棉织物的阻燃整理综述.
棉织物阻燃技术进展
摘要:棉织物阻燃技术的研究已成为当今的重要课题,新型的阻燃技术也不断发展。本文通过搜集大量有关棉织物阻燃技术的文献资料, 对目前的阻燃方法及阻燃剂的选择进行了简要的总结;通过研读最近的硕博士论文,重点介绍了两种新型的阻燃剂:微胶囊化阻燃剂与膨胀性阻燃剂,详细介绍了三种较新的阻燃方法:自阻燃纤维接枝法、层层自组装阻燃涂层法、电子束辐照接枝法,不仅概括了棉织物阻燃技术,也跟进了最新的研究进展。
关键词:棉织物;燃烧;阻燃剂;阻燃方法;新型
1. 前言
火灾严重威胁人类生命和财产安全。美国雅宝公司 Harry Patient 先生说,全球每年约有 16.5万人因火灾而丧生。火灾事故调查表明:50%左右的火灾由纺织品及室内装饰品引起 [1]。在所有的纺织品中,棉织物因具有优异的吸湿透气性、良好的染色性和生态相关性而被广泛使用。但是棉纤维属于易燃纤维,而且燃烧速度快,具有很大的助燃性由棉织物引发的火灾已严重影响人们的生命财产安全。因此,如何提高棉织物的阻燃能力,减少因纺织品引起的火灾,研究纺织阻燃技术,就成了当前的重要课题 [2]。
棉织物的燃烧实质是纤维素的燃烧,所谓的燃烧通常是指物质氧化产生热量并引起发光的现象, 它是一个封闭的链式循环过程。纤维素纤维是一种天然高分子碳水化合物, 受热时不熔融,遇火后燃烧较快,热烈解部分产物又会再次燃烧,进一步促进燃烧过程 [3]。我国在 20世纪 50年代开始了纺织品阻燃技术的研究,其中以棉织物作为起步,经过 60余年的发展,已经拥有了多种阻燃技术,棉织物阻燃整理技术取得了重大进展 [4]。通过研读大量关于棉织物阻燃的文献,本文对棉织物阻燃技术的概况与最新进展进行了归纳总结。首先对阻燃剂的种类与发展进行简要总结,并重点介绍了新型的微胶囊阻燃剂与膨胀阻燃剂, 然后对阻燃方法进行简要介绍, 并详细介绍了自阻燃纤维接结法、层层自组装阻燃涂层法、电子束辐照接枝法三种较新的阻燃方法。
2. 阻燃剂
阻燃剂是一种用来改善材料抗燃性的物质,它是可以阻止材料被引燃及抑制火焰传播的化学助剂。阻燃剂种类繁多,主要是以硼、氮、磷、锑、硫、氟、氯、溴等元素为
基础的化合物。目前常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂、硅系阻燃剂以及新型阻燃剂等等 [5]。
卤系阻燃剂是最早应用的阻燃剂类型,由于其价格低廉、添加量少以及与合成材料的相容性和稳定性好,能保持阻燃剂制品原有的物化性能等特点,使其一度成为最受欢迎的阻燃剂。但是卤系阻燃剂发烟量大,且释放出的卤化氢气体具有强腐烛性,添加在合成材料中的卤系阻燃剂在热裂解过程中会产生有毒物质,潜藏着二次危害 [6]。随着人们对环境保护的重视,卤系阻燃剂的使用受到了不同程度的限制,各类阻燃剂的无卤化正成为阻燃剂开发应用的主要趋势。
无卤阻燃剂中目前最受欢迎的是有机磷系阻燃剂,它在抑制火焰从与减缓火焰蔓延的作用比卤系大,效果更明显,并且比无机磷系阻燃剂对织物的颜色损害较小,环境危害更小。新开发出来的无机阻燃剂,如硅系阻燃剂、硼系阻燃剂,都是有效的阻燃剂, 更重要的是它们在制备过程中不产生甲醛等有害物质,转化率高,属于环境友好型,越来越赢得人们的青睐 [6]。
2.1微胶囊阻燃剂
微胶囊技术是用天然或人工合成的成膜物质将微量固体或液体物质包覆成为细小颗粒的技术。将阻燃阻燃剂经微胶囊化后,作为芯材的阻燃剂完全与外界隔绝,避免了与人体直接接触只有在遇明火、壁材破裂时才起作用,整个过程中阻燃剂的本身性质不发生改变。当火源达到一定温度后,包覆有阻燃剂的微胶囊外层囊壁首先破裂,阻燃剂释放出来,覆盖在基材的表面,通过各种阻燃机理阻止燃烧或延缓火焰的蔓延,使基材获得阻燃性 [7]。
微胶囊阻燃剂有着多种优点:气液态阻燃剂经微胶囊化处理后变成固态阻燃剂,可以直接与聚合物材料加工,并且与聚合物的相容性提高;可以减少液体阻燃剂在聚合物材料内部由于迁移或液体的挥发而导致阻燃剂的损失; 可以减少阻燃剂中有毒成分在加工过程中的释放量 , 以避免环境污染等优点 [8]。
2.2膨胀阻燃剂
