隨著經濟的發展,人們的環保與安全意識有很大的提高。傳統的鹵系阻燃劑因其在燃燒 過程中產生大量的煙霧和有毒腐蝕性氣體,妨礙救護和人員疏散,導致二次污染。因此 鹵系阻燃劑的應用受到了很大的限制。棉織物的阻燃整理中,有機磷系的阻燃劑占據著主導地位,其中以 N—羥甲基—3—二30 甲氧基膦酰基丙酰胺類產品應用最為廣泛。但有機磷阻燃劑也存在諸多的環境問題,為此開發環保的無鹵環保阻燃劑是現代阻燃劑的研究方向。而有機硼阻燃劑以其優良的阻燃、低 毒和抑煙特性正越來越多地引起人們的注意,具有很好的發展前景,同時也符合當今世 界工業綠色與環保的發展趨勢。
BP-F 是基于以上原因自制合成的磷硼復合阻燃劑,由硼酸甘油酯和季戊四醇螺環磷酸35 酯二磷酰氯通過縮聚反應制得。該阻燃劑不含鹵素,整理的棉織物強力損失小,但不具有耐久性。
1 實驗
1.1 材料與試劑
織物 128×60 純棉斜紋織物
試劑 自制阻燃劑 BP-F,硼砂、磷酸三鈉和碳酸鈉(AR 杭州高晶精細化工有限公司)
1.2 整理工藝
取一定量的自制阻燃劑 BP-F 配制整理液,調節 pH 值,然后進行棉織物阻燃整理,其 工藝流程如下:
配制整理液→調節 pH(4—9)→浸軋(二浸二軋,軋余率 80±2%)→預烘(80℃,4min)
45 →焙烘(140—180℃)
1.3 性能測試
1.3.1 極限氧指數
利用自動氧指數測定儀按 GB/T 5454-1997《紡織品燃燒性能試驗——氧指數法》測試 織物的極限氧指數。
50 1.3.2 垂直燃燒性能
利用垂直燃燒儀按 GB/T 8746-2001《 紡織品燃燒性能——垂直方向試樣易點燃性的測 試》測試織物的炭長、續燃時間和陰燃時間。
1.3.3 強力
按 GB/T 3923.1-1997《紡織品——織物拉伸性能》方法測試未阻燃織物和阻燃織物的斷
55 裂強力和撕破強力等。
1.3.4 白度
采用 WSD-3U 熒光白度儀測試未阻燃織物和阻燃織物白度。
1.3.5 熱重分析
采用美國 Perkin Elmer 公司的 Pyris 1 型熱重分析儀,測試條件為:升溫速度 20℃/min,
60 高純氮氣流量 60mL/min,溫度范圍 40~650℃,試樣的質量為 3mg~4mg 左右。
1.3.6 織物炭化殘渣的制備與殘渣保留率的測定
取一定質量的試樣放入固定規格的坩堝中,然后再將盛有試樣的坩堝放入一定溫度的馬 弗爐中,恒溫炭化 10min 制備炭化殘渣。稱量炭化前后試樣的質量即可得到織物的殘渣保留 率,重復實驗 10 次后取平均值。
65 1.3.7 炭化殘渣的表面形貌分析
采用 SUPRA40/40VP 場發射掃描電鏡觀察、分析炭化殘渣的表面形貌,測試條件:表 面鍍 Pt,加速電壓 20kV。
2 結果與討論
2.1 BP—F 阻燃整理工藝的研究
70 2.1.1 阻燃劑用量的影響 阻燃劑用量是影響阻燃效果的一個關鍵性因素,同時也影響織物的白度等其它性能。160℃焙烘 90S,純堿調整理液 pH 值為 6,考察阻燃劑用量對阻燃性能和白度的影響,結果見表 1。
表 1 不同阻燃劑用量對阻燃性能和白度的影響
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