磷/氮协效阻燃棉织物制备工艺及性能研究

利用化学方法制得一种磷/氮协效阻燃剂N,N-二亚甲基对苯磺酸基膦酸铵盐(ADBSPA),并且采用轧-烘-焙整理工艺将其对纯棉织物进行阻燃整理,以提高棉织物的阻燃性和热稳定性。ADBSPA的化学结构通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)进行表征。研究了ADBSPA的用量、处理时间、焙烘温度以及催化剂的用量对阻燃棉织物的垂直燃烧性能、极限氧指数值(LOI)和热稳定性的影响。实验表明,当ADBSPA用量为200 g/L、处理时间为60 min、催化剂的用量为5%(wt)以及焙烘温度为130℃时,阻燃棉织物的阻燃性能最佳。其LOI值高达29.8%,阻燃棉织物的续燃时间和阴燃时间均消失,残炭长度缩短至6.4 cm。同时通过热重(TG)测试证明,阻燃棉织物的热稳定性也较纯棉织物大大提高,在800℃保留的残炭率可达36.5%。因此,ADBSPA能够显著提高棉织物的阻燃性和热稳定性。

耐久高效磷/氮协同阻燃剂的制备及其在棉织物上的应用

为解决棉纺织品易燃易引发火灾及阻燃处理棉织物耐久性等问题,以五氧化二磷和乙醇胺为原料制备了一种膨胀型磷/氮协效阻燃剂(2-羟乙基)磷酰胺铵盐(AHPA),并通过轧—烘—焙工艺将其整理于棉织物上。采用傅里叶变换红外光谱和核磁共振光谱表征了AHPA的化学结构;对阻燃处理后的棉织物进行垂直燃烧和极限氧指数测试,通过热重和锥形量热测试评估了其热稳定性,并分析了其阻燃耐久性能。结果表明:阻燃剂AHPA被成功合成,其与棉织物之间形成了稳定的共价键;阻燃处理后棉织物的极限氧指数(LOI)显著提高,且损毁长度大幅降低;在阻燃剂AHPA质量浓度为300 g/L时,LOI值由18%增加到52.9%,损毁长度由300 mm减小至45 mm;阻燃处理后棉织物的热降解过程和燃烧途径均发生了显著变化,热稳定性得到显著提高;在50次循环水洗后,LOI值仍能保持在31.6%左右,具有良好的阻燃耐久性能。