GMA改性磷酸腺苷的制备及其对棉织物的阻燃整理

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)分别对一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)进行改性,制得了3种带有不饱和双键的阻燃单体AMP-m-GMA、ADP-m-GMA、ATP-m-GMA;然后通过紫外光接枝法将3种阻燃单体分别接枝到棉织物上,制备了光接枝AMP-m-GMA、ADP-m-GMA和ATP-m-GMA阻燃棉织物;对3种阻燃单体进行了结构表征和热稳定性分析,并探究了3种阻燃单体光接枝阻燃棉织物的热稳定性、阻燃性能、燃烧行为和残炭结构。结果表明,3种磷酸腺苷通过GMA环氧基开环引入不饱和双键,且具有良好的热稳定性。相比于原棉织物,3种阻燃棉织物的最大热降解速率分别降低了60.0%、52.0%、60.0%,极限氧指数由16.1%分别提升到25.4%、27.4%、26.4%,织物热释放速率(HRR)分别下降了15.09%、60.47%、37.82%,说明3种磷酸腺苷阻燃单体均有助于棉织物形成致密炭层,阻止热量扩散,获得良好的阻燃效果。其中,光接枝ADP-m-GMA阻燃棉织物的增重率可达22.4%,燃烧后损毁长度缩短至14.2 cm,表现出更优异的阻燃性能。

阻燃纺织品技术创新研究

火灾隐患无处不在。纺织品经常成为火灾的诱燃物,—旦燃烧则会对人类的生命安全构成极大的威胁。近年来,由纺织品引发的火灾在世界范围内呈上升趋势,纺织品的阻燃问题已经日益严峻,阻燃纤维及纺织品的开发与应用已成为各国纺织行业的重要发展方向。这—细分行业的发展现状如何?又呈现出哪些趋势?

纺织品表面阻燃技术研究进展

纤维、织物等纺织品是“量大面广”的材料制品,但较易燃,火灾危险性高,导致应用范围受限。近年来,人们致力于开发阻燃材料及阻燃技术,以获取阻燃纤维及其制品,满足不同领域的高火安全要求。对于不同纤维、织物及其制品,需因“材”制宜地构建不同的高效阻燃体系,利用便捷的工艺技术将阻燃性能构筑到材料中,以期在实现阻燃的同时降低对其他性能的影响。围绕纺织品的表面阻燃技术研究,概要介绍纺织品传统阻燃机理及技术,而后以作者团队近期工作以及领域内典型报道为例回顾相关研究进展,聚焦于溶胶-凝胶、层层自组装、共价接枝等技术,涉及到一些先进耐久阻燃纺织品温和构建技术,同时探讨了各种表面阻燃技术体系的优缺点、应用潜力以及面临的挑战。最后,面向纺织领域的发展趋势,对先进纺织品阻燃技术的迭代优化方向进行了展望。

阻燃聚丙烯腈复合纤维的制备及阻燃性能研究

采用二氯化磷酸苯酯(PDCP)和聚乙烯亚胺(PEI)合成了一种富含多氨基结构的P/N协效阻燃剂PEPP。通过溶液共混法将非水溶性PEPP与聚丙烯腈(PAN)纺丝液共混,以含FeCl_(3)溶液为凝固浴,经湿法纺丝技术得到阻燃PAN复合纤维(Fe/PEPP/PAN)。随后,通过X-射线光电子能谱仪(XPS)、热重分析仪(TG)和UL-94测试等对这两种阻燃材料的结构和阻燃性能进行了研究。结果表明,在UL-94测试中Fe/PEPP/PAN可达V-0等级,总释放热量(THR)和热释放速率(HRC)分别下降18%和45%。总之,基于阻燃剂PEPP和Fe^(3+)的协同阻燃作用,Fe/PEPP/PAN纤维具有良好的阻燃性能。

