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合成纤维阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-20 22:04:55
我国的纺织品阻燃技术始于上世纪50年代,以研究棉织物暂时性阻燃整理起步,但发展缓慢。上个世纪60年代才出现耐久性纯棉阻燃纺织品。上个世纪70年代开发了阻燃剂后开始了对合成纤维阻燃剂技术研究阶段。

上世纪80年代,我国阻燃织物进入了新的发展时期,上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了小试研究,涤纶和丙纶已形成批量生产能力,但总体说来,合成纤维阻燃剂仍处在研究和试阶段。本文介绍合成纤维阻燃剂技术。

聚丙烯纤维的阻燃改性主要是通过添加改性和印染机械设备阻燃后整理的方法制备。目前,聚丙烯主要通过利用卤素阻燃剂和三氧化二锑等协效剂共同作用来获得阻燃效果,通常首先在聚丙烯切片中添加高浓度的阻燃剂及其它助剂,经过共混制造阻燃母粒,然后与常规聚丙烯切片纤维熔融纺丝成形,制备具有阻燃性的聚丙烯纤维。

磷―溴协效阻燃体系用于聚丙烯纤维的阻燃具有良好的阻燃效果,环境污染小,而磷―氮协效阻燃体系用于聚丙烯纤维具有更好的阻燃效果,但是在聚丙烯纤维中的应用条件相对较高。

聚酰胺纤维的阻燃改性。可用作为聚酰胺6及聚酰胺66共聚阻燃改性的阻燃剂主要有红磷和二羧酸乙基甲基磷酸酯等。红磷印染机械设备常与惰性化合物,如氢氧化锰、氢氧化铝等共同作用对聚酰胺6及聚酰胺66进行阻燃改性。

国内用于生产阻燃聚酰胺纤维比较好的共聚阻燃剂是山西化纤研究所生产的 NF―8702型聚酰胺纤维阻燃剂。膨胀型阻燃体系在聚酰胺纤维阻燃改性方面具有潜在的市场应用价值。用于聚酰胺共混改性的阻燃剂比较多,如低相对分子质量的含磷化合物、氯代聚乙烯、溴代季戊四醇及三氧化二锑等。

采用硼、锑和溴组成的三元阻燃体系对聚酰胺进行阻燃改性,其阻燃效果比较好。另外采用红磷或微胶囊化的红磷与聚酰胺共混纺丝也能获得具有自熄灭性能的阻燃聚酰胺纤维。

聚丙烯腈纤维的阻燃改性。共聚阻燃改性方法主要是在聚丙烯腈纤维中引入含有卤素或磷元素等的共聚单体,如氯乙烯、二氯乙烯、烯丙基磷酸烷基、乙烯基双(2―氯代乙基)磷酸等共聚单体。目前世界上已经工业化印染机械设备生产的阻燃聚丙烯腈纤维大都采用共聚法制造。


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由于共混阻燃聚丙烯腈纤维中阻燃剂的含量不能太高,因而要选用高效的阻燃剂,且阻燃剂在纺丝原液中的溶解性和均匀稳定分散性要好,以及与聚丙烯腈的相容性,纺丝过程中的保留率、耐洗涤性及毒性等,因此阻燃剂的选择难度较大,目前已工业化的共混阻燃聚丙烯膀纤维的品种很少。 

聚酯纤维的阻燃改性。可用于聚酯纤维的添加型阻燃剂比较多,添加阻燃剂也是聚酯纤维最初的阻燃改性方法。阻燃剂主要有卤素阻燃剂和磷系阻燃剂。其中卤素阻燃剂中又以溴类阻燃剂的阻燃效果为最好,且可与通过锑类化合物(如三氧化二锑)与其形成协效作用来提高其阻燃效果。

磷系阻燃剂中各种有机磷酸酯、磷酸酯、磷化合物以及氧化磷等阻燃剂都可以用于聚酯纤维阻燃改性。其中芳香族磷酸酯热分解稳定性好,加入到聚酯熔体中对聚酯的热降解影响较小,从而不会影响纺丝工艺和纤维的性能。

目前,添加型阻燃剂在一些小的聚酯纤维生产企业中得到了广泛的应用。聚酯纤维用反应型阻燃剂是指分子中含有阻燃元素(磷、氯、溴、氮)及活性基团(羧基、羟基以及酸酐等)的小分子阻燃剂。反应型阻燃剂将逐渐取代添加型阻燃剂。通常加入较低含量(3%―8%)的阻燃剂就可以使纤维具有良好的阻燃效果。

可用于聚酯纤维的反应型阻燃剂包括卤素和磷系阻燃剂。目前国际上最常用的是磷系共聚型阻燃剂。磷系阻燃剂对聚酯纤维具有良好的阻燃效果,且燃烧过程中没有毒性气体的生成,属于环保友好型阻燃体系。

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