2新型阻燃劑
2.1 膦系阻燃劑
有機膦系特別是膦酸酯類在制造和使用過程中都會給環(huán)境造成危害,而且發(fā)煙量大,但目前對其研究依然是阻燃整理中的重點.
棉是用量最大也最易燃的一種纖維,棉織物的阻燃一直是紡織品阻燃技術(shù)研究的重點.在過去的三四十年中進(jìn)行了很多棉織物耐久性阻燃劑的研究,但達(dá)到廣泛商業(yè)應(yīng)用的只有“普魯苯(Proban, Rodia)”以及“N-羥甲基-3-(二甲氧基磷酰基)丙酰胺(Pyrovatex CP,Ciba)”“Proban”整理的織物具有很高的耐洗性,但價格高及需要特殊的設(shè)備,所以其應(yīng)用有限“.PyrovatexCP”也有很好的效果,在中國的阻燃整理中有很廣泛的應(yīng)用,但其整理過程中及整理后的織物有強烈的異味,織物甲醛含量高.因用磷酸作催化劑,所以需要皂洗中和.為此,Ciba 公司已經(jīng)停止向美國市場供應(yīng)該產(chǎn)品.[4]因為民品及軍品市場對阻燃織物的需求,對棉的新型耐久性阻燃劑開發(fā)的重要性及迫切性日益增加.
Charles Yang[5-9]在最近幾年的研究中成功地將一種含羥基的有機膦低聚物(HFPO,商品名Fyroltex HP)與交聯(lián)劑(例如二羥甲基二羥基乙烯脲DMDHEU 及三羥甲基三聚氰胺TMM)相結(jié)合應(yīng)用于全棉織物及棉混紡織物.比較汽巴的Pyrovatex CP、Pyrovatex CP New 阻燃劑[即N-羥甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺(MDPA)]與HFPO 的整理效果,對MDPA 來說,N-羥甲基基團(tuán)直接與棉纖維發(fā)生反應(yīng),或通過交聯(lián)劑TMM、DMDHEU等與棉發(fā)生反應(yīng),但HFPO 分子中沒有能與棉發(fā)生反應(yīng)的基團(tuán),所以必須加入交聯(lián)劑,HFPO 與交聯(lián)劑反應(yīng)得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),然后再接到棉纖維上.在相同膦含量的整理浴中,MDPA/TMM 整理的棉織物比HFPO 整理的棉織物L(fēng)OI 值高,因為前者氮含量高.研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)整理浴中HFPO 含量為24%,2D 樹脂含量為4%時,工藝為兩浸兩軋,軋余率115%,90 ℃預(yù)烘3 min,165 ℃焙烘2.5 min,整理后的棉織物L(fēng)OI 值為31,洗10 次后仍可達(dá)到28.但在Charles Yang 教授前期的研究中,加入的2D 樹脂會產(chǎn)生甲醛問題,不符合環(huán)保、清潔生產(chǎn)的要求.因此,用多元羧酸作交聯(lián)劑是棉耐久阻燃整理的一個發(fā)展方向.[10]
SeChin Chang等人[11]合成了兩種新型有機膦系阻燃劑:(2-甲基-環(huán)氧丙基)-磷酸二甲酯、[2-(甲氧基-膦酰甲基)-環(huán)氧丙基]-磷酸二甲酯,并將它們與三乙醇胺、檸檬酸以量比2∶1∶1 處理到棉織物上,取得了較好的阻燃效果.
B.Schartela 等[12-13]應(yīng)用Clariant 公司無鹵多磷酸銨類阻燃劑Exolit AP 及石墨對PP/麻類纖維進(jìn)行阻燃整理,并應(yīng)用熱分析、紅外解釋了試驗結(jié)果.
E.Lecoeur 等[14-15]研究了胍類磷酸二氫酯(MGHP)、磷酸二胍、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APS)及一種商業(yè)阻燃劑的不同整理浴組成、不同整理工藝(軋余率80%)下對棉的阻燃性能.測試結(jié)果:未處理棉LOI 值為19.4;φ(APS)=15%,H3PO4調(diào)節(jié)pH=4,180 ℃焙烘,LOI值為30.
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