阻燃技术已成为当前最活跃的阻燃研究领域之一,膨胀型阻燃剂是以磷、氮、碳为主要核心成分的阻燃剂,膨胀型阻燃剂通常由炭源、酸源和发泡源三部分组成。在火焰和高温的作用下,酸源受热放出无机酸,与多元醇酯化,进而脱水炭化,反应生成水蒸气以及一些不燃烧气体使炭层膨胀,最终形成一层多微孔坚韧的炭质泡沫层,生成的炭层可以吸附在熔融、着火的表面,即可阻挡热量和氧气的进入,该炭质层具有阻隔热量
及氧气的传递和抑烟的作用,并能防止燃烧过程产生熔滴,有效地阻止了流涎造成的火焰蔓延,从而达到阻燃的目的 [9]。
通过膨化阻燃整理后棉织物具有较多的优点:极限氧指数高,热释放速率低,可以防止燃烧过程产生熔滴, 阻燃效果较好, 制造过程中低烟、低毒、无腐蚀性气体产生 [10]。 3. 阻燃方法
传统的纺织阻燃技术有阻燃纤维、阻燃整理等方法,新型阻燃技术有纳米阻燃、微胶囊阻燃、超细化、表面改性等方法。
阻燃纤维的制造方法有:共聚法,将含有阻燃元素的化合物共聚到纤维分子链中; 共混法,将阻燃剂加入纺丝熔体纺制阻燃纤维;接枝改性,用物理或化学法使纤维阻燃单体进行接枝共聚反应。
阻燃整理主要在纺织品后整理过程中对织物进行表面处理, 使阻燃剂固着在织物上, 从而获得阻燃效果。主要方法有浸轧烘焙法、涂布法、接枝改性法 [11]。新型阻燃方法弥补了传统阻燃方法的某些方面的不足,如对无机阻燃剂进行改性,增强其与合成材料的相容性,可以降低阻燃剂用量等 [12]。
3.1自阻燃纤维接枝法 [13]
这种方法属于制造阻燃纤维的方法,但是选择的阻燃纤维与接枝的方法较为新颖。阻燃纤维选择为海藻酸钙、羧甲基纤维素铝,此阻燃纤维的制造方法的关键是如何成功接枝。
为了成功接枝,首先采用选择性氧化技术对棉纤维进行改性,将纤维素链单元的两个相邻仲羟基氧化为醛基。利用醛基的活性可使棉纤维具有与蛋白质直接发生交联的能力,在此基础上将丝胶蛋白和明胶蛋白对棉纤维进行改性处理,获得了蛋白棉纤维。利用蛋白棉织物分子链上的氨基与氧化海藻酸纳 /氧化羧甲基纤维素钠大分子结构中的醛基发生共价交联,成功地将目标阻燃剂接枝于棉织物上,再对上述产物进行钙化 /铝化, 最终得到阻燃棉织物。
通过对这种阻燃棉织物及制造过程中的产物利用极限氧指数测试化、热重分析、力学性能测试、傅里叶红外、扫描电镜等表征方法进行检测分析, 发现, 相比普通棉织物, 阻燃整理的棉织物的力学性能都遭到一定程度的破坏,但是极限氧指数较高,并且在整个工艺和使用过程中,不使用任何交联剂及甲酵,不存在后续甲酵排放的问题,符合人们对绿色环保的要求。
3.2 层层自组装阻燃涂层 [14]
这种方法利用了较新的层层自组装技术,通过在棉织物表面构造阻燃涂层以达到阻燃的目的,属于阻燃整理技术。
层层自组装技术是两种具有相互吸引作用力的物质通过交替反复浸泡,而后沉积于基质的表面的涂层技术。可以应用传统的二组分的组装方法,将壳聚糖和二氧化钛纳米管组成的膨胀型层层自组装涂层构筑于棉织物材料的表面, 通过改变二氧化钛纳米管悬浮液的浓度和组装层层数可以调节涂层在棉织物表面的结构。有效地将阻燃性涂层构筑于棉织物表面,使棉织物具有阻燃功能。
通过对这种阻燃棉织物扫描电镜、热重分析、极限氧指数仪、垂直燃烧仪等测试分析方法对阻燃棉织物的结构、热学性能等性质进行研究,发现涂覆处理过的棉
织物表现出高的热稳定性和热氧化稳定性,并且燃烧时火焰传播速度减慢,且燃烧后形成连续完整、石墨化程度高的炭层结构,这种阻燃棉织物的阻燃效果较一般的阻燃棉织物优异许多,符合人们功能化的需求。
3.3电子束辐照接枝法 [15]
这种方法属于较新的接枝改性方法,是利用电子加速器的作用,在聚合物表面接枝具有阻燃功能的单体或者官能团。
可以利用电子束辐照接枝法将辐敏性的丙烯酰氧基磷氮阻燃剂和丙烯酰胺的混合物单体接枝于棉织物上,使棉织物具有阻燃功能。常温常压下将棉织物在自配的阻燃整理液中二浸二轧后,将其置于密封袋中并通入过量氮气后用电子束进行辐照处理,对接枝后的织物进行索氏抽提,去除沉积在织物表面未反应的固体物质,最终得到具有阻燃功能的棉织物。
