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阻燃剂与交联剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-3 16:33:10
季戊四醇具有四个羟基,参聚合反应,使得阻燃剂中的羟基含量增加,提高阻燃剂与交联剂和纤维素的反应几率,因此季戊四醇用量对阻燃剂的影响较大。

随着季戊四醇用量的增加,阻燃剂外观不发生变化,但阻燃效果在增加:当季戊四醇用量为80 g,阻燃效果最为理想;继续提高季戊四醇的用量,阻燃效果变化不大。这种现象的原因是在甲基膦酸二甲酯与五氧化二磷完全反应的情况下,季戊四醇本身添加量的多少并不给阻燃剂体系颜色带来变化:但季戊四醇用量增加使得阻燃剂中的羟基含量增加,提高阻燃剂与交联剂和纤维素的反应几率,使得阻燃效果增加;当季戊四醇用量为80 g时,体系内反应完全:在含磷量一定的基础上,继续提高季戊四醇的用量,不会提高阻燃剂体系内的羟基含量,所以阻燃效果变化不大。

在应用过程中,阻燃剂的用量是控制整理效果的一个重要因素。对纯棉织物阻燃性能和断裂强力损失率的影响较大。

随着阻燃剂用量的增加,阻燃性能提高,白度、断裂强力下降,损失率增高:当用量达到400 g/l后,阻燃性能不再提高,断裂强力损失率增加趋缓。出现这种现象的原因是用阻燃剂对纯棉织物进行整理,其中添加了多元羧酸作为交联剂,多元羧酸与纤维素大分子和阻燃剂在焙烘过程中发生酯化反应,阻燃剂与交联剂相互之间建立了分子间酯键。

当阻燃剂用量较低时,阻燃剂充分与多元羧酸、纤维素大分子建立分子间酯键;固着于织物上,使得阻燃性随着用量的增加有所提高;当阻燃剂用量超过400 g/l后,由于多元羧酸、纤维素大分子的反应基团是一定的,此时阻燃剂已能充分与多元羧酸、纤维素大分子反应,再增加阻燃剂用量,阻燃性能变化不再明显。

经阻燃整理后,由于在纤维的基本结构单元及大分子间引入一定数量交联键,因此纤维各结构单元之间的活动受到一定的限制,与未处理的织物相比较,负担外力的情况更不均匀,必然引起强力下降,断裂强力损失率增大:当交联键达到一定数量时,强力下降的幅度变小,导致断裂强力损失率增加趋缓。


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。


交联剂用量的影响。交联剂在阻燃过程中自身可以缩合成网状结构,也可与纤维素大分子交联,同时阻燃剂与交联剂缩合形成一种稳定的化学键固着于纤维上,使得耐洗性能大幅提高。采用柠檬酸/马来酸摩尔比为1:1的复配酸作为交联剂,考量多元羧酸用量对纯棉织物阻燃性能和断裂强力损失率的影响。

交联剂用量对纯棉织物阻燃性能和断裂强力损失率的影响。交联剂用量达到60 g/l时,阻燃效果较好,炭长较短:继续增大阻燃剂用量,阻燃效果提升不够明显,炭长变化不大,而断裂强力损失率显著增加。产生这种现象的原因是交联剂能够与阻燃剂、纤维素大分子建立化学键,使得阻燃剂牢牢固着于织物上,使得阻燃性有所提高;交联剂用量达到60 g/l时,能够使阻燃剂充分固着在织物上,继续提升交联剂用量,纤维上的羟基过分反应,强力受到损失,断裂强力损失加大。

为了使阻燃剂、交联剂在焙烘过程中迅速与纤维大分子反应交联,在阻燃配方中加入适量催化剂,使得反应时间缩短,阻燃效果有所提高并能减轻纤维素的受损程度,采用次亚磷酸钠为催化剂,催化剂用量对纯棉织物阻燃性能和断裂强力损失率的影响可见,随着催化剂用量的增加,织物的阻燃性能有所提高,断裂强力损失率增加,白度变化不明显。加入适量的催化剂使得反应时间缩短,阻燃效果有所提高:加入的量过多,使得整理液的ph值过低,会使织物强力下降。

利用甲基膦酸二甲酯、五氧化二磷和季戊四醇合成棉织物用无甲醛阻燃剂,甲基膦酸二甲酯、五氧化二磷和季戊四醇的用量对阻燃剂的外观及应用性能有显著影响。当甲基膦酸二甲酯用量140g、五氧化二磷用量150 g、季戊四醇用量80 g时,合成的阻燃剂效果最为理想。

所合成的阻燃剂不含甲醛,应用过程中也不使用含甲醛助剂,较为环保。在阻燃剂用量400g/l,交联剂用量60 g/l,催化剂用量30 g/l的情况下,具有较好的阻燃性。

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