耐水洗性 洗涤条件为:加AATCC标准洗涤剂,温度45℃,时间45min,烘干。
涂层后织物色差 用Color-Eye7000A型测色配《色仪测定。
用SEM和EDS表征阻燃测试后织物炭层的结构。
2 结果与讨论
2.1 不同增效剂对涂层胶阻燃性能的影响
分别采用不同协效剂制备膨胀型阻燃涂层胶,对牛津帐篷布进行整理。在控制干增重一定的条件下,对比其阻燃性能,其中,根据微量增效剂添加量不同分别编号:
1#无增效剂 2#4A沸石 2.1份
3#4A沸石 3.5份 4#4A沸石 4.2份
5#4A沸石 6.3份 6#二氧化锰 2.1份
7#氧化锌 2.1份 8#溴锑系阻燃涂层胶
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表1是涂布有不同阻燃涂层胶涤纶织物的阻燃性能。
由表1可知,在控制上浆量和含固量一定的情况下,1#~7#样品表现出不同的阻燃性能。无增效剂的1#,LOI值为24.0%,阻燃性能也较好。加入2.1份4A沸石的2#,LOI值增加,但有3.0s的续燃;加入3.5份4A沸石的3#,LOI值增加,损毁长度为12.5cm;4#4A沸石加入量为4.2份(4#)时(在阻燃剂中质量分数为2.8%),LOI值达到了24.8%,垂直燃烧损毁长度为8.5cm,在测试过程中几乎没有明燃,阻燃布在火焰中受热迅速熔化收缩,几乎没有烟;而4A沸石添加量为6.3份(5#)时,阻燃性能大幅度下降。可见优化添加量的4A沸石在膨胀型阻燃织物中有最佳的增效作用,其LOI值和成炭能力都有提高。如果添加量过大,会降低IFR体系膨胀成炭阻燃效果。
关于4A沸石增效膨胀型阻燃剂的文献较多,研究者提出的一些增效机理,在织物阻燃整理中也同样适用。诸多研究认为,4A沸石是有效的路易斯酸催化剂,在低于250℃时,对APP-PER体系具有催化酯化作用,加速了NH3和H2O的挥发,改善了气源与熔体黏度的匹配,进而导致高质量多孔炭层的生成,而后者是提高聚合物阻燃性能的关键。在高于250℃时,沸石开始分解;若温度继续升高,体系表面逐渐生成SiO2和Al2O3,由于表面能的差异,SiO2与Al2O3在表面层竞相运动,导致表面富集SiO2,故而体系表面硅铝比升高,表面的酸催化活性增强,最终导致体系膨胀炭层有Si—P—Al—C键生成,起到了促进成炭及稳定炭层结构的作用。4A沸石可促进大分子网络结构与聚合物链的相互作用,减少高分子熔体黏度,同时使得聚合物和IFR体系形成网状结构,这有利于膨胀发泡过程,促进阻燃。沸石的加入量有一个优化值,加入太多或太少,都会产生不合适的泡沫。在膨胀阻燃过程中,在适量4A沸石的增效和协效作用下,炭层中生成的多芳香结构物质,可使材料强度增强,使材料表面变得柔韧,减少材料在高温下表面产生裂纹的可能性。同时,氧气扩散进入聚合物的速率以及燃烧降解产生的气体进入燃烧中心区的速率都会减慢[1-3]。
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