通过对这种阻燃功能的棉织物采用傅里叶红外光谱、极限氧指数仪、垂直燃烧仪、热重分析、扫描电镜和力学性能测试等技术和手段对接枝阻燃改性后的纯棉织物的结构、阻燃性能和力学性能进行研究, 发现:阻燃接枝改性后纯棉织物的白
度和强力下降较小, 织物刚度增大、耐磨性变好, 具有优异的耐洗性; 极限氧指数随着接枝率的增加而增加, 垂直燃烧炭化长度随着接枝率的增加而降低。但是这种整理方法会影响棉织物的外观、柔软性。
4. 结束语
本文紧跟时代的发展概括的总结了棉织物阻燃的基础知识,介绍了目前较新型
的阻燃剂与阻燃方法,具有一定的时代意义。通过对棉织物阻燃技术的总结,发现目前阻燃技术已渐渐向环保、无污染的方向发展, 这与当今时代提倡的“绿色” 理念是相一致的。
今后的棉织物阻燃技术的发展也一定是在保证功能性的同时更加注重环境保护, 并且寻找一种更加简便, 成本更加低廉, 能够大面积推广使用的阻燃方法也是未来
的发展趋势。
参考文献
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高分子材料阻燃技术的应用分析
高分子材料阻燃技术的应用分析 随着科学技术的不断发展，纳米技术也逐步应用于高分子材料阻燃技术中，以下是搜集的一篇探究高分子材料阻燃技术应用的，供大家阅读查看。 原有阻燃技术在处理工艺方面存有一定的缺陷，出现排烟量大、滴落面积大、毒害气体，严重威胁着人们的身体健康。而现有技术通过高分子加聚反应产生的化合物，不但能够降低反应温度，而且还不会产生有害产物。为了降低物质易燃特性，笔者针对高分子材料阻燃技术进行了分析。其中包括：无机阻燃剂、卤系阻燃剂以及磷系阻燃剂，这几种阻燃剂不但能够隔断物质与空气的接触面积，而且还能降低物质燃烧时的温度，以此达到较为理想的阻燃效果。 高分子材料的阻燃机理是破坏原有高分子成分，形成新的保护膜或隔离层，达到抑制分子燃烧的效果。一般阻燃性质从两个原理中进行分析，分别为隔氧及温度，隔氧采用凝聚相阻燃机理，高分子阻燃材料在燃烧过程中，形成阻燃细微分子，中断该链式反应。链式反应中断后，分子热分解的温度较高，所以燃烧后期会形成水蒸气，阻燃材料高分子中含有大量的氢氧元素，与空气接触后，便会形成水雾覆盖在材料表层。其次便是能隔断与空气的接触，形成的水雾除了降低表层温度外，还能堵塞阻燃材料的气孔，形成密闭环境，隔断与空气的接触。凝聚相在作用机理中有4种阻燃模式，阻
燃材料在燃烧过程中，会产生惰性气体，延缓阻燃材料的燃烧;燃烧期间会产生多碳气孔，使其阻燃材料难以燃烧;反应过程中会吸收大量的热量，降低反应温度;其次无机比热容较大的分子，在燃烧过程中，通过分子之间的氧化还原反应，使分子发生质变，促使反应中断停止。该两种反应在作用机理中大致相同，但在反应中作用的机理很多，所以在划分高分子阻燃体系结构上仍十分复杂。 2.1 无机阻燃剂 无机阻燃剂作用机理便是通过无机化合物的热分解，产生保护膜或水蒸气，隔断与空气接触及降低燃烧温度。无机阻燃剂在燃烧过程中会产生结晶水，温度升高后，吸收周围热量，降低其燃烧温度，阻断其物质的燃烧;另一种便是通过阻燃剂燃烧形成保护膜，例如：Al(OH)3燃烧过程中，产生致密的氧化层薄膜，隔断物质与空气的接触面积。无机阻燃剂化学性质稳定，不会产生较为污染有害气体，一般常用作防火无机阻燃剂。 2.2 卤系阻燃剂 在元素周期表中，卤系元素包括：氟、氯、溴、碘，该元素形成的化合物具有高效的阻燃效果。化合物中含有氟利昂，该化合物易散发，破坏臭氧层。在该物质中分别添加氯元素及氟元素，然后对
纺织品阻燃整理技术的应用及发展(doc 10页)
