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聚酰胺6(PA6)纤维以其优异的耐磨性、回弹性和力学性能而被广泛应用于服用、家用和产业用等领域。但其极限氧指数为22%左右,且燃烧时会产生大量的熔滴,从而限制了它的使用。因此,对PA6纤维进行阻燃改性研究具有重大意义。本文分别选用三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和二烷基次膦酸铝(AlPi)通过原位聚合法制备MCA/PA6和AlPi/PA6阻燃切片,并将MCA和AlPi同时加入至PA6中以制备MCA/AlPi协效的阻燃PA6切片,最后将所制备的PA6切片经熔融纺丝制备阻燃PA6纤维。具体内容如下:首先,分别将MCA和AlPi加入熔融己内酰胺中参与其水解开环聚合原位形成MCA/PA6和AlPi/PA6阻燃切片。采用GPC法和相对粘度法对其分子量进行测定,发现MCA和AlPi的引入使PA6分子量有所下降,且AlPi对分子量的影响更大。同时利用FT-IR、扫描电镜、XRD、DSC和TG等测试方法对MCA/PA6和AlPi/PA6结构与性能进行表征。研究表明:两种阻燃剂较均匀地分散在PA6基体中,MCA和AlPi的分解温度可达300°C以上,能够满足PA6的后续成型加工和熔融纺丝,且AlPi的分解温度与PA6相近,热稳定性优于MCA。极限氧指数、垂直燃烧法和力学性能研究发现:当两种阻燃剂添加含量一样时,AlPi/PA6的阻燃性能优于MCA/PA6,但力学性能要低于MCA/PA6。其次,为了降低阻燃剂的引入量并提高PA6的阻燃性能,将MCA与AlPi协效引入PA6中,制备MCA/AlPi协效的阻燃PA6,并将其与MCA单一阻燃体系和MCA/Sb2O3协效阻燃体系进行研究对比,结果表明:AlPi的加入可以增强PA6的凝聚相阻燃,促进PA6的成炭性,与MCA的气相阻燃共同协效使作用使MCA/AlPi/PA6的阻燃性能高于MCA/PA6和MCA/Sb2O3/PA6。最后,将所制备的阻燃PA6切片通过熔融纺丝制备阻燃PA6纤维,并对纤维的微观形貌、取向度、结晶性能进行表征。研究结果表明:阻燃剂在PA6纤维中均匀分散,且与基体相容性较好,PA6纤维的γ晶型数量少于切片,但MCA和AlPi引入有利于PA6纤维形成γ晶型,同时阻燃剂的引入使得纤维的取向度有所下降。由于分子量的下降和阻燃剂的应力集中使得PA6纤维的拉伸强度降低,但仍能满足一般纺织品对纤维的要求。织物模拟垂直燃烧试验表明:MCA/AlPi协效阻燃体系应用PA6纤维具有良好的效果。