随着经济的发展,人们的环保与安全意识有很大的提高。传统的卤系阻燃剂因其在燃烧 过程中产生大量的烟雾和有毒腐蚀性气体,妨碍救护和人员疏散,导致二次污染。因此 卤系阻燃剂的应用受到了很大的限制。棉织物的阻燃整理中,有机磷系的阻燃剂占据着主导地位,其中以 N—羟甲基—3—二30 甲氧基膦酰基丙酰胺类产品应用最为广泛。但有机磷阻燃剂也存在诸多的环境问题,为此开发环保的无卤环保阻燃剂是现代阻燃剂的研究方向。而有机硼阻燃剂以其优良的阻燃、低 毒和抑烟特性正越来越多地引起人们的注意,具有很好的发展前景,同时也符合当今世 界工业绿色与环保的发展趋势。
BP-F 是基于以上原因自制合成的磷硼复合阻燃剂,由硼酸甘油酯和季戊四醇螺环磷酸35 酯二磷酰氯通过缩聚反应制得。该阻燃剂不含卤素,整理的棉织物强力损失小,但不具有耐久性。
1 实验
1.1 材料与试剂
织物 128×60 纯棉斜纹织物
试剂 自制阻燃剂 BP-F,硼砂、磷酸三钠和碳酸钠(AR 杭州高晶精细化工有限公司)
1.2 整理工艺
取一定量的自制阻燃剂 BP-F 配制整理液,调节 pH 值,然后进行棉织物阻燃整理,其 工艺流程如下:
配制整理液→调节 pH(4—9)→浸轧(二浸二轧,轧余率 80±2%)→预烘(80℃,4min)
45 →焙烘(140—180℃)
1.3 性能测试
1.3.1 极限氧指数
利用自动氧指数测定仪按 GB/T 5454-1997《纺织品燃烧性能试验——氧指数法》测试 织物的极限氧指数。
50 1.3.2 垂直燃烧性能
利用垂直燃烧仪按 GB/T 8746-2001《 纺织品燃烧性能——垂直方向试样易点燃性的测 试》测试织物的炭长、续燃时间和阴燃时间。
1.3.3 强力
按 GB/T 3923.1-1997《纺织品——织物拉伸性能》方法测试未阻燃织物和阻燃织物的断
55 裂强力和撕破强力等。
1.3.4 白度
采用 WSD-3U 荧光白度仪测试未阻燃织物和阻燃织物白度。
1.3.5 热重分析
采用美国 Perkin Elmer 公司的 Pyris 1 型热重分析仪,测试条件为:升温速度 20℃/min,
60 高纯氮气流量 60mL/min,温度范围 40~650℃,试样的质量为 3mg~4mg 左右。
1.3.6 织物炭化残渣的制备与残渣保留率的测定
取一定质量的试样放入固定规格的坩埚中,然后再将盛有试样的坩埚放入一定温度的马 弗炉中,恒温炭化 10min 制备炭化残渣。称量炭化前后试样的质量即可得到织物的残渣保留 率,重复实验 10 次后取平均值。
65 1.3.7 炭化残渣的表面形貌分析
采用 SUPRA40/40VP 场发射扫描电镜观察、分析炭化残渣的表面形貌,测试条件:表 面镀 Pt,加速电压 20kV。
2 结果与讨论
2.1 BP—F 阻燃整理工艺的研究
70 2.1.1 阻燃剂用量的影响 阻燃剂用量是影响阻燃效果的一个关键性因素,同时也影响织物的白度等其它性能。160℃焙烘 90S,纯碱调整理液 pH 值为 6,考察阻燃剂用量对阻燃性能和白度的影响,结果见表 1。
表 1 不同阻燃剂用量对阻燃性能和白度的影响