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浅析纺织品阻燃整理技术的应用及发展 孙文华 （河南省濮阳市中原油田消防支队，濮阳457001） 提要：阻燃理论的研究是整个阻燃技术的基础，目前国内研究人员已开始重视。一方面要研究各类纤维、织物的燃烧理论，还要研究阻燃剂在纤维上的阻燃机理。随着测试技术手段的发展，这方面的工作已成为可能。燃烧及阻燃理论研究可为寻找新型阻燃剂、确定阻燃方法、提高阻燃水平提供理论依据，具有重要的现实意义。 关键词：阻燃机理阻燃整理技术发展 近年来，世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。我国这十几年来，平均每年发生的火灾次数为３—４万起，死亡人数２—３千人，火灾损失折款2—3亿人民币。1985年，哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人，受伤七人，直接经济损失24.9万元；1994年，克拉玛依大火，死伤300多人，都是因纺织品燃烧引起的。 阻燃纤维的研究开发——我国阻燃纤维的研究开发起步于70年代；80年代至今，上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了小试研究，涤纶和丙纶已形成批量生产能力，但总体说来，阻燃纤维产品仍处在研究和试阶段。
一、织物阻燃剂 目前所用的阻燃剂大多是磷、卤素的有机物或有机物加无机物，个别的用高分子物，如环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(涤纶)；氯化聚两烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯)酯、磷酸三溴苯酯－氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(丙纶)；含增效剂的卤化物体系、有机磷化物(锦纶)；氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等(腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(粘胶)等。 1、阻燃机理： 阻燃剂与燃烧有着密切的关系。最新的观点认为燃烧应有四要素――燃料、热源、氧、链反应。而通常织物燃烧又分为三个阶段，即热分解、热引燃（自燃）、热点燃（燃烧传播），对不同的燃烧阶段的四要素彩相应的阻燃剂加以抵制，就形成了各种各样的阻燃机理及中断相阻燃机理。 对于不同的阻燃机理就产生出不同类型的阻燃剂。而不论何种阻燃剂它的阻燃机理总要设法使织物纤维制品经阻燃处理之后，可能提高其氧指数才是目的。换言之，就是使织物燃烧的临界条件不易达到而实现阻燃的效果。其中，氧指数是一个重要的参数，显然，氧指数越高，阻燃效果越好。通常，氧指数不应小于28，天津消防科研所已经研制出氧指数达到90的阻燃剂。 2、阻燃剂的分类：
耐热阻燃
阻燃性有机硅高分子材料的研究进展 常文绪高分子０８-２０８０２０３０２３０ 摘要：介绍了有机硅/ 聚合物阻燃改性的应用和研究进展。通过有机硅对聚合物进行物理(共混) 和化学改性(共聚、交联和接枝) ,聚合物的阻燃性能、加工性能、热稳定性和力学性能均得到改善。有机硅还和一些阻燃剂存在协效作用,能在阻燃材料中起到阻燃协效剂、加工助剂和分散剂的作用。 关键词：有机硅，阻燃，阻燃机理，高分子材料，阻燃改性 阻燃剂是合成高分子材料的重要助剂之一。添加阻燃剂到高分子材料中, 可以阻止材料燃烧或者延缓火势的蔓延, 使合成材料具有难燃性、自熄性和消烟性[ 1 ] 。阻燃剂可分为有卤阻燃剂和无卤阻燃剂。随着人们环保意识的不断增强, 无卤阻燃剂成为阻燃剂发展的必然趋势。常见的无卤阻燃剂有氢氧化铝、氢氧化镁、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和有机硅阻燃剂。 有机硅阻燃剂是一种新型高效、低毒、防熔滴、环境友好的无卤阻燃剂, 也是一种成炭型抑烟剂。有机硅阻燃剂在赋予基材优异的阻燃性能之外, 还能改善基材的加工性能、耐热性能等;因此, 作为阻燃剂的后起之秀, 从20 世纪80 年代开始得到迅速发展。本文主要介绍了近年来有机硅阻燃剂及硅烷偶联剂改性阻燃剂的研究状况, 并评述了其发展趋势和应用前景。 有机硅高分子材料是以S→i O键为主链, 侧基为甲基、乙烯基、苯基等有机基团的高分子化合物[1 ] 。由于结构的特殊性, 决定了其具有优良的热稳定性、介电性、耐候性和生理惰性, 广泛应用于宇航、汽车制造、电子电气及医疗用品等领域。