滌綸用有機(jī)磷阻燃水性聚氨酯涂層膠的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、滌綸織物服用性能優(yōu)良，其紡織品應(yīng)用廣泛，但與其它熱塑性合成纖維一樣，屬可燃纖維，受熱熔融、分解、燃燒，并且具有熔融滴落的現(xiàn)象。因此，對(duì)滌綸織物阻燃處理十分必要。
　　本文首先以間苯二酚和苯基磷酰二氯為原料合成了2-苯氧基（3-羥基）苯基磷氧化合物(BPHPPO)，并以BPHPPO為阻燃中間體，與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和聚醚二元醇(N210)合成阻燃水性聚氨酯(FR-PU)乳液，最終應(yīng)用于滌綸織物阻燃涂層整理。
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2、PHPPO表征顯示產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物，其中，傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)分析表明產(chǎn)物含有膦酸酯結(jié)構(gòu);質(zhì)譜(MS)測試發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物質(zhì)荷比m/z集中在341.2，與BPHPPO摩爾質(zhì)量相對(duì)應(yīng);核磁共振氫譜圖(1H NMR)辨析出BPHPPO氫位置。
　　通過紅外光譜圖中異氰酸酯基團(tuán)(-NCO)和羥基(-OH)以及氨基甲酸酯基（-NHCO-）特征峰變化描述出膦酸酯阻燃水性聚氨酯合成過程，其合成工藝條件為:預(yù)聚反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時(shí)間150mi

3、n;擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時(shí)間300min,(-NCO/-OH)R值為2.10，2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)用量為5.50％。
　　將膦酸酯阻燃水性聚氨酯對(duì)滌綸織物進(jìn)行涂層整理，采用垂直燃燒法、極限氧指數(shù)(LOI)表征不同整理工藝對(duì)織物阻燃性能的影響。結(jié)果表明:阻燃中間體BPHPPO用量32.48％，涂布量9.32g/m2，焙烘溫度170℃，整理后的滌綸阻燃效果達(dá)到國家B1級(jí)。同時(shí)，錐形量熱儀測試結(jié)果顯示;與未處理滌綸織物相

4、比較，阻燃整理織物阻燃性能明顯提高，引燃時(shí)間由原來56s延長至89s，平均熱釋放速率(Average HRR)降低了65％，有效燃燒熱(EHC)降低了62％，火災(zāi)指數(shù)(FPI)提高了3倍，織物經(jīng)過整理表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃效果。
　　為跟蹤解析阻燃整理滌綸織物的阻燃過程，選用熱重分析儀(TG)、掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)阻燃整理織物的熱穩(wěn)定性和殘?zhí)啃蚊沧龀龇治?。熱重分析表?阻燃整理滌綸織物初始熱裂解溫度較未處理樣品有所降低，而其500

5、℃時(shí)的成炭率增加一倍，即說明:阻燃整理后樣品較未整理樣品在低溫階段穩(wěn)定性降低,而在高溫階段顯示出良好的穩(wěn)定性;殘?zhí)啃蚊诧@示:阻燃機(jī)理可能為膦酸酯燃燒生成并促使聚酯脫水成炭，從而延緩熱量傳遞，減少了可燃性氣體的揮發(fā)。
　　為進(jìn)一步研究滌綸織物的熱降解行為，以熱降解數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa兩種動(dòng)力學(xué)模型對(duì)整理前后滌綸織物熱降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析，結(jié)果表明經(jīng)膦酸酯阻燃水性聚氨酯處理后滌綸，其表觀活