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亚麻织物复配阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-30 11:23:43
亚麻织物复配阻燃剂试验织物:2.68tex×3.11tex(220s×190s)经煮练漂白的亚麻布。

亚麻织物复配阻燃剂的配制:将一定质量分数的APP水溶液加热搅拌至透明,冷却至室温,再加入MEL,搅拌均匀。

亚麻织物复配阻燃剂整理工艺:浸轧(仁浸二轧,轧余率为90%)→预烘(90℃×4min)→焙烘(150℃)2min)→水洗→晾干

(1)燃烧性能。极限氧指数(LOI) 参照GB/T5454—1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》测试。采用氧指数测定仪,气体流量为10L/min,试样尺寸150mm×55mm。极限氧指数值(LOI)越大,阻燃性能越好。

垂直燃烧 参照帕/T5455—1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》测试。采用水平垂直燃烧仪,点燃时间为12s,重锤质量113.4g,试样尺寸300mm×80mm。B1级:炭损炭长≤15cm,续燃时间≤5s,阴燃时间≤5s;2B2级:炭损毁炭长≤20cm,续燃时间≤10s,阴燃时间≤10s。

(2)热重分析(TG)。用热重测试仪测试,升温速率10℃/min,温度从40℃升至700℃。达700℃时,剩碳率越高,阻燃性能越好。

(3)扫描电镜分析(SEM)。试样在氧指数测定仪上燃烧后,剪成2mm×2mm,贴于圆形铜片表面,通过电镜照片观察亚麻织物表面焦炭层的形成和发泡情况。形成的焦炭层越厚密,发泡越大越多,则阻燃效果越好。

(4)断裂强力。参照帕/T3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测试。织物规格25cm×5cm,于YGO26A型电子织物强力机上测试,经向和纬向各测试3次,取平均值。

(5)臼度。参照帕/T8424 2-2001《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》,在WSD-Ⅱ型白度仪上测试。织物折叠成四层,测试8次,取平均值。

(6)透气性。参照帕/T5453 1997《纺织品织物透气性的测定》定测试。取25cm×25cm的试样,采用Y561型织物透气仪测定织物在一定压差条件下,单位时间内通过织物的空气量。

(7)手感。评定分最高为10分,最低为0分,至少3人主观评分,取平均值。分数越大,表示手感越好。


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。


APP和MEL配比对亚麻织物阻燃性能影响:采用不同用量APP和MEL组成膨化阻燃剂,对亚麻织物进行整理,未整理亚麻织物的极限氧指数为21%,迅速有焰燃烧至尽,生成灰白色粉末。

阻燃剂APP用量为5%时,整理后亚麻织物具有较好的阻燃性,阻燃效果基本达到国家标准的B1级。另外,在阻燃剂APP中加入适量的MEL,可提高亚麻织物的阻燃性。试验表明,APP与MEL的优化配比为2:1,炭损长度为10.2cm,且离火即熄。

阻燃剂用量整理亚麻织物阻燃性能的影响:采用不同质量分数的APP/MEL膨胀型阻燃剂(APP和MEL配比2:1)进行亚麻织物阻燃整理,测试整理后亚麻织物的阻燃性能。

随着阻燃剂质量分数增加,亚麻织物的极限氧指数不断提高。当阻燃剂用量为25%时,亚麻织物的极限氧指数高达37%,垂直燃烧的炭损长达到10.0cm,表明亚麻织物具有良好的阻燃性能。

对经阻燃整理的亚麻织物进行热重分析,并与未整理的亚麻织物进行比较,亚麻织物在260℃左右开始分解,此时亚麻织物质量保留率高于90%,织物相对稳定。当温度超过260℃时,亚麻织物开始剧烈分解,至400℃左右时失重率较大,700℃时亚麻织物的质量保留率仅为16%左右。

经阻燃整理的亚麻织物起始热解温度降低,约为200℃左右,较弱的P—O—C键先行断裂生成磷酸,磷酸进一步脱水,生成偏磷酸或多聚磷酸:随着温度升高,磷酸、偏磷酸或多聚磷酸的存在使纤维素脱水炭化,P—N和C—N键大量断裂,释放出大量挥发性物质,如氮气和氨,以及小分子产物等,体系质量大幅损失。700℃时阻燃亚麻织物的质量保留率为35%。以上结果说明,膨胀型阻燃剂的加入极大地降低了亚麻的热降解速度,提高了亚麻在高温条件下的热稳定性。

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