新型膨胀阻燃剂螺环磷酰咪唑酯对棉布的阻燃性能

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1、新型膨胀阻燃剂螺环磷酰咪唑酯对棉布的阻燃性能摘要：本实验采用自制膨胀型阻燃剂螺环磷酰咪唑酯对纯棉布进行阻燃整理并测试其极限氧指数（LOI），从测试结果中选取LOI值超过28%的阻燃棉布共8组，进行垂直燃烧和拉伸性能测试，从中找出阻燃性能和拉伸性能都较优的阻燃整理工艺：整理液中阻燃剂含量为30%，催化剂用量为1.5%，交联剂用量为1%，焙烘温度为150℃时，阻燃棉布的LOI值达到33.96%，垂直燃烧续燃时间为0s，阴燃时间为0s，损毁长度为64.5mm，拉伸性能测得断裂强力为312.50N。关键词：膨胀型阻燃剂；螺环磷酰

2、咪唑酯；阻燃整理；棉布中图分类号：TQ314.2;O631Flameretardancyofthecottonwithanovelintumescentflameretardantimidazolespiro-cyclicphosphoramidateAbstract:Purecottonwasfinishedwithanovelintumescentflameretardantimidazolespiro-cyclicphosphoramidatesynthesizedbyourselvesanditsLimtidOx

3、ygenIndex(LOI)wastested.Theverticalburningandtensilestrengthweretestedforthe8groupflame-retardantcottonwhoseLOIwereover28%andthebetterfinishingprocessgivingthecottonbetterflame-retardancyandtensilestrengthwasascertained:finishedusingthefinishingliquorcontaining30

4、%flame-retardantimidazolespiro-cyclicphosphoramidate,1.5%catalyst,1%cross-linkingagentandbakedunder150℃theflame-retardantcottonhas0safterflametime,0safterglowtime64.5mmdamagedlengthanditsLOIwas33.96%,breakingforcewas312.50N.Keywords:intumescentflameretardant;imid

5、azolespiro-cyclicphosphoramidate;flameretardantfinishing;cotton棉布作为应用广泛的纺织品材料，它具有高度的易燃性。棉纤维及其服装的阻燃整理在人们的日常生活中变的越来越重要[1-3]，特别是在军事、航空工业、消防、森林防火等方面，阻燃纺织品的作用日益显著[4]。棉纺织品阻燃整理的目的就是降低棉布的易燃性，在棉的降解过程中起作用，阻止可燃气体的产生[5-11]。目前适用于棉织物的阻燃产品不多，主要使用的是PROBAN工艺。PROBAN是一种用于纤维素纤维及其混纺织

6、物的耐久性后处理阻燃剂，其主要化学成分为四羟甲基氯化磷（THPC）。由于THPC在生产过程中可能会产生具有致癌性的双氯甲醚，而且其整理工艺需要特殊的设备，所以其应用受到了限制。‘‘PyrovatexCP’’是以N–羟甲基二甲基磷酰丙烯酰胺(MDPA)为主要成分的另一种棉织物耐久阻燃整理剂。但是其生产过程中的甲醛问题以及较高焙烘温度降低织物强度的问题限制了其应用范围[4-10]。开发新型的棉织物阻燃剂是棉织物阻燃的发展趋势。膨胀型阻燃剂是含有磷-氮结构的阻燃剂，因其组分中一般不含卤素，是一种环境友好型阻燃剂[12-14]。

7、在本文中，使用自主研发的磷氮膨胀阻燃剂螺环磷酰咪唑酯为阻燃剂对棉织物进行处理，探讨了该阻燃剂对棉织物的阻燃性能，通过LOI和垂直燃烧以及拉伸性能测试优化了阻燃整理工艺，评价了不同阻燃整理液配方及焙烘温度对阻燃整理后的棉布阻燃性能和拉伸性能的影响。旨在获得适合用于森林防火服使用的棉织物阻燃剂。1实验部分1.1主要原料及仪器纯棉布：随州市九龙布业有限公司，66*38（根/吋），纱支21/2*10（s），密度为261g/m2；螺环磷酰咪唑酯：自制，其结构如图1所示，其合成方法正在申请专利；氰尿酸：濮阳市千瑞达化工有限公司；磷酸

8、：中国莱阳市双双化工有限公司。JF-3型氧指数测试仪，江宁县分析仪器厂；CZF-3型水平-垂直燃烧测试仪，江宁县分析仪器厂；RGT-20A型微机控制电子万能试验机，深圳市瑞格尔仪器有限公司。图1螺环磷酰咪唑酯的结构Figure1.Structureofimidazolespiro-cyclicphosphoramid