但有机硅高分子材料存在可燃的缺点,例如填充有40 份气相法白炭黑的甲基乙烯基硅橡胶(110 - 2) 的极限氧指数为24 %[2 ] ; 既使用超细二氧化硅或碳酸钙填充, 将其点燃, 仍可以100 %完全燃烧[3 ] 。但目前应用于宇航、电子电气及输电线路等方面的有机硅高分子材料都要求具有良好的阻燃性能。因此, 研究及制备具有阻燃性的有机硅高分子材料在理论和应用上都具有重要意义。 有机硅高分子材料的燃烧过程 虽然有机硅高分子材料的阻燃性与热稳定性之间没有必然联系, 但了解有机硅高分子材料的热分解过程可以为研究有机硅高分子材料及其添加剂的燃烧行为提供有用信息[4 ] 。对有机硅高分子材料来说, 其热分解主要经历两个过程: 热氧化反应引起的侧链有机基团的氧化分解(见式1 、式2) ; 聚硅氧烷主链断裂,生成低摩尔质量的环状聚硅氧烷(见式3) 。
棉织物的阻燃整理综述
棉织物的阻燃整理综述 火灾严重威胁人类生命和财产安全。美国雅宝公司 Harry Patient 先生说，全球每年约有 16、5万人因火灾而丧生。火灾事故调查表明：50%左右的火灾由纺织品及室内装饰品引起[1]。在所有的纺织品中，棉织物因具有优异的吸湿透气性、良好的染色性和生态相关性而被广泛使用。但是棉纤维属于易燃纤维，而且燃烧速度快，具有很大的助燃性由棉织物引发的火灾已严重影响人们的生命财产安全。因此，如何提高棉织物的阻燃能力，减少因纺织品引起的火灾，研究纺织阻燃技术，就成了当前的重要课题[2]。棉织物的燃烧实质是纤维素的燃烧，所谓的燃烧通常是指物质氧化产生热量并引起发光的现象，它是一个封闭的链式循环过程。纤维素纤维是一种天然高分子碳水化合物，受热时不熔融，遇火后燃烧较快，热烈解部分产物又会再次燃烧，进一步促进燃烧过程[3]。我国在20世纪50年代开始了纺织品阻燃技术的研究，其中以棉织物作为起步，经过60余年的发展，已经拥有了多种阻燃技术，棉织物阻燃整理技术取得了重大进展[4]。通过研读大量关于棉织物阻燃的文献，本文对棉织物阻燃技术的概况与最新进展进行了归纳总结。首先对阻燃剂的种类与发展进行简要总结，并重点介绍了新型的微胶囊阻燃剂与膨胀阻燃剂，然后对阻燃方法进行简要介绍，并详细介绍了自阻燃纤维接结法、层层自组装阻燃涂层法、电子束
辐照接枝法三种较新的阻燃方法。2、阻燃剂阻燃剂是一种用来改善材料抗燃性的物质，它是可以阻止材料被引燃及抑制火焰传播的化学助剂。阻燃剂种类繁多，主要是以硼、氮、磷、锑、硫、氟、氯、溴等元素为基础的化合物。目前常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂、硅系阻燃剂以及新型阻燃剂等等[5]。卤系阻燃剂是最早应用的阻燃剂类型，由于其价格低廉、添加量少以及与合成材料的相容性和稳定性好，能保持阻燃剂制品原有的物化性能等特点，使其一度成为最受欢迎的阻燃剂。但是卤系阻燃剂发烟量大，且释放出的卤化氢气体具有强腐烛性，添加在合成材料中的卤系阻燃剂在热裂解过程中会产生有毒物质，潜藏着二次危害[6]。随着人们对环境保护的重视，卤系阻燃剂的使用受到了不同程度的限制，各类阻燃剂的无卤化正成为阻燃剂开发应用的主要趋势。无卤阻燃剂中目前最受欢迎的是有机磷系阻燃剂，它在抑制火焰从与减缓火焰蔓延的作用比卤系大，效果更明显，并且比无机磷系阻燃剂对织物的颜色损害较小，环境危害更小。新开发出来的无机阻燃剂，如硅系阻燃剂、硼系阻燃剂，都是有效的阻燃剂，更重要的是它们在制备过程中不产生甲醛等有害物质，转化率高，属于环境友好型，越来越赢得人们的青睐[6]。2、1 微胶囊阻燃剂微胶囊技术是用天然或人工合成的成膜物质将微量固体或液体物质包覆成为细小颗粒的技术。将阻燃阻燃剂经微胶囊化后，作为芯材的阻燃剂完全与外界隔绝，避免了与人体直接接触只有在遇明火、壁材破裂时
聚丙烯新型阻燃材料
