涤棉混纺织物阻燃剂PN-1与PN-2阻燃性能的比较
Mar 26, 2015 12:00:00 AM
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0.前言
涤棉混纺织物由于服用性能优良和结实耐用,深受消费者欢迎,然而,由于它们易于燃烧造成火灾事故,并导致巨大损失,因此阻燃整理的研究受到普遍关注[1]。至今为止,人们发现对涤棉织物的阻燃远比对其中任一组份的阻燃要困难。其原因主要有:第一,因为棉是一种不熔融不收缩的易燃性纤维,当涤棉制品燃烧时,棉纤维发生炭化,对涤纶起了一种类似乎烛芯的支架作用,从而阻碍了涤纶的熔滴脱离火源;第二,涤纶和棉两种聚合物或它们的裂解产物的相互热诱导,加速了裂解产物的溢出,因此涤棉织物的着火速度比纯涤纶和纯棉要快得多;第三,在燃烧过程中,阻燃剂能在涤和棉二种组分间迁移。因此,也给涤棉织物的阻燃带来了困难。同时,涤棉混纺织物受热时,受热熔融的涤纶组份会覆盖在涤纤维表面,而涤纤维及其裂解生成的炭会形成骨架,阻止织物收缩,致使熔融的涤纶成为着火区的一种燃料,使织物燃烧更加剧烈[2]。
因此,要降低涤棉混纺物的可燃性,要做到以下几点:(1)混纺织物中每一组份都进行阻燃化。(2)混纺织物阻燃整理时,采用各自合适的阻燃剂,其中作用最好能互补或互不干扰。(3)消除骨价效应和两组份的干扰作用。
磷氮系阻燃剂在纯棉织物上是最有效的阻燃剂之一,同时,由于磷氮二者之间的协同效应,使其在涤棉混纺织物的应用上也有很大的发展。本文采用四羟甲基氯化磷(THPC)与酰胺类化合物和氨反应,形成了一种溶于水的预缩体作为阻燃剂PN-1和PN-2。阻燃剂PN-1和PN-2是利用了磷氮阻燃体系对纤维素纤维的固相阻燃有明显的协效作用。因为含氮化合物的加入可减少磷系阻燃剂的用量,提高了阻燃效果。同时,氮与磷会首先形成磷酰胺类结构,然后生成P-N键,这样可增强与纤维伯羟基发生磷酰化的反应能力,抑制了左旋葡萄糖的生成。当织物引燃后,阻燃聚合物中的磷,便与空气中的氧起反应,生成五氧化二磷(P2O5),五氧化二磷是一种强脱水剂,能从纤维中夺出水分子,五氧化二磷遇到水后,就生成了聚磷酸,聚磷酸将会把纤维中的水继续除去,实际上是把纤维素还原成为不燃的炭,同时聚磷酸也很容易包覆在纤维的外面,从而抑制与氧的反应,避免生成可燃性气体一氧化碳。当棉纤维炭化后,相当于炭纤维,它就成为合成纤维的骨架,合成纤维分布在炭纤维中间,此时合成纤维大部分也随着纤维炭化而无法燃烧,结果便阻止了织物的燃烧.{3}。
本文主要就阻燃剂PN—1和PN—2对涤棉混纺织物的阻燃性能和整理条件进行了比较研究。