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。

新型阻燃聚丙烯腈共聚物在空气中的非等温热分解动力学

用O,O-二乙基-O-烯丙基硫代磷酸酯(DATP)与丙烯腈共聚合成了新型阻燃聚丙烯腈共聚物(FR-PAN),对其在空气中的非等温动力学通过TG-DTG技术进行了研究,并通过极限氧指数法(LOI)考查了FR-PAN的阻燃性能;利用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)方法计算出了FR-PAN热降解过程中的表观活化能;采用Satava-Sestak方法通过对不同机理模型的选取,确定了FR-PAN的热降解机理.结果表明,由Kissinger法和FWO法所计算得到的FR-PAN的表观活化能分别为119.62和123.99 kJ·mol-1;FR-PAN的热降解反应属于随机成核和随后增长机理,其机理函数为G(α)=-ln(1-α),反应级数n=1.

阻燃腈纶的制备

采用铜离子处理腈纶,再与水合肼及反应助剂组成的混合水溶液反应,制备了阻燃腈纶,探讨了处理工艺条件对纤维性能的影响。结果表明:在水合肼加入量20 mL,w(NaOH)为5%的NaOH 4.7 mL,质量分数为10%精炼剂9.4 mL,甩干时间3 min,热处理温度160℃,热处理时间180 min条件下,得到的阻燃腈纶断裂强度为2.15 cN/dtex,断裂伸长率为21.4%,极限氧指数为32.83%。

Study on the Properties of Microcapsulated Chlorocyclophosphazene Polypropylene Composites

Microcapsulated chlorocyclophosphazenes were synthesized,and then microcapsulated chlorocyclo- phosphazene/polypropylene(PP)composites were prepared.The results showed that microcapsulated chlorocyclo- phosphazene had good high thermal stability through thermogravimetric analysis(TGA).The flammability and mechanical properties of microcapsulated chlorocyclophosphazene/polypropylene composites were investigated by limiting oxygen index experiment,UL 94V flame retardancy test,cone calorimetry,tensile experiment,and impact test,respectively.It was shown that the microcapsulated chlorocyclophosphazene/PP composites had better tensile strength,impact strength,flame retardant properties and smoke suppress properties compared with chlorocyclo- phosphazene/PP composites.