含磷阻燃聚丙烯腈纤维的制备及其性能

为制备含磷无卤阻燃聚丙烯腈纤维,利用KOH水溶液对丙烯腈(AN)-醋酸乙烯酯(VAc)无规共聚物(P(AN-co-VAc))纤维中的VAc单元进行选择性水解,再与O,O-二乙基磷酰氯进行磷酰化反应制得阻燃聚丙烯腈纤维。采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热和热重分析法对阻燃纤维结构及热性能进行表征,利用扫描电子显微镜对阻燃聚丙烯腈纤维的炭残渣进行分析。结果表明:随水溶液pH值的升高,聚丙烯腈纤维中VAc单元迅速水解;聚丙烯腈纤维中VAc单元的存在使共聚纤维环化放热分解峰值温度增大,当VAc单元的质量分数为30%时,可达287℃,而阻燃聚丙烯腈纤维的该温度高达340℃;阻燃聚丙烯腈纤维在800℃时的炭残渣量高达48%以上,远高于共聚合聚丙烯腈纤维41%的残炭量,具有良好的成炭性。