东华大学孙刚教授[16-17]研究了6 种不同种类的膦系阻燃剂Pyrovatex CP (PCP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸(PA)、磷酸三丁酯(TBP)、三烯丙基磷酸酯(TAP)及三烯丙基氨基磷酸酯(TPT)的阻燃效果.发现在织物上磷含量相同的条件下,PCP、PA 及DAP 的效果较好,LOI 值更高.他们还研究了不同含氮添加剂尿素、碳酸胍及三聚氰胺对TBP 的磷氮协同效应,并提出了如下机理:二元协同阻燃观点认为,两种作用于不同阻燃区域的阻燃剂之间有较好的阻燃协同作用.阻燃区域分为气相和凝固相,一般的含磷化合物在火焰中产生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸,由于生成的磷酸层形成一层不挥发的保护层,隔绝空气,产生了阻燃效果.此外,聚偏磷酸有强的脱水作用,使纤维素炭化,而炭化膜也起到了隔绝空气的作用.
四川大学的王玉忠教授[18]课题组合成了新型涤纶用绿色阻燃剂2-羟基双螺环磷酸丙二酯(PPPBP),并将它用浸轧法整理到涤纶上,工艺:轧余率75%,90℃预烘3 min,150 ℃焙烘2 min.涤纶织物整理后,增重8.7%以上,能取得优异的阻燃效果.
2.2溴系阻燃剂
溴系阻燃剂是世界上用量最大的一类阻燃剂,除了纺织品,在塑料、电子产品中均有大量使用,主要产品有四溴双酚A、六溴环十二烷及十溴二苯醚.溴类阻燃剂燃烧时产生较多的烟、有毒气体,而且溴联苯(PBB)、五溴二苯醚(PBDPE)和八溴二苯醚(OBDPE)已被欧盟法规禁用.溴类阻燃剂在纺织中使用多为共混纺丝等直接制备阻燃纤维的方式,用于后整理不多.因此,近年来对溴类阻燃剂的研究,多为研究其对环境的影响及替代问题.[19-20]2007年6 月8 日通过的挪威的PoHS 法规,已将四溴双酚A、六溴环十二烷列入限用物质,含量分别不得超过1%及0.1%.
2.3 其他新型阻燃剂
Doina Macocinschi 等人[21]合成了两种芳香族聚乙烯砜化合物IG1 及IG2,考察了它们对无纺布的阻燃效果.将IG1、IG2 单独使用、IG1 与四溴邻苯二甲酸酐(TBPA)混合使用,用化学方法整理到无纺布上,或用等离子方式处理到无纺布上,发现阻燃效果良好.IG1与TBPA 含量分别为10%、25%时,LOI 值为24.9,而单独使用IG2,含量为10%时,LOI 值就可达到30.4.
Jaroslav Stejskal[22]将纸片(纤维素纤维)浸入到含0.2 mol/L 苯胺、0.25 mol/L 过硫酸铵溶液中,原位聚合1 h后,聚苯胺在纸片上沉积,并通过燃烧前后纸质量之间的差异来考察阻燃性能.结果发现:未处理纸片燃烧后质量残余0.005%,聚苯胺盐酸盐沉积的纸片燃烧后质量残余率24.0%.他们的解释是聚苯胺沉积在纸片上,有一定的阻燃性能.
对硼磷等新型二元协同阻燃体系的研究也引起了研究者注意.[23]有机硼阻燃剂在燃烧过程中产生硼酸酐或硼酸,硼酸在热裂解时形成类似玻璃状的熔融物覆盖在织物上,促使织物直接氧化成二氧化碳,减少可燃性气体(一氧化碳)的生成,且阻燃玻璃体的产生可阻止可燃性气体向外扩散,从而达到阻燃的目的.若阻燃剂中含有氮、卤素,它们受热时能释放出难燃烧气体NH3、HX等,稀释了空气中氧的浓度,用来隔断氧气而起到阻燃作用.
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