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尼龙66(PA66)织物拥有高强度、抗收缩、抗磨损和易染色等多种优良性能,广泛应用于军事和民用领域。但是,该类织物极易燃烧,其在燃烧过程中会有大量熔滴生成,导致火焰蔓延、灼伤皮肤等二次伤害。尼龙66织物的阻燃性能远远不能满足实际应用的要求,因此对其阻燃改性具有重要的现实意义。 本论文采用传统的浸轧和涂覆方法,首次将含有天然蛋白(大豆蛋白或小麦蛋白)的复配阻燃体系引入到PA66织物表面,尝试探索一种环保无毒的织物后整理阻燃改性方法,并研究其阻燃机理。后整理工艺技术操作简单、耗时短、成本低,适合工业推广生产。本论文包括三部分主要内容: 第一部分将大豆分离蛋白(SPI)和硫脲复配成阻燃液,然后采用二浸二轧的方式对PA66织物阻燃处理。通过氧指数(LOI)测试、垂直燃烧测试、扫描电子显微镜(SEM)分析、热稳定性分析(TGA)、马弗炉煅烧后残炭的形貌和结构分析、锥形量热分析来评价改性织物阻燃效果和抗熔滴的情况。研究分析SPI浓度、硫脲浓度和温度对PA66织物燃烧性能的影响,得出最佳后整理条件和配方是60℃、5% SPI和10%硫脲。此时改性PA66织物的LOI由20.5提高到25.5,损毁长度由20 cm降低到4.1 cm。研究表明该阻燃体系的阻燃机理以气相阻燃为主,SPI和硫脲受热分解时放出的大量含硫和氮的不燃气体,可稀释可燃气体和氧气的浓度,从而延缓或终止燃烧进程。 第二部分采用二浸二轧、单面涂覆、双面涂覆三种工艺,探究水性聚氨酯(WPU)对SPI/硫脲阻燃改性PA66织物耐水洗性能的影响。其中单面涂覆工艺得到的样品综合性能最佳,当WPU的增重为28.6%时,其耐水性最好,对PA66样品的燃烧性能损害最小。水洗前,WPU处理样品的LOI为23.1,垂直燃烧测试中损毁长度为4.5cm,熔滴极少。水洗后,WPU处理样品的LOI为22.9,垂直燃烧测试中损毁长度为4.8 cm,熔滴极少。WPU处理织物可以提高其在高温段的热稳定性。而且,WPU处理织物的力学性能有所提高。 第三部分将分子量为1000的小麦蛋白(WWP)和分子量为3000的小麦蛋白(YWP)分别与聚磷酸铵(APP)、尿素(Urea)复配成阻燃液,然后采用二浸二轧的方式对PA66织物进行阻燃处理。WWP/APP/Urea体系中,经实验测试得到15%WWP/10%APP/10%Urea的阻燃效果最好,LOI由20.5提高到25.2,垂直燃烧测试中,损毁长度最小为13 cm左右,而且在燃烧过程中没有熔滴产生。YWP/APP/Urea体系中,经实验测试得到15%YWP/10%APP/10%Urea的阻燃效果最好,LOI由20.5提高到25.6,垂直燃烧测试中,损毁长度最小为16 cm左右,而且在燃烧过程中没有熔滴产生。改性后的PA66织物在低温会提前分解,但高温时稳定性改善,残炭量提高。两种阻燃体系的阻燃机理都以固相的膨胀体系阻燃为主。