納米磷酸鋅微波輔助制備及應(yīng)用.pdf

1、磷酸鋅具有無毒、環(huán)保、分散性好等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于防銹、涂料、微孔材料等領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域亦在不斷擴(kuò)大。本論文嘗試使用磷酸鋅作為抗紫外、阻燃整理劑，利用微波原位合成法與傳統(tǒng)軋焙烘結(jié)合，將納米磷酸鋅整理到棉織物上，分別制備具有抗紫外與阻燃作用的棉織物。
　　課題研究的內(nèi)容主要分三個(gè)部分。第一部分研究了利用硝酸鋅、醋酸鋅、硫酸鋅、磷酸二氫鈉、磷酸、磷酸氫二銨、尿素、六亞甲基四胺、碳酸胍等為原料，在微波加熱的條件下，

2、合成納米磷酸鋅。采用 XRD、紅外、TG-DTG等測試方法，對產(chǎn)物磷酸鋅進(jìn)行了表征。使用XRD研究了磷酸鋅在不同干燥條件下的失水情況，結(jié)果表明：80℃干燥條件下得到的是四水合磷酸鋅；140℃干燥條件下得到的是四水合磷酸鋅與二水合磷酸鋅的混合物。
　　第二部分研究了具有抗紫外性能的棉織物的制備。實(shí)驗(yàn)中，將棉織物放入含有一定量鋅源、磷源及堿劑溶液的三口燒瓶中，80℃條件下微波加熱，反應(yīng)結(jié)束后，將棉織物浸軋兩次，80℃預(yù)烘，140℃焙烘

3、。研究發(fā)現(xiàn)：磷酸鋅整理后的織物，其UPF值，隨Zn2+濃度的增大而增大，隨焙烘時(shí)間的延長、焙烘溫度的升高而增大；但隨尿素濃度的提高而降低；而微波反應(yīng)的溫度與時(shí)間幾乎對其沒有明顯的影響。未添加尿素整理的織物，雖然具有很好的抗紫外效果，但其撕破強(qiáng)力很低；通過添加適量的尿素，在保持原有抗紫外性能的同時(shí)，還明顯提升了織物的撕破強(qiáng)力?？棺贤庹碜罴压に嚍椋篫n2+濃度為0.4mol?L-1，尿素濃度為0.7mol?L-1，80℃條件下微波加熱20

4、min，80℃預(yù)烘4分鐘，140℃焙烘3分鐘。整理后織物UPF值為55.28，與整理前的23.58相比，有了明顯的提升；整理后織物的經(jīng)向撕破強(qiáng)力為1091.01（cN），緯向撕破強(qiáng)力為633.16(cN)，與整理前相比，強(qiáng)力損失很小。
　　第三部分研究了具有阻燃作用的棉織物的制備，實(shí)驗(yàn)中，將棉織物放入含有一定量鋅源、磷源及堿劑溶液的三口燒瓶中，80℃微波加熱反應(yīng)20min，反應(yīng)結(jié)束后，將棉織物浸軋兩次，80℃預(yù)烘4min，140℃

5、焙烘3min。研究發(fā)現(xiàn)：在不添加尿素時(shí)，單獨(dú)磷酸鋅整理后的織物，其阻燃性隨Zn2+濃度的增大而增強(qiáng)；添加適量尿素后，織物的阻燃性能獲得了進(jìn)一步的提升，同時(shí)也明顯提高了織物的撕破強(qiáng)力。TG-DTG分析表明：單獨(dú)尿素整理的織物幾乎沒有阻燃作用；在尿素與磷酸鋅共同整理的織物中，隨尿素濃度增大，整理后織物的起始分解溫度和終止分解溫度都向高溫方向偏移；隨Zn2+濃度增大，整理織物的起始分解溫度和終止分解溫度都向低溫方向偏移；與未整理織物相比，整理

6、后織物的起始分解溫度、終止分解溫度和最大分解速率都有了很大的降低，使織物由高溫分解系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成了低溫分解系統(tǒng)。阻燃最佳工藝為：Zn2+濃度為0.4mol?L-1，尿素濃度為1.7mol?L-1時(shí)，80℃條件下微波加熱20min，，80℃預(yù)烘4分鐘，140℃焙烘3分鐘。整理后織物離開火焰后幾乎立即熄滅。
　　使用SEM觀察整理前后織物的表面形態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：燃燒測試前，原布表面光滑，并且有一定的扭曲度，燃燒后，其纖維明顯變細(xì)，扭曲度明顯