生物基共混阻燃聚乙烯醇的研究进展

聚乙烯醇(PVA)以其良好的生物相容性、无毒、可降解等特性而在纺织、医疗卫生等领域得以广泛应用,但其极易燃烧的缺陷限制了其广泛应用,开发阻燃PVA意义重大。具有无毒、绿色环保等优点的生物基阻燃剂近年来备受青睐,有着良好的发展前景。综述了多糖类、多酚类、植酸等生物基材料共混在PVA阻燃改性中的应用及研究进展,并通过对比阻燃指标参数,分析了不同生物基材料阻燃效率的差异,最后对生物基材料应用于PVA阻燃的研究进行了总结和展望,指出生物基阻燃剂向低成本、环保、高效的方向发展。

磷-硅涂层对芳纶1313/聚酰亚胺织物阻燃性能的影响

为进一步提高消防服外层织物的阻燃性能,采用芳纶1313和聚酰亚胺织造3/1斜纹机织物,并配制聚磷酸铵和纳米二氧化硅复合阻燃剂对其进行功能化修饰。测试结果表明,配制的阻燃剂涂料,能够有效提高试样的阻燃性能,LOI值提高到了35.1%,热释放量下降了70.69%,烟释放量降低了98.84%。所制备的涂层织物可应用于消防服外层,提高消防服的热防护性能。

纺织品生态阻燃技术研究进展

随着人们环保意识的日益提高,纺织品的环保问题引起了越来越多的关注。纺织品生态阻燃技术作为一种新兴技术,旨在通过更环保的方式来实现纺织品的阻燃。从纺织品阻燃机理、阻燃剂的种类和作用原理、常规阻燃技术和生态阻燃技术、生态阻燃纺织品的应用等几个方面展开探讨,以期为纺织品生态阻燃技术的发展和应用提供重要的理论基础和参考价值。

织物阻燃涂层新工艺的研究进展

由于大部分的纺织品具有可燃和易燃性,使得纺织品更易引发火灾,从而对人类造成较大危害,织物的阻燃整理一直是国内外的研究热点。通过介绍织物阻燃涂层整理新工艺,全面阐述织物阻燃性整理的现状。从层层组装技术(LBL)、溶胶-凝胶技术等八个方面,详细地介绍了织物阻燃涂层新工艺的研究进展。分析了目前织物阻燃新工艺现状与遇到的问题,指出了其未来发展可能会遇到的挑战以及改进策略。

阻燃型辐射制冷涂层涤纶织物的性能

辐射制冷涂层涤纶织物的开发有助于实现物体主动降温,降低能源消耗。聚氨酯涂层涤纶织物易燃,且在燃烧过程中产生熔滴,使用过程中有潜在的火灾危害性。针对上述问题,采用磷酸酯阻燃剂DTZR-1607和DTFR-8000对辐射制冷涂层涤纶织物进行阻燃改性。结果表明:当阻燃剂DTZR-1607、DTFR-8000的质量比为6∶2,阻燃剂质量分数为6%,阻燃涂层织物增重100 g/m^(2)时,涂层涤纶织物可获得较好的阻燃性能,满足阻燃纺织品B1级标准。

涤纶织物的阻燃抗熔滴整理

为提高涤纶的阻燃抗熔滴性能,制备了性质稳定的植酸硅溶胶,并通过溶胶-凝胶法整理到涤纶织物上。结果表明:植酸溶胶整理后的涤纶织物800℃时的残炭量由0.95%提高到13.6%,极限氧指数由22.5%提高到30.5%,垂直燃烧测试的损毁长度由12.0 cm降低到2.9 cm;燃烧后形成的残炭更为致密连续,石墨化程度明显增加。

