阻燃纤维及纤维间阻燃协同效应研究进展

介绍阻燃纤维的研究进展,包括本质阻燃纤维和改性阻燃纤维,详述纺织品阻燃整理的方法和进展及纤维间阻燃协同效应的研究,指出阻燃纺织品未来的研究方向。

羟基锡酸锌/Sb_2O_3对聚氯乙稀复合建筑膜材的协同阻燃性能

为提高聚氯乙烯(PVC)复合膜材的阻燃性能并降低Sb2O3的使用量,制备了羟基锡酸锌(ZHS);利用X射线粉末衍射仪、傅里叶红外光谱仪和场发射扫描电镜对制备的样品进行了测试。结果显示,制备的样品为边长1μm左右的立方体ZHS。将ZHS等助剂添加到PVC糊料中制备了具有阻燃作用的膜材涂层材料,通过测试极限氧指数、热重分析及扫描电镜对炭渣形貌分析等方法,探讨了PVC复合涂层材料的阻燃作用。结果表明:添加ZHS的PVC材料的残炭量高于添加Sb2O3的PVC材料且炭渣表面更致密;而添加ZHS/Sb2O3的PVC材料的极限氧指数(LOI值)高于二者单独使用,即ZHS和Sb2O3对PVC涂料存在协同阻燃效应,从而降低Sb2O3在阻燃PVC涂层材料中的使用量。

MFA微球悬浮液-硅溶胶后整理棉织物阻燃性能和机理分析

以三聚氰胺(MEL)、甲醛(FM)和5-单磷酸腺苷(AMP)为原料通过缩合反应制备MFA微球,将其浸入海藻酸钠(SA,分散剂)溶液中形成SA-MFA悬浮液。以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体通过脱水缩聚制备SiO2溶胶。通过浸渍-烘燥法依次将SA-MFA悬浮液和SiO2溶胶后整理于棉织物。通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分别表征后整理棉织物表面微观形貌和表面官能团,利用热重(TG)分析仪、极限氧指数(LOI)仪、锥形量热计(CC)和SEM分别表征后整理棉织物热解特性、可燃性、对火反应特性和LOI试验后残炭表面微观形貌。结果表明:较之原始棉织物,样品SA-MFA-SiO2@COT阻燃性能相对最优,其热解残炭率(46.39%)和LOI值(28.0%)分别提高520.18%和55.55%,其热释放速率峰值(PHRR,114.67 kW/m2)和总释放热(THR,5.09 MJ/m2)分别下降31.67%和37.35%。在燃烧过程中,MFA微球和SA受热分解促进棉纤维脱水炭化释放出NH_(3)、CO_(2)和H_(2)O等难燃性气体,吸热冷却和稀释可燃气体浓度;SiO_(2)凝胶涂层吸热缩聚,发挥物理屏障和结构支撑效应,阻挡热量、氧气和气态产物传递;成分间具有明显协同阻燃效应。

阻燃整理剂与抗菌织物的耦合作用研究

选取有机磷酸酯类、有机磷氮类2类阻燃剂对3种不同抗菌机理的抗菌织物进行处理,研究了抗菌织物整理前后的抗菌性能和阻燃性能。结果表明:采用有机磷氮类阻燃剂对金铜锌三元抗菌织物进行整理后,织物极限氧指数提高50.7%,续燃时间由42.4 s降至0.1 s,对大肠杆菌的抗菌率由98.2%降至42.3%,有机磷氮类阻燃剂与金铜锌三元抗菌织物之间同时存在协同阻燃效应和抑菌性的拮抗作用;采用有机磷酸酯类阻燃剂对金铜锌三元抗菌织物进行整理后,织物极限氧指数提高19.9%,续燃时间由42.4 s降至5.4 s,对大肠杆菌的抗菌率由98.2%提高至99.1%,有机磷酸酯类阻燃剂与金铜锌三元抗菌织物具有较好的配合效果,阻燃性提高的同时还能保持较高的抑菌率。

