新型阻燃材料

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1、新型阻燃材料1阻燃机理1.1阻燃机理最近的研究表明纤维材料的燃烧需要具备四个因素：燃料、热源、氧气和链反应。通常织物的燃烧又包括热分解、热引燃（自燃）和热点燃（燃烧传播）三个阶段，针对四要素在不同的燃烧阶段，分别采取与之相应的阻燃方式，由此采取的各种阻燃措施，就形成了中断相阻燃机理及其他各种阻燃机理。阻燃方法和阻燃材料的开发与使用有着密切的联系，不同类型的阻燃材料对应于不同的阻燃机理，阻燃纤维材料的阻燃机理的共性是使纤维制品经阻燃改性或处理之后，增加燃烧难度，提高其极限氧指数,使织物燃烧不容易达到临界条件从而实现阻燃的效果。常见的合成纤维阻燃处

2、理方法是把某种阻燃剂共混后加入合成纤维的纺丝原液中（如涤纶、锦纶、月青纶），在燃烧期间，使其中的游离基团被抑制；或者使纤维热分解的过程被改变，促使其发生脱水炭化；另一种方法是使阻燃剂发生分解，产生一定量的不燃气体覆盖纤维表面，以此来达到隔绝空气实现阻燃。1.2阻燃整理方式1.2.1成纤高聚物的热稳定性能的优化（1）将芳环或芳杂环引入成纤高聚物的大分子链屮，使大分子链的密集度提高，从而使分子链的内聚力和刚性得到提升，并采用湿法纺丝的方法将具有高热稳定性能的高聚物纺成纤维。(2)纤维结构中的线形大分子链间发生交联反应会形成三维交联结构,通过这种交联

3、反应阻止纤维结构屮的碳链断裂，从而使制备的纤维具有不收缩，不熔融等阻燃的特性。⑶纤维放置在200-300oC的空气氧化炉内，经过一定的时间的高温炭化处理，从而得到具备阻燃性能的纤维・oo1.2.2原丝的阻燃改性(1)物理共混法：在纺丝熔体中添加阻燃剂或具有阻燃性能的成纤高聚物进行物理共混，是一种原丝改性的方法。(2)化学共聚法：在制备成纤高聚物的过程中，将含有磷、卤素等阻燃元素的化合物作为共聚的单体添加到大分子链上，利用磷、卤等元素的阻燃特性使纤维的阻燃性能得到优化。(3)接枝改性法：让乙烯基型的阻燃单体与放射热、化学引发剂或高能的电子束使纤维

4、(或织物)发生接枝共聚反应，这种改善纤维阻燃性能的方法持久且有效。经过接枝阻燃改性后的纤维，其阻燃性能与接枝单体所含阻燃元素的类别以及其接枝的部位密切相关，如不同接枝部位的阻燃改善效果依次为：表面接枝<均匀接枝<応部接枝Jo2阻燃剂整理应用2.1棉类织物的阻燃整理国内棉织物阻燃整理的应用已经得到快速广泛的发展，并且此类技术冃前也已较为成熟，阻燃剂的开发和使用不仅基本上能够自给，也早已达到工业化牛产的水平。表1原棉阻燃整理后的阻燃性能纯棉的耐久性阻燃整理主要采用以下两种方法：(1)Proban氨熏整理工艺。基本的工艺流程包括：浸轧阻燃处

5、理、烘干、氨熏、氧化、水洗、烘干。该工艺整理后对织物手感影响小，织物强力损伤小，阻燃效果较好。但该工艺流程长，设备复杂，并且成本较高。(2)PyrovatexCP后整理工艺。整理后产品的阻燃性能较好，耐久性能好，可耐家庭洗涤50次甚至达到200次以上。缺点是整理工艺损伤纤维的强力。1.2毛类织物的阻燃整理羊毛的回潮率和含氨量比较高，其自身就具备较好的天然阻燃性能，但对于特殊用途的纺织品，如耍符合应用耍求仍需进行相应的阻燃整理。澳人利亚国际羊毛局采用疑基酸、钛和错的络合物的方法对羊毛织物整理,在不影响羊毛的手感的前提下，获得了较好的阻燃效果，故此

6、方法被普遍采用。纯毛阻燃织物的应用主要在如地毯、墙纸、窗帘等室内高档纺织品，军队校官及以上官员的军服，以及飞机舱内纺织品。1.3锦纶类织物的阻燃整理含卤、磷元素的阻燃剂可用作尼龙类织物的阻燃，但是其阻燃效果并不十分显著。青岛大学用含鶴、漠等元素的化合物对尼龙塔夫绸进行了阻燃涂层整理，发现其作用效果较好。河北大学用轻甲基腺树脂处理尼龙布(运输带用)，也得到了较好的阻燃效果。2・4腊纶类织物的阻燃整理膳纶比锦纶、涤纶更易燃烧，是一种易燃纤维，极限氧指数仅18-18.50青岛大学研制出腊纶剪绒装饰材料用的系列阻燃剂，对绒面织物反面进行涂层阻燃，使产品

7、的极限氧指数达到29以，炭长在8cm以下时，基本不发生阴燃和续燃现象。其研制开发的睛纶剪绒装饰布一般用作宾馆、飞机、火车及家庭的内装饰材料o1.5涤纶类织物的阻燃整理涤纶类织物的阻燃整理仍在性能优化探索阶段，国内由常州化工研究所制造的FRC.1阻燃剂，适用于100%涤纶织物，效果较好但毒性不大一海针织厂、常州针织总厂用这种阻燃剂生产纯涤纶针织品。虽然其整理后涤纶织物的阻燃性能尚町，但整理液的稳定性较低，且整理后织物于感比较硬，易岀现白霜、色变等不良现象。3几种典型的高性能阻燃纤维(t)Nomex-系列纤维是芳纶1313纤维中具有代表性的阻燃纤维

8、(图1)0图1是在相同条件下，把铜管内有Nomex纤维包覆的空气温度和无Nomex纤维包覆的的空气温度随外界温度的升高而绘制出的对比图。由图I可知，被