PP新型阻燃材料的制备研究 摘要：聚丙烯（PP）已经成为各行各业的功能材料，但是其易燃的特点使其应用受到限制，国内外专家不断致力于PP阻燃技术的研究，而金属氧化物就是在阻燃体系中被广泛使用的一种。金属人氧化物的阻燃效率高，但是存在一些问题，比如相容性差、容易团聚等，这些问题对其阻燃效率的影响很大。本文通过采用纳米材料对金属氧化物阻燃剂完成改性，以纳米材料的优越性质解决上述问题。本文采用水热法制备了一维材料ZnO和MoO 3 纳米线（nanowires，NWs），并通过SEM和XRD对纳米线的形貌和结构进行了表征。将一维纳米线和纳米氢氧化铝（ATH）与聚丙烯（PP）熔融共混制备 了ZnO/MoO 3/Al(OH) 3 /PP复合材料（NWs/ATH/PP）。利用TGA、极限氧指数（LOI）测定 仪和锥形量热仪（CCT）表征了复合材料的热稳定性和燃烧性能，利用万能材料试验机测试了复合材料的力学性能。结果表明：复合材料中ZnO纳米线、MoO 3 纳米线和纳米ATH的质量分数对材料的性能影响较大，当三者的质量分数分别为3.75%、3.25%以及21.00%时，相对于纯PP材料，复合材料的初始分解温度增加了17.8℃，分解后的残重率为24.6%，复合材料的总热释放量（THR）下降了25.7%，而峰值热释放速率（PHRR）的下降幅度更是达到了54.3%，其LOI提高7.1%。SEM结果显示：NWs/ATH/PP的残炭 表面致密、连续且平整。通过对ZnO/MoO 3/Al(OH) 3 /PP复合材料的结构表征以及性能 研究，探索了复合材料的阻燃作用机理，本文的研究结论为制备新型高效的纳米金属杂化阻燃材料奠定了理论基础。 关键词：ZnO纳米线；MoO 3 纳米线；纳米氢氧化铝；聚丙烯；阻燃性能
纺织品阻燃整理技术的应用与发展
纺织品阻燃整理技术的应用及发展-----------------------作者：
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浅析纺织品阻燃整理技术的应用及发展 孙文华 （河南省濮阳市中原油田消防支队，濮阳457001） 提要：阻燃理论的研究是整个阻燃技术的基础，目前国内研究人员已开始重视。一方面要研究各类纤维、织物的燃烧理论，还要研究阻燃剂在纤维上的阻燃机理。随着测试技术手段的发展，这方面的工作已成为可能。燃烧及阻燃理论研究可为寻找新型阻燃剂、确定阻燃方法、提高阻燃水平提供理论依据，具有重要的现实意义。 关键词：阻燃机理阻燃整理技术发展 近年来，世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。我国这十几年来，平均每年发生的火灾次数为３—４万起，死亡人数２—３千人，火灾损失折款2—3亿人民币。1985年，哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人，受伤七人，直接经济损失24.9万元；1994年，克拉玛依大火，死伤300多人，都是因纺织品燃烧引起的。 阻燃纤维的研究开发——我国阻燃纤维的研究开发起步于70年代；80年代至今，上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了小试研究，涤纶和丙纶已形成批量生产能力，但总体说来，阻燃纤维产品仍处在研究和试阶段。 一、织物阻燃剂
目前所用的阻燃剂大多是磷、卤素的有机物或有机物加无机物，个别的用高分子物，如环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(涤纶)；氯化聚两烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯)酯、磷酸三溴苯酯－氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(丙纶)；含增效剂的卤化物体系、有机磷化物(锦纶)；氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等(腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(粘胶)等。 1、阻燃机理： 阻燃剂与燃烧有着密切的关系。