無機(jī)粒子-膨脹型阻燃劑對棉織物阻燃性及熱解動力學(xué)研究.pdf

1、棉織物作為最受歡迎的天然面料，應(yīng)用十分廣泛。但是棉織物屬于易燃纖維，極限氧指數(shù)僅為18％，遇火時(shí)燃燒速度較快，從而限制了其在阻燃、熱防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用，因此，賦予棉織物一定的阻燃性一直是研究的熱點(diǎn)。隨著阻燃法規(guī)的健全，傳統(tǒng)的阻燃方法已經(jīng)不能滿足綠色環(huán)保要求，新型阻燃方法中的膨脹阻燃因無鹵、高效、低煙、低毒等特性備受歡迎，但是膨脹型阻燃劑一般添加量大，與基體材料的相容性差，已有研究表明將無機(jī)粒子與膨脹型阻燃體系復(fù)配使用能夠有效的改善材料的阻燃

2、性能。
　　本文首先對二氧化硅（SiO2）、氫氧化鎂(MH)兩種無機(jī)粒子進(jìn)行表面改性處理，然后分別與聚磷酸銨/三聚氰胺/季戊四醇（APP/MEL/PER）膨脹型阻燃劑進(jìn)行復(fù)配，用于棉織物后整理，制備阻燃性能優(yōu)良的棉織物，探討復(fù)配阻燃劑之間的協(xié)同阻燃機(jī)理。采用極限氧指數(shù)、垂直燃燒等測試方法對棉織物的阻燃性進(jìn)行表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，阻燃整理液的濃度對棉織物的阻燃性能具有一定的影響，阻燃劑的添加量為20%較為適宜。將阻燃劑添加量固定為20

3、%，改變無機(jī)粒子與膨脹型阻燃劑之間的質(zhì)量配比，研究發(fā)現(xiàn)，隨著改性粒子比重的增加，棉織物的阻燃性能均先增加后降低，當(dāng)棉織物的阻燃性能達(dá)到最佳時(shí)，改性SiO2粒子與膨脹型阻燃劑的質(zhì)量比為1:4，極限氧指數(shù)達(dá)到31.5%，改性MH粒子與膨脹型阻燃劑的質(zhì)量比則為1:9，極限氧指數(shù)為30.8%。采用掃描電鏡SEM、紅外分析FTIR、熱失重TG分析、微燃燒MCC分析等方法對阻燃棉織物進(jìn)行測試，結(jié)果顯示，阻燃棉織物的開始熱分解溫度及熱降解速率最大時(shí)的

4、溫度相比較純棉織物均有所提前，阻燃劑及無機(jī)粒子的使用降低了棉織物的熱穩(wěn)定性；與APP/MEL/PER阻燃體系相比較，改性SiO2、MH與膨脹型阻燃劑在最佳配比下復(fù)配使用時(shí)，棉織物的殘?zhí)柯试?00℃時(shí)分別提高了2.51%、2.12%，說明燃燒過程中阻燃劑與無機(jī)粒子的復(fù)配使用對棉纖維成炭過程有促進(jìn)作用。
　　最后，論文采用非等溫?zé)嶂胤治龇椒▽?fù)合阻燃體系整理后棉織物的熱分解特性進(jìn)行了研究，樣品在氮?dú)夥諊鷹l件下分別由5℃/min，10℃