磷-氮协同阻燃抗熔滴涤棉织物的制备与性能

采用丙烯酰胺、甲基膦酸(5-乙基-2-甲基-氧代-1,3,2-二氧磷杂环己-5-基)甲基甲基酯和N-苯基马来酰亚胺构建了新型磷-氮协同阻燃体系,并用于涤棉织物阻燃整理。结果表明:与原涤棉织物相比,阻燃整理后的织物LOI值从19.5%提升至33.3%,熔滴现象明显改善,阻燃等级达到B1级,峰值热释放速率和总热释放量分别降低了22.63%和16.48%,且织物力学性能未受明显影响。阻燃机理研究表明:阻燃涤棉织物表现出不同程度的屏障效应、火焰抑制效应以及促进成炭效应,其中火焰抑制效应最强,燃烧后生成的炭层致密性和连续性明显提高。

锦纶用阻燃-拒水涂层胶的合成及应用

将实验室自制的含磷、氮、硫的阻燃聚酯二醇(SPAE)和氟化的拒水二醇(DFEA)分别作为软段和硬段,通过乳液聚合制备出拒水-阻燃水性聚氨酯(SPDF-WPU),并将其涂覆在锦纶织物上。测试结果表明,SPDF-WPU涂层织物的LOI、余焰时间、余辉时间和损毁长度分别为28.6%、4.6 s、0 s、11.2 cm。织物与水的静态接触角达到127.3°,拒水评分达到90分。即使经过10次洗涤,涂层织物仍然表现出良好的阻燃性、抗滴落性以及拒水性。通过结合不同温度下气态产物的光谱分析,系统地探究了SPDF-WPU的阻燃机理,发现P、N和S元素通过生成不可燃气体化合物、释放自由基、脱水和炭化,在气相和凝聚相中发挥协同阻燃作用。

海藻酸钠/石墨烯微胶囊对涤纶织物的阻燃处理

用石墨烯(Gh)包覆聚磷酸铵(APP)制备出粒径范围为750~1450 nm的APP@Gh微胶囊。将该微胶囊与海藻酸钠(SA)水凝胶共混制备出阻燃涂覆液(SA/APP@Gh),采用浸轧法制备SA/APP@Gh/涤纶织物,并测试了其阻燃性能、力学性能以及热力学性能。结果表明,以含有25 g/L SA和8 g/L APP@Gh微胶囊的涂覆液处理后的涤纶织物的极限氧指数由原涤纶织物的19.80%上升到27.88%,达到难燃织物的标准。SA/APP@Gh/涤纶织物垂直燃烧实验测试指标达到B-2级,且燃烧后产生熔滴的现象消失。阻燃涤纶织物的残炭由无到连续且致密,但其力学性能降低,断裂拉伸强力由原涤纶织物的138.48 N降低到108.86 N。SA/APP@Gh/涤纶织物达到最大热分解速率的温度未产生明显变化,其残炭率由原涤纶织物的12.07%上升至26.98%,其最大质量损失速率由原涤纶织物的1.79%/℃降低至0.96%/℃,其热焓值由原涤纶织物的50.43 J/g上升至68.40 J/g,其导热系数由原涤纶织物的5.26×10^(–5)W/(cm·℃)提高到8.42×10^(–5)W/(cm·℃),涤纶织物的热性能得到了提高。

棉或涤纶织物用新型阻燃剂的合成与应用

采用环氧氯丙烷、三氯氧磷及尿素等为原料,合成了一种新型阻燃剂。该阻燃剂含有磷、氮、氯三种阻燃元素,性能稳定。按GB/T17595—1998测试,涤纶、棉等织物经该阻燃剂整理后,阻燃性能可达B1级,具有半耐久性,在交联剂存在的情况下对涤纶、棉等织物具有一定的耐久性,且对织物的强力、手感、颜色等影响较小。

锥形量热仪法在涤棉织物阻燃整理中的应用

采用正交试验,优化棉用阻燃剂FPK8002对阻燃涤棉混纺织物的阻燃整理工艺。利用CONE(锥形量热仪)法研究FPK8002阻燃整理前后涤棉混纺织物的热释放性能、烟释放性能及其毒性的变化。结果显示,改性涤棉混纺织物的FPK8002整理优化工艺为:FPK8002质量浓度400 g/L,交联剂质量浓度80 g/L,150℃焙烘3 min;测试表明,阻燃整理有效地抑制了改性涤棉混纺织物燃烧过程中的热释放速率、总热释放量及CO2的生成,而烟释放速率峰值、烟释放总量和CO的生成速率有所提高。

