摘要: 涤纶织物因易燃性，燃烧时产生大量熔滴，容易造成二次火灾，限制了其在防火防护等特殊领域的应用，因此研发具有阻燃抗溶滴功能的涤纶织物极具现实意义。众多研究人员通过合成有机磷酸酯阻燃剂用于涤纶织物的阻燃改性，但是在有机溶剂体系中合成的磷... 展开 涤纶织物因易燃性，燃烧时产生大量熔滴，容易造成二次火灾，限制了其在防火防护等特殊领域的应用，因此研发具有阻燃抗溶滴功能的涤纶织物极具现实意义。众多研究人员通过合成有机磷酸酯阻燃剂用于涤纶织物的阻燃改性，但是在有机溶剂体系中合成的磷酸酯提取过程繁杂、杂质较多，产率较低。去离子水具有低沸点、极性小、天然环保等优点，在水性溶剂中合成磷酸酯阻燃剂的研究却鲜有报道。 本文选用聚乙烯醇(PVA)以及从植物中提取的一种环境友好、无毒且具有较高含磷量的天然有机磷酸类化合物——植酸(PA)为原料，分别在N-甲基吡咯烷酮(NMP)和去离子水两种溶剂体系中合成有机磷酸酯阻燃剂PA-PVA和H-PA-PVA，并对其性能进行表征。将H-PA-PVA配制成阻燃整理液，采用浸渍涂覆工艺，对涤纶织物进行阻燃抗熔滴整理，实现了涤纶织物的阻燃和抗熔滴改性。具体研究结果如下: 傅里叶红外光谱结果显示，以植酸(PA)和聚乙烯醇(PVA)为原料，分别在NMP溶剂体系和水性溶剂体系中合成了有机磷酸酯阻燃剂PA-PVA和H-PA-PVA，而且H-PA-PVA相比于PA-PVA杂质更少。热重分析表明PA-PVA在500℃以上质量残留率分别为10.9％，H-PA-PVA在500℃以上质量残留率35.7％。通过微型量热仪测试分析发现，PA-PVA的热释放速率峰值为134.8W/g，热释放能力为16IJ/g·K，总热释放量为15.7KJ/g，H-PA-PVA的热释放速率峰值为93.7W/g，热释放能力为97J/g·K，总热释放量仅为7.7KJ/g，说明H-PA-PVA的热释放强度比PA-PVA弱，在火灾中的危险性更小。极限氧指数(LOI)测试结果表明PA-PVA的LOI为35.8％,H-PA-PVA的LOI为48.1‰说明H-PA-PVA的阻燃效果相比PA-PVA更加优异。 将H-PA-PVA配制成阻燃整理液溶液用于涤纶织物的阻燃抗熔滴改性，用织物增重率表示H-PA-PVA添加量的多少。垂直燃烧测试结果显示，当织物增重率为6％时，涤纶织物在燃烧过程中无熔融滴落。涤纶织物在500aC以上的残炭率随着H-PA-PVA添加量的增加而增加，热释放强度随着H-PA-PVA添加量的增加逐渐减小。当织物增重率为40％时，燃烧残炭率为31.3％，相比涤纶织物原样提高了79.9％;热释放速率峰值为197.0W/g，相比织物原样降低了52.5％;热释放能力为213J/g·K，相比织物原样下降了54.3％;总热释放量为12.2KJ/g，相比织物原样下降了34.8％。而且当织物增重率为40％时，其极限氧指数(LOI)为29.0％，比涤纶织物原样提高了51％，说明其阻燃性能得到提高。 收起