聚乙烯醇阻燃改性研究.pdf

1、近年來(lái)，火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，據(jù)報(bào)道，世界上因火災(zāi)事故而死亡的人中，有90％以上是因?yàn)楦叻肿硬牧先紵龝r(shí)散發(fā)出的煙霧和毒性氣體使人窒息而死，因此，研制無(wú)毒無(wú)污染的阻燃高分子材料已成為當(dāng)今科學(xué)發(fā)展的一項(xiàng)重要課題。聚乙烯醇(PVA)是一種性能優(yōu)良、用途廣泛的多羥基聚合物。由于聚乙烯醇具有良好的相容性、成膜性、成纖性和粘接性等優(yōu)點(diǎn)，且具有較好的力學(xué)性能，在纖維、薄膜、粘合劑和生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域具有廣泛的用途。在本文中，通過(guò)研究幾種阻燃劑的協(xié)同作用對(duì)P

2、VA阻燃性能的影響，制備出阻燃性能強(qiáng)的PVA復(fù)合纖維。
　　 磷系阻燃劑燃燒時(shí)會(huì)在物質(zhì)表面生成碳層，通過(guò)阻隔物質(zhì)與火源的接觸達(dá)到阻燃的目的；氮系阻燃劑燃燒時(shí)生成氮?dú)?、水蒸氣等不燃性氣體，降低燃燒環(huán)境氧濃度，因而具有阻燃特性；無(wú)機(jī)阻燃劑燃燒過(guò)程吸收熱量，釋放水蒸氣等氣體，可以達(dá)到阻燃抑煙的效果。在本課題中，分別采用聯(lián)美磷系阻燃劑FR-106、三聚氰胺MA、納米水滑石LDH三種阻燃劑進(jìn)行不同比例的復(fù)配，研究其協(xié)同作用對(duì)PVA阻燃性能

3、的影響。
　　 (1)磷系阻燃劑(FR)的添加可以提高PVA薄膜的阻燃性能，當(dāng)FR添加量達(dá)到20%時(shí)，單組份的阻燃效果最佳。經(jīng)證明，這是由于FR添加量超過(guò)20%時(shí)，F(xiàn)R會(huì)在PVA溶液中產(chǎn)生分相現(xiàn)象，從而影響復(fù)合薄膜的阻燃性能。
　　 (2)磷系阻燃劑(FR)與無(wú)機(jī)阻燃劑(LDH)在PVA溶液中可以達(dá)到協(xié)同阻燃的效果，當(dāng)兩者比例為PVA含量的40%：8%時(shí)，阻燃效果最佳。這是由于不溶于水的LDH在FR存在條件下可以很好的分

4、散在PVA溶液中，因此可以較好的發(fā)揮其協(xié)同阻燃的作用。
　　 (3)氮系阻燃劑(MA)單組份加入PVA溶液中，對(duì)PVA復(fù)合薄膜的阻燃性能提高并不明顯，向該溶液中繼續(xù)添加LDH成膜，該薄膜并沒(méi)有很好的阻燃效果。這是由于MA及LDH均未能很好的溶解在PVA溶液中，在溶液中發(fā)生團(tuán)聚等現(xiàn)象，導(dǎo)致兩者的阻燃效果無(wú)法發(fā)揮。
　　 (4)磷系阻燃劑(FR)與氮系阻燃劑(MA)兩者之間可以形成較好的協(xié)同效應(yīng)，當(dāng)FR：MA=20%：20%

5、時(shí)，復(fù)合薄膜的阻燃性能、力學(xué)性能、熱性能均達(dá)到最佳，說(shuō)明兩種阻燃劑在此配比下能最大程度上產(chǎn)生協(xié)同作用。向該復(fù)合溶液中添加LDH，當(dāng)LDH添加量為8%時(shí)，復(fù)合薄膜阻燃性能最佳，LOI值可達(dá)31。
　　 (5)按照最佳配比FR：MA：LDH=20%：20%：8%制備PVA紡絲原液，對(duì)紡絲原液及紡絲工藝進(jìn)行了討論，結(jié)果表明：FR/MA/LDH/PVA紡絲原液呈現(xiàn)典型的切力變稀現(xiàn)象。通過(guò)濕法紡絲制備阻燃改性PVA纖維，經(jīng)研究表明改性纖維