论文部分内容阅读
阻燃剂(FR)是一类可以提高材料抗燃性的助剂。随着阻燃剂应用领域的不断拓展以及人们环保意识的增长,无卤、低毒、低烟阻燃剂成为阻燃剂的发展趋势。磷氮膨胀型阻燃剂(IFR)具有低烟、无卤、低毒的特性,是实现阻燃剂无卤化的重要途径。本论文制备了环状磷酸酯,与氮系阻燃剂和其他功能性整理剂复合,并应用在涤纶织物上,讨论了焙烘条件、用量及配比等对织物的阻燃性能、热性能及机械性能的影响。论文分为以下三部分:1.以亚磷酸三甲酯与三羟甲基丙烷为原料,在液态有机胺的催化作用下,合成中间体三羟甲基丙亚磷酸盐。首先,筛选出三乙胺/二乙胺为最佳催化剂。其最佳的工艺条件为:反应时间为8h,反应温度为80~85℃,催化剂的用量是三羟甲基丙烷重量的2.0%,三羟甲基丙烷与亚磷酸三甲酯的物料配比为1︰1.1。以甲基膦酸二甲酯和中间体为原料,采用Arbuzov-Michaelis方法合成环状磷酸酯。最佳工艺条件:甲基膦酸二甲酯与中间体的物料配比为1:2.1,反应温度为175~180℃,反应时间为22h。采用红外对目标产物进行了表征。2.将环状磷酸酯与聚磷酸铵(APP)复配,并分别将环状磷酸酯、复配后的膨胀型阻燃剂用于涤纶织物的阻燃整理。环状磷酸酯整理的最佳工艺条件为:pH为6、阻燃剂用量为25%、焙烘时间为150s、焙烘温度为180℃。P/N阻燃剂整理的最佳工艺条件为:pH为6、环状磷酸酯:APP为1:0.4、阻燃剂用量为30%、焙烘温度为180℃、焙烘时间为180s。SEM、DSC和TGA分析表明,处理后的涤纶织物在燃烧过程中产生大量的不燃性气体和水,表面形成泡沫型炭层,残炭量大幅提高。3.将环状磷酸酯/APP与防水剂、柔软剂复配,并用于涤纶织物的阻燃整理。筛选出了复合后防水、阻燃效果较好的防水剂,即有机氟TF-4105。其最佳整理工艺为:P/N阻燃剂的用量为35%、TF-4105用量为3%、有机硅-406用量为5g/L时,焙烘温度为180℃,焙烘时间为180s。阻燃剂和防水剂复合后,两种整理剂互相产生了一定的影响。加入柔软剂后,织物的手感明显变好。采用红外光谱对处理织物进行表征。