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磷硼复合阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-3 16:32:58
随着经济的发展,人们的环保与安全意识有很大的提高。传统的卤系阻燃剂因其在燃烧过程中产生大量的烟雾和有毒腐蚀性气体,妨碍救护和人员疏散,导致二次污染。因此卤系阻燃剂的应用受到了很大的限制。棉织物的阻燃整理中,有机磷系的阻燃剂占据着主导地位,其中以N—羟甲基—3—二30甲氧基膦酰基丙酰胺类产品应用最为广泛。

但有机磷阻燃剂也存在诸多的环境问题,为此开发环保的无卤环保阻燃剂是现代阻燃剂的研究方向。而有机硼阻燃剂以其优良的阻燃、低毒和抑烟特性正越来越多地引起人们的注意,具有很好的发展前景,同时也符合当今世界工业绿色与环保的发展趋势。

BP-F是基于以上原因自制合成的磷硼复合阻燃剂,由硼酸甘油酯和季戊四醇螺环磷酸35酯二磷酰氯通过缩聚反应制得。该磷硼复合阻燃剂不含卤素,整理的棉织物强力损失小,但不具有耐久性。

实验材料与试剂:织物128×60纯棉斜纹织物

试剂自制阻燃剂BP-F,硼砂、磷酸三钠和碳酸钠

整理工艺:取一定量的自制阻燃剂BP-F配制整理液,调节pH值,然后进行棉织物阻燃整理,其工艺流程如下:

配制整理液→调节pH(4—9)→浸轧(二浸二轧,轧余率80±2%)→预烘(80℃,4min)45→焙烘(140—180℃)

利用自动氧指数测定仪按GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验——氧指数法》测试织物的极限氧指数。

利用垂直燃烧仪按GB/T8746-2001《纺织品燃烧性能——垂直方向试样易点燃性的测试》测试织物的炭长、续燃时间和阴燃时间。

按GB/T3923.1-1997《纺织品——织物拉伸性能》方法测试未阻燃织物和阻燃织物的断裂强力和撕破强力等。

采用WSD-3U荧光白度仪测试未阻燃织物和阻燃织物白度。

采用Pyris1型热重分析仪,测试条件为:升温速度20℃/min,60高纯氮气流量60mL/min,温度范围40~650℃,试样的质量为3mg~4mg左右。


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。


取一定质量的试样放入固定规格的坩埚中,然后再将盛有试样的坩埚放入一定温度的马弗炉中,恒温炭化10min制备炭化残渣。称量炭化前后试样的质量即可得到织物的残渣保留率,重复实验10次后取平均值。

采用SUPRA40/40VP场发射扫描电镜观察、分析炭化残渣的表面形貌,测试条件:表面镀Pt,加速电压20kV。

BP—F磷硼复合阻燃剂用量是影响阻燃效果的一个关键性因素,同时也影响织物的白度等其它性能。160℃焙烘90S,纯碱调整理液pH值为6。磷硼复合阻燃剂用量越多阻燃效果越好,而蓝光白度则越低。当磷硼复合阻燃剂用量达到250g/L时可以达到满意的阻燃效果,再增加阻燃剂用量阻燃效果的增加不再明显,特别是阻燃剂用量超过300g/L后,阻燃效果的增加不明显但白度的下降却趋于明显。因此适宜的阻燃剂用量为250—300g/L。

焙烘温度对阻燃效果也有一定的影响,同时它对白度的影响也比较明显。阻燃剂用量250g/L,纯碱调整理液pH值为6,不同温度焙烘90S,考察焙烘温度对阻燃性能和白度的影响。

不同的培烘温度对阻燃性能有一定的影响,但影响并不显著,当达到160℃时极限氧指数达到最大。而织物的蓝光白度则随着培烘温度的升高逐渐降低,而且超过160℃后下降趋势更加明显。综上所述阻燃整理的培烘温度选择160℃最为合适。

也对阻燃效果有微弱的影响,同时对白度也有小幅影响。阻燃剂用量250g/L,纯碱调整理液pH值为6,160℃焙烘,考察焙烘时间对阻燃性能和白度的影响。不同的培烘时间对阻燃性能和蓝光白度有一定的影响,但影响都不显著,当焙烘时间为75S时极限氧指数达到最大,而且此时的蓝光白度损失并不严重。综上所述阻燃整理的焙烘时间应选择75S。

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