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纤维素和羊毛阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-3 10:14:46
熔解和/或降解和/或脱水需吸收大量的热(例如,在背涂层中含无机和有机磷的制剂、氢氧化铝或水化氧化铝)。通常为纤维素和羊毛阻燃剂所利用;而在固有耐火和耐热纤维(如芳族聚酰胺纤维)中较常见。

纤维素和羊毛中多数含磷、含氮的阻燃剂;在羊毛中的重金属络合物。水合的及某些促炭阻燃剂可释放水;含卤素阻燃剂可释放卤化氢。含卤素阻燃剂,经常与氧化锑结合。从上述内容可以看出,某些纤维素和羊毛阻燃剂可以在多种方式下发挥作用,多数有效的例子都是如此。此外,某些纤维素和羊毛阻燃剂可产生液相中间物,该中间物可湿润纤维表面,从而成为隔热和隔氧的屏障--广为接受的硼酸盐-硼酸混合物即可在这种方式下发挥作用。

此外,它还可促进成炭。为了简化化学阻燃行为之不同方式的分类,可以使用术语'凝聚'相和'气或蒸汽'相活动来区分它们。二者都是复合项,前者包括上述的(a~c)方式,后者包括(d)和(e)方式。物理机理通常同时起作用,这些机理包括通过形成涂层来排除氧气和/或热量(方式d)、增加热容量(方式a)以及利用非易燃气体稀释或覆盖火焰(方式d)。

纤维是否可以变软和/或熔化决定着它是否具有热塑性。热塑性因其相关的物理变化,可严重影响阻燃剂的行为。传统的热塑性纤维(例如,聚酰胺、聚酯和聚丙烯)一收缩即可离开点燃火焰,从而避免被点燃:这使它们表面上显现出阻燃性。

事实上,如果收缩受阻,它们便会猛烈燃烧。这种所谓的支架效应可在聚酯-棉以及类似的混纺织物上看到,即熔融聚合物熔化到非热塑性棉上并被点燃。类似的效应也可在由热塑性和非热塑性成分组成的复合纺织品上看到。

随着上述效应而来的是熔滴(通常是有焰熔滴)问题,这种滴淌虽可移除焰锋的热并促使火焰熄灭(因而可以'通过'垂直火焰试验),但却能使位于其下的表面(如地毯或皮肤)发生燃烧或二次点燃。

多数在批量生产期间或作为整理剂施用于传统合成纤维上的阻燃剂通常都是通过增强熔融滴淌和/或促助有焰熔滴熄灭两种方式发挥作用的。迄今为止,任何手段都不能降低热塑性并大量促进成炭,经阻燃处理的纤维素(包括粘胶纤维)的情况就是如此。

尿素及柔软剂的作用:尿素结构中含有高量的氮元素,能与纤维素和羊毛阻燃剂起协调作用,从而提高织物阻燃性能与降低阻燃剂的用量。但尿素加入的量应与阻燃剂的用量相适应。


磷酸三苯酯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。磷酸三苯酯tpp用途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。


纤维素和羊毛阻燃剂比较适宜的焙烘为:温度150℃,时间3~4分钟。焙烘后,经适度的氧化水洗,能将阻燃聚合物中可能含有的低价状况的磷全部氧化成+5价高价磷,并均能提高纤维素和羊毛阻燃剂处理后织物的阻燃性能和耐洗性。

经纤维素和羊毛阻燃剂处理织物后,它们的余燃时间和阴燃时间皆为0。这说明磷氮阻燃剂具有良好的协同效应。由于纤维素和羊毛阻燃剂分子结构的单元相对较小,它的渗透性好,容易透入纤维内部,因此易与织物生成聚合物。

织物的增重要比纤维素和羊毛阻燃剂小,这表明可能其阻燃剂主要附着在纤维表面。另外纤维素和羊毛阻燃剂经20次洗涤后,其损毁长度和织物的增重都变化不大。这也反映出它们具有良好的耐洗性。

用纤维素和羊毛阻燃剂处理织物后,其断裂强度,撕破强度,手感均下降不多,尤其是手感。由于用这类阻燃剂处理织物后的织物增重均小于30%,因此织物处理后的手感变化不大。结构大的纤维素和羊毛阻燃剂容易与织物生成分子量较大的网状结构的聚合物。而分子量小的纤维素和羊毛阻燃剂易透入纤维内部,生成聚合物。

利用thpc与酰胺类化合物和氨反应,生成的纤维素和羊毛阻燃剂具有磷、氮协同效应,能提高阻燃效果。

纤维素和羊毛阻燃剂处理纤维织物皆能取得较好的阻燃效果。

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