最新的观点认为燃烧应有四要素――燃料、热源、氧、链反应。而通常织物燃烧又分为三个阶段，即热分解、热引燃（自燃）、热点燃（燃烧传播），对不同的燃烧阶段的四要素彩相应的阻燃剂加以抵制，就形成了各种各样的阻燃机理及中断相阻燃机理。 对于不同的阻燃机理就产生出不同类型的阻燃剂。而不论何种阻燃剂它的阻燃机理总要设法使织物纤维制品经阻燃处理之后，可能提高其氧指数才是目的。换言之，就是使织物燃烧的临界条件不易达到而实现阻燃的效果。其中，氧指数是一个重要的参数，显然，氧指数越高，阻燃效果越好。通常，氧指数不应小于28，天津消防科研所已经研制出氧指数达到90的阻燃剂。 2、阻燃剂的分类： 针对不同的阻燃机理，就产生了不同的阻燃剂。如无机阻燃剂主
阻燃高分子材料的发展
阻燃高分子材料的发展 摘要： In today's rapid development of high performance material, the flame retardant materials research has been paid more and more attention, all kinds of novel flame retardant emerge as the times require, polymer flame retardant agent is one 's class. As a result of polymer flame retardant has the advantages of convenient use, good flame retardant effect, low smoke, low toxicity, solubility, good dispersion, with engineering plastics blends easily with itself, the high heat resistance, chemical resistance properties, therefore has the flame retardant effect. And the composite effect. Only on the base of plastic mechanical properties and processing properties of impact is very small, for some of the basic physical and mechanical properties of plastics and processing performance can be improved. Because of low molecular polymer flame retardant and flame retardant has many advantages, so that the domestic and international research more and more people. 在高性能材料发展迅猛的今天，关于阻燃材料的研究越来越受到人们的重视，各类新型的阻燃剂应运而生，高分子阻燃剂就是其中的一太类。 由于高分子阻燃剂使用方便，阻燃效果好，低烟低毒，相溶性，分散性好，同工程塑料共混容易，加之本身耐热温度高，耐化学药品性能好，因此既具有阻燃的作用．又有共混复合的效果。不仅对基体塑料的物理机械性能和加工性能影响很小，对于一些基本塑料的物理机械性能和加工性能还能有所改善。由于高分子阻燃剂与低分子阻燃剂相比具有许多优越性，以致于国内外在这方面研究的人越来越多。 正文： 一、高分子材料的燃烧、阻燃机理以及制备 高分子材料在空气中受热时，会分解生成挥发性可燃物，当可燃物浓度和体系温度足够高时，即可燃烧。所以高分子材料的燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程，涉及传热、高分子材料在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。