腈纶的磷氮系膨胀型阻燃整理研究

以三异丙醇胺磷酸酯和三聚氰胺为原料,制备新型磷-氮膨胀型阻燃剂三异丙醇胺磷酸酯蜜胺盐(PTM),并对腈纶进行阻燃整理;以阻燃腈纶的垂直燃烧损毁炭长为指标,探讨原料质量比、阻燃剂质量浓度、焙烘温度、焙烘时间等因素对腈纶阻燃性能的影响。结果表明:较佳的原料质量配比:m(三异丙醇胺磷酸酯)∶m(三聚氰胺)=3.8;在阻燃剂质量浓度350 g/L、160℃的条件下焙烘2 min,阻燃腈纶的阻燃效果显著,火焰移开时自行熄灭,无熔融液滴,烟量小,损毁炭长为7.4 cm,达到国家标准B1级。

纯棉织物低甲醛耐久阻燃整理工艺研究

采用多元酸作为交联剂对棉织物进行低甲醛耐久阻燃整理 ,研究低甲醛耐久阻燃整理工艺条件 ,探讨影响阻燃效果的各种因素。与N 羟甲基酰胺类交联剂工艺进行比较 ,本工艺不仅显著降低织物中游离甲醛含量 ,还提高了阻燃效果 ,且阻燃剂、交联剂的用量大大减少 ,阻燃成本降低。

无甲醛阻燃剂的合成及对棉的耐久阻燃整理

以环氧氯丙烷、五氧化二磷和二乙烯三胺为原料,合成一种性能稳定的亲水阻燃剂。以封端基水性聚氨酯为交联剂,使该阻燃剂在棉纤维上发生交联反应,使棉织物获得耐久的阻燃性能,且不含游离甲醛。研究结果表明,该阻燃剂针对棉织物的优化整理工艺为:阻燃剂200-250 g/L,交联剂50-60 g/L,催化剂(氯化镁)20 g/L,柔软剂30 g/L,整理液pH值5-7,160-170℃焙烘2 m in。

水溶性含磷有机硼多功能阻燃剂的研究

采用硼酸和甘油为原料合成硼酸双甘酯(DGB),以乙二醇和三氯氧磷为原料合成二乙二醇基磷酰氯(DDYP);将DGB与DDYP进一步反应,生成水溶性含磷有机硼多功能阻燃剂(DGB-DDYP)。结果表明,在添加交联剂的情况下,涤纶织物经DGB-DDYP整理后具有较好的阻燃、抗静电和抗菌等性能,但耐久性不理想;将封端基水性聚氨酯与该整理剂及棉纤维发生交联反应,可赋予棉织物耐久的阻燃和抗菌等性能。

纯棉织物的磷氮膨胀型阻燃整理

以双三羟甲基丙烷、三氯氧磷和乙醇胺为原料，合成膨胀型阻燃剂双三羟甲基丙烷磷酸酯乙醇胺盐，并对纯棉织物进行阻燃整理；探讨了阻燃剂质量浓度、整理液pH值、焙烘温度、焙烘时间对纯棉织物阻燃效果和断裂强力、白度的影响。纯棉织物较佳阻燃整理工艺为：阻燃剂质量浓度250gm、整理液pH值6～7、焙烘温度100℃、焙烘时间3min，阻燃棉织物达到阻燃B1级，断裂强力和白度保持较好。经红外光谱、热重、扫描电镜分析表明：阻燃棉的燃烧残余物仍以纤维状态存在，其失重温度降低，残炭量是未整理纯棉的两倍，阻燃剂具有膨胀功能。