磷对涤纶织物的阻燃和抗熔滴行为

磷对涤纶织物的阻燃和抗熔滴行为

由于其强度高、弹性模量高、抗性好、化学稳定性好等优点，广泛应用于高层建筑、商业大楼、机场、礼堂、室内娱乐场所和交通运输领域。本文利用自制的新型有机磷酸酯阻燃剂,采用后整理法对涤纶织物进行了阻燃整理,研究了织物的阻燃性能和力学性能。1实验部分1.1磷阻燃剂2.m试剂织物:纯涤纶斜纹织物(131.7g/m试剂:含磷阻燃剂DOPO-ITA-EG(自制,含35%乙二醇);工业酒精(淄博市周村金源化工厂)。1.2完成后分类织物→二浸二轧(带液率90%)→烘干(100℃,10min)1.3纺织性能试验1.3.1水率和回潮率的测定按GB9995-1997纺织材料含水率和回潮率的测定:烘箱干燥法,采用精密分析天平(日本SHIMADZU有限公司)称取重量。其中:m1.3.2极限氧指数法按GB5454-1997纺织品燃烧性能试验-氧指数法,采用YG813型氧指数测定仪(常州第二纺织机械厂)测定阻燃涤纶的极限氧指数.1.3.3织物阻燃性能测试按GB/T5455-1997纺织品燃烧性能试验-垂直法,采用LY-07型织物阻燃性能测试仪(山东莱州市电子仪器有限公司)测定阻燃涤纶织物的损毁长度,续燃时间和阴燃时间.1.3.4织物强力测试按GBT3923.1-97《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》,采用美国英斯特朗公司Instron5566型万能材料强力机,采取剪切样条法测定阻燃涤纶织物的断裂强力。2结果与讨论2.1阻燃剂浓度对增重率的影响阻燃剂浓度对织物增重率的影响见表1,从中可以看出,随着阻燃剂浓度逐渐增大时,织物的增重率逐渐增高,而且增幅相当大,其含磷量也越大。说明了在阻燃剂浓度增大时,阻燃剂分子渗透到了聚酯分子非结晶区2.2防止涤纶熔滴含磷量对极限氧指数的影响如图1所示。从表1可以看出,随着含磷量的增大,涤纶织物在燃烧过程中的滴落现象有明显的改善。当含磷量为0.98%时,在测试的过程中发现滴落现象完全消失。这说明了该阻燃剂对防止涤纶的熔滴具有良好的效果。其原因一方面可能是当织物引燃后,阻燃聚合物中的含磷基团,高温下分解成磷酸、偏磷酸和多聚磷酸等含磷化合物,这些含磷化合物将会把纤维中的水除去,实际上是把纤维还原成为不燃的炭,同时偏磷酸、聚磷酸也很容易包覆在纤维的外面,形成了薄薄的磷酸膜,由于它们的黏度非常大,可能是增大了熔融聚合物整个体系的黏度,从而降低了熔融物质的流动性。另一方面是涤纶织物中含有微量的硅油,硅油在高温下裂解时生成了二氧化硅,二氧化硅充当了填料,起到了“灯芯”的作用,也降低了高聚物熔体的流动性2.4阻燃剂含量对织物的影响含磷量对织物的垂直燃烧性能的影响如表2、图2所示,在磷含量逐渐增高时,织物的损毁长度是逐渐变小的,在开始阶段下降的非常明显;但是,当磷含量达到1.0%左右时候,曲线趋于平坦,损毁长度的变化不大。另外,随着磷含量逐渐增高,续燃时间下降速度很快,在磷含量为0.39%时就变为零;它们的阴燃时间均为零。由于在未加入和阻燃剂含量很低时,涤纶织物在空气中能够持续燃烧,但是在燃烧过程中有大量的熔滴,熔融物质的滴落带走了火源和热量,使得燃烧的中断,这可能是织物没有完全损毁的原因。当阻燃剂含量增大时,涤纶织物在空气中不能够继续燃烧,并且在点火过程中,阻燃剂分解产物覆盖在织物的表面,阻止了涤纶织物的进一步燃烧。但是当磷含量显著增加时,损毁长度的减小并不明显,这是因为在点火的火焰高度、点火时间相同的情况下,阻燃剂无法阻止涤纶的收缩,其收缩的幅度相差不大,致使最后的损毁长度变化不大。2.5断裂强力的测定含磷量对织物经向断裂强力的影响见表3,从表3中可以看出,当磷含量逐渐增大时,织物的断裂强力并没有明显的下降;另外,其手感变化也不明显。这是由于在整理的过程中,增重率低于30%,阻燃剂分子进入涤纶非结晶区的量比较少,没有引起涤纶分子晶格结构的变化3新型有机磷酸酯阻燃剂的阻燃效果本文采用自制的有机含磷阻燃剂对涤纶织物进行阻燃后整理,考察了其阻燃性能,熔滴行为及力学性能,得到的结论如下:(1)新型有机磷酸酯阻燃剂对涤纶织物具有良好的阻燃和抗熔滴效果。当磷含量为0.98%时,其LOI就达到了33.8%,熔滴现象完全消失。(2)整理后织物在垂直燃烧实