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尼龙织物用磷系阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-14 17:10:14
通过对尼龙织物用磷系阻燃剂进行阻燃整理和工艺参数的分析,确定了尼龙织物耐久性阻燃整理的最佳工艺为:阻燃剂用量200 g/L,助剂用量15 g/L,浸渍温度为8O℃ ,浸渍时间为3 h。经整理的织物水洗15次后,阻燃性能达到美国航空防火标准。

由于尼龙弹性好、耐磨性好、强力高等优点,被广泛用于内装饰、帐篷、安全气囊和服装等。很多使用场合都要求尼龙织物具有阻燃性和热稳定性,但其阻燃性一直是十分棘手的问题,因而限制了它的应用。

现在普通尼龙阻燃织物都采用卤素阻燃剂进行整理,织物虽然具有阻燃效果,但用于飞机、火车、汽车等交通工具时,容易释放有毒气体,降低能见度,给人身和交通工具带来安全隐患。尼龙的活性较差,导致阻燃整理液无法渗入纤维内部,造成阻燃效果降低、耐洗度差 。所以采用无卤素阻燃剂对尼龙织物进行阻燃整理,并能达到一定的可洗涤性是本文研究的重点。

尼龙织物用磷系阻燃剂试验材料和设备。材料:乳化剂LFIO0、片碱、磷酸酯类阻燃剂、渗透剂(异丙醇)、尼龙66织物。设备:电子天平、HH—S数显恒温水浴锅、垂直燃烧试验仪、西门子全自动洗衣机、焙烘箱、高低温热交变试验箱GDW/JB-0100。

尼龙织物用磷系阻燃剂阻燃整理工艺。配制阻燃整理液,然后按浴比I:i0将试样浸入阻燃整理液,30 min搅拌一次,以确保阻燃剂能最大程度地附着于织物上,浸渍后脱水8 rain,再在烘箱中烘干(70 oC,30 min),以备随后进行的阻燃性能测试。

尼龙织物用磷系阻燃剂阻燃性能测试采用垂直法,引用标准GB/T 8745纺织品燃烧性能织物表面燃烧时间的测定。

一余焰时间:将火源移开试样后,试样火焰熄灭所用时间。一滴焰时间:0—12 S时间段或12 S以后燃烧会产生熔滴,取最长的熔滴燃烧时间为滴焰时间,如果滴焰过多导致火焰熄灭,则测试无效,需重新测试。一燃烧长度:试样原长减去试样燃烧后剩余长度即为燃烧长度。余焰时间越短、滴焰时间越短、燃烧长度越小,则阻燃性越好。


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。


采样:每箱内随机取4片,每片尺寸为300 mm×75 mm,4片组成一组试样。预调湿:将试样放入温度(20±1)℃、相对湿度(50±5)%的箱体内预调湿24 h。步骤:将火焰形状调试至甲烷灯测试要求的火焰形状,火焰高度38 mm,将试样在火焰上燃烧12 S后移开,测试余焰时间、滴焰时间、燃烧长度。取4次试验平均值为最终测试结果。

 耐洗性能测试引用GB/T 8629-2001纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序(ISO 6330:2000) ,加洗衣粉5 g/L,浴比1:10,温度(30±3)o【=,洗涤1 000 r/min X 17 min,脱水800 r/min X 3 min,最后一次用清水漂洗,脱水8 min。随后烘干以备进行织物阻燃性能测试。

阻燃剂用量对阻燃性能的影响可以看出:随着阻燃剂用量的增加,停留在织物内的阻燃元素(磷)的量也增大,阻燃性能也随之提高,但阻燃剂用量增加到250 g/L时阻燃效果反而下降。

阻燃效果先增强后减弱可能是因为阻燃剂用量较低时,随阻燃剂用量的增大,阻燃剂熔融吸热带走了一部分燃烧环境的能量,随着温度的升高,阻燃剂的热分解释放的不燃性气体覆盖在织物表面,起到了气相阻燃作用,并稀释了可燃气体;同时由于阻燃剂的良好成炭作用,使尼龙提前熔融分解成炭,造成隔热或隔氧的情况,阻止了尼龙的进一步分解,起到了固相阻燃作用,两者的共同作用使阻燃性能迅速提高。

但是当阻燃剂用量超过一定值后,由于后整理法存在的缺陷,使得一部分阻燃剂没有很好地结合到织物上,造成了实际阻燃剂含量的减少;另外,阻燃剂含量的加大,虽然可起到气相与固相阻燃作用,但由于阻燃剂分解所释放的热量会反馈到被阻材料中,加剧了材料的熔融分解,造成阻燃性能相应降低 。因此,阻燃剂的用量以200 g/L左右为宜。

用量的增加,阻燃性能也随之提高,只是当渗透剂用量达20 g/L时,阻燃性能的提高相对较小。因此,选择渗透剂的最佳用量为l5 g/L。

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