溴锑阻燃体系对PS-HI／有机蒙脱土复合材料的阻燃性研究

采用熔融法制备包括溴锑阻燃剂(TBBPA-Sb2O3)和有机蒙脱土(OMMT)并用体系的阻燃PS-HI复合材料;利用基于耗氧原理的锥形量热仪测试并分析复合材料的燃烧性能,用扫描电子显微镜表征复合材料的微观结构形貌。结果表明:TBBPA-Sb2O3与OMMT并用阻燃的PS-HI复合材料热释放速率、峰值热释放速率、平均热释放速率以及生烟速率均明显降低,火灾性能指数明显增加;形成的PS-HI／OMMT复合材料与TBBPA-Sb2O3体系之间具有阻燃协同效应,当TBBPA-Sb2O3添加7．5份和2．5份,OMMT添加5份时,三者之间的阻燃协同作用最佳。

磷酸甲苯二苯酯杂化硅溶胶后整理棉织物的阻燃特性及机制分析

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体、无水乙醇和去离子水为溶剂、盐酸为催化剂,通过TEOS的水解和缩聚反应,制备硅溶胶。以磷酸甲苯二苯酯(CDP)为阻燃剂、硅烷偶联剂γ-丙基三甲氧基硅烷(KH560)为协效剂,相互复配得到阻燃体系并将其掺杂于硅溶胶中,用于棉织物的阻燃后整理。采用极限氧指数(LOI)测试和热分析表征后整理样品的热稳定性能,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征阻燃成分在棉织物表面的附着情况,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)对后整理样品纤维及残炭的形貌和结构进行表征。结果表明:经SiO2-KH560CDP杂化硅溶胶后整理棉织物样品的极限氧指数可达27.5%~28.0%,单位质量增加导致的极限氧指数增幅(ΔLOI/Δm)为0.79%/g;热稳定性能明显提升,残炭量为35.0%,与未后整理棉织物样品相比,残炭量的增幅达到993.8%;杂化溶胶后整理棉织物表面形成完整阻燃涂层,残炭致密、尺寸稳定,棉织物样品燃烧时,SiO2溶胶转为凝胶提供基础涂层,KH560发挥有效偶联效应,磷化合物分解生成磷酸非燃性液态膜,综合作用可有效阻隔热量传递、O2输运和可燃热解产物溢出,因此,SiO2、KH560和CDP之间具有协同阻燃效应。

环氧树脂电器灌封胶的阻燃化研究

用氧指数测定法研究了几种阻燃剂在环氧树脂电器灌封胶粘剂中的阻燃作用 ,研究结果表明赤磷、水合氧化铝、三氧化二锑、磷酸三苯酯 ,二溴代苯基缩水甘油醚、十溴二苯醚、六溴苯及溴代环氧树脂均有较好的阻燃作用。并且赤磷与水合氧化铝、十溴二苯醚与磷酸三苯酯、氯化石蜡 - 5

Al(OH)_3/胺取代三嗪磷酸盐对HDPE阻燃性能的影响

先以三聚氯氰和甲胺溶液为原料,合成了2,4,6-三甲胺基-1,3,5-均三嗪(TMM),再以TMM和磷酸合成了2,4,6-三甲胺基-1,3,5-均三嗪磷酸盐(TP),产率分别为90.3%和72.3%,采用FT-IR和TGA对合成产物进行了表征。研究了氢氧化铝(A l(OH)3)与TP并用对HDPE阻燃性能的影响。结果表明,并用TP和A l(OH)3提高了HDPE的氧指数,两者显示出阻燃协同效应。锥形量热结果表明,并用10%TP和40%A l(OH)3可使阻燃HDPE的最大热释放速率降低至348.47KW/m2,最大烟释放速率降低至0.032m2/s,分别比纯HDPE降低了50.6%和70.9%。

阻燃剂TDCPP

1阻燃剂TDCPP简介 阻燃剂TDCPP化学名称为2，3-二氯丙基磷酸酯，无色至浅黄色液体，产品质量符合QLY／YH．G71．01-91标准(本项目已通过省级鉴定，并获省级科技进步奖)。本产品含氯量高达51％，阻燃效能高，且有较好的增塑性。它广泛用于聚氯乙烯、聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂。

