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棉织物因具有良好的吸湿性及一定的耐磨性,不易产生静电,透气性好等特点,被广泛用于服装、家居用品和各种产业用纺织品。但是棉织物的极限氧指数在18%左右,属于易燃材料。据统计,火灾中有50%是由纺织品引发和传播的,这使得棉织物的火灾隐患非常大。因此,为降低棉纺织品的火灾风险,筑起一道火灾屏障,提高人们的生命和财产安全保障,棉织物的阻燃整理研究一直是国内外研究热点。目前市场上广泛应用的阻燃整理剂Pyrovatex CP和Proban虽然阻燃效果好、耐久性能优良,但会释放甲醛,危害人体健康。因此开发新型高效活性耐久阻燃棉用阻燃剂,具有重要的意义。本文研究内容主要包括:以二乙烯三胺五甲叉磷酸为原料反应合成了阻燃剂二乙烯三胺五甲叉膦酸铵(ADTPMPA)。以乙二胺、亚磷酸、甲醛和尿素为原料合成了乙二胺四甲叉膦酸铵(AEDTMPA),并用核磁共振氢谱、碳谱和磷谱进行了结构表征。以二乙烯三胺五甲叉磷酸为原料合成的阻燃剂ADTPMPA,整理的棉织物具有良好的阻燃性能。当ADTPMPA的浓度为70g/L时,整理后棉织物的增重率为14.42%,极限氧指数为40.0%,具有良好的阻燃性能。经30次洗涤之后,极限氧指数为28.0%,表现为半耐久阻燃性。垂直燃烧测试、锥形量热分析、热重分析等测试结果表明经ADTPMPA整理的棉织物初始分解温度降低,燃烧过程中放热速率变缓,总放热量减少,残炭量增加,热稳定性提高,阻燃整理棉织物表现为凝聚相阻燃。红外光谱分析表明阻燃剂分子与纤维素之间存在P-O-C键,阻燃剂以共价键接枝到纤维素上,赋予阻燃棉织物良好的耐洗性能。通过扫描电镜观察可知,整理之后棉织物结构基本保持不变。X-射线衍射测试结果表明阻燃整理后棉织物的结晶结构受到轻微的影响,部分形成了纤维素II结晶结构。阻燃棉织物的拉伸强度、折皱弹性、抗弯长度、白度等物理性能的测试结果表明,整理之后棉织物强度受到一定程度的损伤,织物的抗皱性能增加。以乙二胺、亚磷酸、甲醛和尿素为原料合成的阻燃剂AEDTMPA,整理的棉织物表现出出色的阻燃性能。当阻燃剂浓度为60g/L时,整理后的棉织物极限氧指数为40.5%,经30次洗涤之后,极限氧指数为26.4%,已可作为半耐久阻燃纺织品使用。随着阻燃剂浓度的增加,整理后棉织物的极限氧指数提高,耐洗性能加强。当阻燃剂浓度为80g/L时,整理后的棉织物极限氧指数达到43.6%,经50次洗涤之后,极限氧指数为28.3%,可作为永久性耐久阻燃纺织品使用。垂直燃烧测试、锥形量热分析、热重分析等测试表明,AEDTMPA整理后的棉织物阻燃性能好,燃烧过程中放热量少且放热速率慢,燃烧之后形成的残炭量更多。测试结果表明阻燃剂AEDTMPA较ADTPMPA阻燃效果更好,整理后阻燃棉织物的极限氧指数和残炭量更高,表明阻燃剂具有凝聚相阻燃机理。由扫描电镜分析可知,整理后棉织物结构保持完整,燃烧之后炭架结构也保持良好,燃烧区域产生的残炭纤维表面可看到少量气泡,除了凝聚相阻燃外,AEDTMPA还显示了膨胀阻燃作用。红外光谱表明阻燃剂分子与纤维素之间存在共价键P-O-C键,阻燃剂与纤维素以共价键结合,耐洗性能优良。X-射线衍射分析可知,经AEDTMPA整理后的棉织物的结晶结构基本不受影响。整理后的棉织物的白度、强度及硬挺度等物理性能保持良好。经AEDTMPA整理的棉织物折皱弹性回复角可达260.0o,完全可作抗皱整理剂使用。新型棉用含膦酸铵活性基团阻燃剂,不含甲醛和卤素,整理的棉织物阻燃性能高,耐洗性能好,具有良好的应用前景。