無機粒子-膨脹型阻燃劑對棉織物阻燃性及熱解動力學研究.pdf

1、棉織物作為最受歡迎的天然面料，應用十分廣泛。但是棉織物屬于易燃纖維，極限氧指數(shù)僅為18％，遇火時燃燒速度較快，從而限制了其在阻燃、熱防護領域的應用，因此，賦予棉織物一定的阻燃性一直是研究的熱點。隨著阻燃法規(guī)的健全，傳統(tǒng)的阻燃方法已經(jīng)不能滿足綠色環(huán)保要求，新型阻燃方法中的膨脹阻燃因無鹵、高效、低煙、低毒等特性備受歡迎，但是膨脹型阻燃劑一般添加量大，與基體材料的相容性差，已有研究表明將無機粒子與膨脹型阻燃體系復配使用能夠有效的改善材料的阻燃

2、性能。
　　本文首先對二氧化硅（SiO2）、氫氧化鎂(MH)兩種無機粒子進行表面改性處理，然后分別與聚磷酸銨/三聚氰胺/季戊四醇（APP/MEL/PER）膨脹型阻燃劑進行復配，用于棉織物后整理，制備阻燃性能優(yōu)良的棉織物，探討復配阻燃劑之間的協(xié)同阻燃機理。采用極限氧指數(shù)、垂直燃燒等測試方法對棉織物的阻燃性進行表征，實驗結果表明，阻燃整理液的濃度對棉織物的阻燃性能具有一定的影響，阻燃劑的添加量為20%較為適宜。將阻燃劑添加量固定為20

3、%，改變無機粒子與膨脹型阻燃劑之間的質(zhì)量配比，研究發(fā)現(xiàn)，隨著改性粒子比重的增加，棉織物的阻燃性能均先增加后降低，當棉織物的阻燃性能達到最佳時，改性SiO2粒子與膨脹型阻燃劑的質(zhì)量比為1:4，極限氧指數(shù)達到31.5%，改性MH粒子與膨脹型阻燃劑的質(zhì)量比則為1:9，極限氧指數(shù)為30.8%。采用掃描電鏡SEM、紅外分析FTIR、熱失重TG分析、微燃燒MCC分析等方法對阻燃棉織物進行測試，結果顯示，阻燃棉織物的開始熱分解溫度及熱降解速率最大時的

4、溫度相比較純棉織物均有所提前，阻燃劑及無機粒子的使用降低了棉織物的熱穩(wěn)定性；與APP/MEL/PER阻燃體系相比較，改性SiO2、MH與膨脹型阻燃劑在最佳配比下復配使用時，棉織物的殘?zhí)柯试?00℃時分別提高了2.51%、2.12%，說明燃燒過程中阻燃劑與無機粒子的復配使用對棉纖維成炭過程有促進作用。
　　最后，論文采用非等溫熱重分析方法對復合阻燃體系整理后棉織物的熱分解特性進行了研究，樣品在氮氣氛圍條件下分別由5℃/min，10℃