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涤纶类阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-17 10:16:13
近年来,由纺织品引起的火灾日益增多,据统计,纺织品造成火灾的死亡率占50%。涤纶纤维是合成纤维中用量最大的一类,广泛应用于服装、地毯和装饰面料等领域,但涤纶纤维易燃烧,其燃烧热为23.8Wg,限氧指数为20%~22%,因此其一旦燃烧,比棉纤维(燃烧热为18.8kJ/g,限氧指数为17%一19%)更猛烈…。为此,对涤纶类纺织品进行阻燃整理特别重要。涤纶类阻燃剂主要有磷系和卤素系两大类。

由于卤素系阻燃剂在实际燃烧过程中会生成卤化氢气体,会对人体的呼吸产生严重的窒息作用,因此现在各国都在加紧研制不含卤素的耐久型阻燃剂,可以预见卤素类的阻燃剂将会被安全性更高的含磷类阻燃剂所淘汰。

聚酯纤维燃烧时会产生游离基,这种游离基的活性会不断破坏碳间的结合,引起连锁分解反应,从而产生可燃性气体。含磷系阻燃剂在高温下分解生成磷酸及其衍生物聚磷酸酐,在降解聚合物周围形成玻璃状保护层,阻碍生成的有机可燃物向火焰面扩散,并隔绝空气,而且聚磷酸酐有强烈的脱水作用,可促进聚合物表面炭化。

此外,含磷系阻燃剂在高温下能捕捉聚酯的氧原子形成一POP_组分,从而减少燃烧过程中的氧,同时继续扩散到聚合物表面促进石墨层结构的形成,因而相应地提高了聚酯纤维的着火温度,降低其燃烧性能。再者,涤纶类阻燃剂的存在使得聚酯纤维的熔点降低,遇火后纤维熔融,使火焰不能接触纤维,从而降低燃烧作用。

阻燃剂K.19是一种环笼状膦酸酯,含磷量高,用量少,赋予织物优良的阻燃性,热稳定性高,挥发性低,与多种聚合物的相容性优良,各种毒性试验的结果已证明本品极其安全。本试验探讨磷系阻燃剂K一19在涤纶织物的阻燃性能,并优化了其应用工艺。

按日本JISL1091--1999(纺织品燃烧性能的试验方法一A一1法(450微型燃烧器法)》测试炭化面积(A)、余燃时间、阴燃时间、炭长和阻燃级别。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性,具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。


取50x50cm布样,浴比1:20,水量90L,标准洗剂2g/L,双氧水3mL/L,过碳酸钠1.5g/L,在85℃洗15min,然后常温溢流洗10min,离心脱水,以上为洗涤一次。如需洗涤50次,则重复以上操作,最后在100—105℃烘干。

取布样500g,浴比l:20,标准洗剂2g/L,用家用洗涤机40℃洗25min,再溢流水洗10min,脱水308,继续溢流水洗lOmin。如此重复50次,最后脱水烘干。

取布样800g,水量60L,洗剂石碱(按肛SK3303--2000(洗衣粉法》)l∥L,在60℃用水洗机洗涤15min,然后在40℃,60L水中洗涤5min,连续3次,最后脱水烘干,以上为一个循环,重复以上操作5次。

选择阻燃剂用量3%,6%,9%,12%和15%,焙烘温度200℃,时间2min。阻燃剂用量对阻燃效果有着相当大的影响。随着用量的提高,增重率、限氧指数和接焰次数都相应提高,但当用量达到12%时,其对阻燃效果的影响不再明显。这一点从增重率的变化来看也很明显。

根据纺织品阻燃测试方法JISL1091中关于涤纶纤维织物测试的规定,当接焰次数大于等于3时,则测试织物能通过标准测试。所以,当K-19的质量分数为6%时,就能满足测试要求。为便于考察阻燃剂的用量在不同温度和时间下的阻燃效果,以及对于其它混纺织物如涤棉织物的要求,选择阻燃剂用量6%和12%来进行后续的工艺试验。

研究了阻燃剂K—19在涤纶织物上的阻燃整理工艺,考察了涤纶类阻燃剂用量、焙烘温度、焙烘时间和酸度对阻燃效果的影响,测试了整理织物的耐久性。结果表明,优化的阻燃整理工艺为:阻燃剂K-19用量6%一12%,润湿剂适量,磷酸氢二钠用量0.5%(调节pH值6.5),焙烘温度200℃,时问1.5—2.0min;阻燃整理后织物具有较好的耐久阻燃效果,且手感柔软。

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