燃涂层织物的具有优异的阻燃性能和co2气敏性能。25、(2)本发明制得的气敏阻燃涂层织物有效发挥了植酸和mos2阻燃剂催化成炭和mxene的纳米阻隔的协同作用，提高了纺织品的阻燃性，热释放总量和热释放速率峰值相较于未处理的纯棉织物，分别降低了50％和80％以上。26、(3)本发明制得的气敏阻燃涂层织物有效发挥了mos2、mxene对co2特征火灾气体的协同响应，在co2浓度为100ppm时，电阻变化值高达49.9％，是mxene的近13倍。27、(4)本发明的方法简单高效可控、可重复，涂层构筑速度快，涂层组分绿色环保，提高了纺织品的阻燃性能，赋予了纺织品对co2响应强度，有利于开发具有火灾预警功能的功能性纺织品。所得的气敏阻燃涂层同时具备阻燃作用和二氧化碳气体火灾预警作用，攻克了纺织品易燃、气体火灾预警装置响应速度慢的问题，在车辆内饰、服装、家具领域中具有广泛的应用场景。28、(5)经测试，本发明通过特定方法基于mos2@mxene纳米杂化材料制得的气敏阻燃涂层织物在co2响应强度方面，优于其他传感纳米材料与其他二维材料的组合。技术特征：1.一种气敏阻燃涂层织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氟化锂和ti3alc2质量比为(1-1.6)：1，所述钼源和所述硫源的摩尔比为(1-3)：1；mxene与mos2的质量比为(1.5-4.5):2。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钼源包括钼酸钠、仲钼酸铵或钼酸铵、四水合钼酸铵中的至少一种；所述硫源包括硫脲或硫代乙酰胺中的至少一种。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，盐酸的浓度为8～10m。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中原料配比为钼酸钠：硫脲：mxene的质量比为(2-6):(1-5):(2-6)。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中水热反应的温度为190～220℃。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中植酸：吡咯：过硫酸铵的质量比为(1-6):(1-4):(1-2)。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述pa@ppy阻燃织物相较于所述织物增重为5-20％；步骤(3)中所述气敏阻燃涂层织物相较于所述pa@ppy阻燃织物的增重为5-10％。9.一种气敏阻燃涂层织物，其特征在于，由内至外包括：织物层、植酸掺杂聚吡咯阻燃涂层和mos2@mxene纳米杂化材料涂层；其中：10.权利要求1至8中任一项所述的方法或权利要求9所述的气敏阻燃涂层织物在制备车辆内饰、服装或家具面料领域中的应用。技术总结本发明属于火灾预警技术领域，具体涉及一种MoS