摘要: 棉的极限氧指数（LOI）值约为18.0%，易燃，燃烧后纤维断裂、布面破损。涤纶LOI值约为20.8%，受热容易软化，生成熔滴，且发烟量大。因此，本论文设计制备出新型氮磷阻燃剂，用于棉、涤纶织物的阻燃处理，弥补棉的易燃缺陷，解决涤纶的易燃、燃烧释放... 展开 棉的极限氧指数（LOI）值约为18.0%，易燃，燃烧后纤维断裂、布面破损。涤纶LOI值约为20.8%，受热容易软化，生成熔滴，且发烟量大。因此，本论文设计制备出新型氮磷阻燃剂，用于棉、涤纶织物的阻燃处理，弥补棉的易燃缺陷，解决涤纶的易燃、燃烧释放大量熔滴及发烟量大的问题，为纺织品的阻燃改性提供了新的阻燃剂选择。其中： （1）以季戊四醇为炭源、磷酸为酸源，制备得季戊四醇磷酸酯，添加五氯化磷（PCl5）、乙醇胺，合成出氮磷阻燃剂，其结构及所含元素通过傅里叶红外光谱（FTIR）、能量色散X射线光谱（EDS）进行表征。通过测定不同反应条件下产物的酯收率、剩炭率，确定合成氮磷阻燃剂的最佳反应条件为：n-OH（季戊四醇）：n-H（磷酸）=1∶4.5、酯化反应时间为2.0h、酯化反应温度为110℃，n（季戊四醇）：n（PCl5）=1∶0.5。同步热分析（TG-DSC）与扫描电子显微镜（SEM）结果表明，氮磷阻燃剂具有更好的热稳定性，500℃时剩炭率为48.80%，分解后的残炭结构更致密。 （2）以氮磷阻燃剂对涤纶织物进行阻燃处理，EDS结果表明阻燃剂成功处理在涤纶上。其阻燃性能通过垂直燃烧、极限氧指数（LOI）测试表征。当阻燃剂添加量为100g/L时，涤纶的损毁长度仅为4.0cm，无续燃和阴燃时间，燃烧时无浓烟，仅1滴熔滴生成，LOI为30.3%，较未处理涤纶提高58.6%，水洗50次后LOI值仍高于30.0%。与同浓度市售ATP阻燃剂相比，其损毁长度缩小28.6%，产生熔滴明显减少。SEM结果表明，阻燃剂的加入不会对涤纶纤维造成损伤，涤纶燃烧后残炭表面致密且较为光滑，有多处鼓泡，阻燃剂在气相、凝聚相发挥作用。TG-DSC和拉伸测试结果显示，阻燃涤纶具有良好的热稳定性能和力学性能。 （3）将氮磷阻燃剂用于棉织物的阻燃处理。设计了两种不同的阻燃整理液配制方法，通过测试处理后棉的阻燃性能，确定最佳整理液配方为：将m1g阻燃剂用蒸馏水溶解，以10%的NaOH溶液调节pH至6.0~6.5。当阻燃剂添加量为100g/L，棉燃烧时，火源移走样条很快熄灭，无烟、无续燃时间，阴燃时间短，损毁长度为6.8cm，LOI为32.0%，较未处理棉提升77.8%，水洗50次后LOI值仍高于未处理棉。与同浓度市售CP阻燃剂相比，其LOI值提升14.0%，损毁长度由全部损毁到仅损毁6.8cm。SEM结果表明，阻燃棉燃烧后纤维断裂情况大幅改善，残余物保留了完整的原有结构。TG-DSC和拉伸测试结果显示，阻燃棉具有更好的热稳定性能和力学性能。 收起