阻燃剂甲基苯基甲氧基硅酸单环膦酸酯的合成与应用

以甲基苯基二甲氧基硅烷和4-乙基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷(简称:笼状亚磷酸酯)为原料,合成了一种有机硅膦阻燃剂——甲基苯基硅酸单环状膦酸酯(MSAMP),讨论了反应温度、反应时间和物质的量比对所得产率的影响,得到最佳反应条件:加入催化剂硫酸二甲酯后,在170℃的条件下保温反应18h,4-乙基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷和甲基苯基二甲氧基硅烷的物质的量比为1∶1.2,目标产物得率89.3%。通过FT IR、1 H NMR、热重-差热分析(TG-DTA)对产物MSAMP的结构进行了表征分析,利用极限氧指数法将产物应用于191不饱和树脂和尼龙6(PA6)中测试阻燃性能。结果表明,产物MSAMP具有良好的阻燃功效。

APP-MCA-CFA三元复配阻燃体系改性环氧树脂基玻璃纤维复合材料及性能研究

首次以聚磷酸铵(APP)为酸源和主阻燃剂,以高氮含量的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为气源,以大分子型三嗪成炭剂(CFA)为炭源,组成APP-MCA-CFA三元复配阻燃剂体系。将其用于环氧树脂体系的阻燃改性,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级、锥形量热、扫描电镜(SEM)、热失重分析(TG)和动态力学分析(DMA)等实验分析了它们之间的协同效应。结果表明:与单独使用APP阻燃剂相比,三元复配阻燃剂体系(20%APP-5%MCA-5%CFA,均为质量分数)表现出显著的协同阻燃效应,LOI值提升至62.0%,热释放速率峰值(PHRR)降低至401kW/m^(2),总热释放量(THR)下降至37.3MW/m^(2)。成炭分析结果表明,APP-MCA-CFA三元复配阻燃剂体系的引入使环氧树脂在高温下形成孔洞直径约5μm的形貌均一且规整的微米级膨胀炭层。DMA实验表明MCA和CFA可以通过粒子表面的胺基参与环氧固化反应,提高环氧固化交联密度,在一定程度抵消APP阻燃剂粉体加入导致的环氧机械性能下降。APP-MCA-CFA三元复配阻燃体系可用于环氧树脂基玻璃纤维复合材料的阻燃改性,垂直燃烧等级提升至UL-94 V0级,LOI值提升至66.3%。该研究为开发综合性能优异的阻燃环氧树脂基复合体系提供了一种简单易行的途径。

不用卤素阻燃剂协同阻燃LDPE的研究

研究了氯化石蜡（CP）、双（六氯环戊二烯）环辛烷（DCRP）以及十溴联苯醚（DBDPO）并用阻燃低密度聚乙烯（LDPE）的阻燃协同效应，采用锥形量热仪测试了阻燃体系的燃烧特性．结果表明。CP与DCRP并用阻燃LDPE，明显降低了材料燃烧过程中的热释放速率、质量损失速率以及生烟速率，协同阻燃效果显著,CP与DCRP质量比为1：1时,协同阻燃效果最好：DCRP与DBDPO并用阻燃LDPE，

季戊四醇双二甲基硅酸酯阻燃剂的合成与应用

以二甲基二氯硅烷和季戊四醇为原料,首次合成了一种无卤环保阻燃剂季戊四醇双二甲基硅酸酯,同时确定了该合成反应的最佳工艺条件,并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和热重分析表征了产物的结构及热稳定性能。随后将该产物用于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的阻燃,并利用极限氧指数(LOI)测试考察了材料的阻燃性能。结果表明:成功合成了目标产物季戊四醇双二甲基硅酸酯,最佳反应条件下(二乙二醇二甲醚为溶剂、二甲基二氯硅烷和季戊四醇的物质量比为2:1),其产率可达97.6%。该产物具有较好的热稳定性,对PBT具有良好的阻燃效果,且能与聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)产生协同阻燃效应。