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。