2结果与讨论
2.1燃烧性能
2.1.1热释放速率和总释放热
热释放速率(简称HRR)是指单位面积样品所释放热量的速率,反映材料在燃烧时所释放热量的快慢,HRR的最大值为热释放速率峰值(简称pkHRR),pkHRR表征材料燃烧时的最大热释放程度.总释放热(简称THR)是单位面积的材料从开始燃烧到结束所释放的热量,反映材料在燃烧时所释放的热量.通常pkHRR、THR越大,材料在燃烧时释放给燃烧表面的热量越多,从而使材料的热裂解速度加快,并会产生更多的挥发性可燃物,导致火焰的蔓延速度加快,火灾的危险性增大.
从图1与图2可以看出,TEOS整理织物的热释放速率峰值与总释放热最大,分别为156.60kW/m2。和1.78MJ/m2,均高于原布(分别为145.66kWl/m、1.68MJ/m2),未表现出阻燃效果.原因是TEOS在酸性水溶液中发生水解与缩聚反应,但反应不完全,整理后的织物中仍有部分,存在,增大了燃烧速率与燃烧释放热.经磷酸整理后织物的燃烧性能有所改善,热释放速率峰值与总释放热较原布有所降低.TEOS/磷酸整理后棉织物的热释放速率峰值与总释放热最低
,分别下降至70.76kW/m2、0.67MJ/m2.说明TEOS与磷酸单独使用时对棉织物的阻燃性能影响不大,但两者共同作用可明显改善织物阻燃性能,具有协同阻燃作用.目前很多观点认为,在燃烧过程中,磷酸阻止左旋葡萄糖生成,促进纤维素脱水炭化,含硅基团则参与炭化,并增加炭层的稳定性,从而发挥磷硅协同阻燃效果.[6]
另外,TEOS、磷酸与TEOS/磷酸阻燃剂整理均使织物热分解时间提前.对于TEOS整理’由于织物中存在。等成分,与纤维素相比,其热稳定性能较差.而磷酸与TEOS/磷酸阻燃剂整理,则由于磷酸的加入使材料热稳定性有所降低.