当高分子材料受热的热源热量能够使高分子材料分解，且分解产生的可燃物达到一定浓度，同时体系被加热到点燃温度后，燃烧才能发生。而己被点燃的高分子材料在点燃源稳定后能否继续燃烧则取决于燃烧过程的热量平衡。当供给燃烧产生的热量等于或大于燃烧过程各阶段所需的总热量时，高分子材料燃烧才能继续，否则将中止或熄灭。从高分子材料的燃烧机理可看出，阻燃作用的本质是通过减缓或阻止其中一个或几个要素实现的。其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。目前常采用的阻燃剂行为主要是通过冷却、稀释、形成隔离膜的物理途径和终止自由基的化学途径来实现。一般阻燃机理分为气相阻燃机理、凝聚
纺织品阻燃整理技术的应用及发展
浅析纺织品阻燃整理技术的应用及发展 孙文华 （河南省濮阳市中原油田消防支队，濮阳457001） 提要：阻燃理论的研究是整个阻燃技术的基础，目前国内研究人员已开始重视。一方面要研究各类纤维、织物的燃烧理论，还要研究阻燃剂在纤维上的阻燃机理。随着测试技术手段的发展，这方面的工作已成为可能。燃烧及阻燃理论研究可为寻找新型阻燃剂、确定阻燃方法、提高阻燃水平提供理论依据，具有重要的现实意义。 关键词：阻燃机理阻燃整理技术发展 近年来，世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。我国这十几年来，平均每年发生的火灾次数为３—４万起，死亡人数２—３千人，火灾损失折款2—3亿人民币。1985年，哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人，受伤七人，直接经济损失24.9万元；1994年，克拉玛依大火，死伤300多人，都是因纺织品燃烧引起的。 阻燃纤维的研究开发——我国阻燃纤维的研究开发起步于70年代；80年代至今，上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了小试研究，涤纶和丙纶已形成批量生产能力，但总体说来，阻燃纤维产品仍处在研究和试阶段。 一、织物阻燃剂
目前所用的阻燃剂大多是磷、卤素的有机物或有机物加无机物，个别的用高分子物，如环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(涤纶)；氯化聚两烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯)酯、磷酸三溴苯酯－氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(丙纶)；含增效剂的卤化物体系、有机磷化物(锦纶)；氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等(腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(粘胶)等。 1、阻燃机理： 阻燃剂与燃烧有着密切的关系。最新的观点认为燃烧应有四要素――燃料、热源、氧、链反应。而通常织物燃烧又分为三个阶段，即热分解、热引燃（自燃）、热点燃（燃烧传播），对不同的燃烧阶段的四要素彩相应的阻燃剂加以抵制，就形成了各种各样的阻燃机理及中断相阻燃机理。 对于不同的阻燃机理就产生出不同类型的阻燃剂。而不论何种阻燃剂它的阻燃机理总要设法使织物纤维制品经阻燃处理之后，可能提高其氧指数才是目的。换言之，就是使织物燃烧的临界条件不易达到而实现阻燃的效果。其中，氧指数是一个重要的参数，显然，氧指数越高，阻燃效果越好。通常，氧指数不应小于28，天津消防科研所已经研制出氧指数达到90的阻燃剂。 2、阻燃剂的分类： 针对不同的阻燃机理，就产生了不同的阻燃剂。如无机阻燃剂主要
我国纺织品阻燃整理技术的现状及发展趋势
我国纺织品阻燃整理技术的现状及发展趋势 青岛大学纺织服装学院朱平隋淑英安平林王炳 中国纺织大学孙铠 摘要 近年来，世界各国因纺织品引起的火灾不断增加。我国这十几年来，平均每年发生的火灾次数为３—４万起，死亡人数２—３千人，火灾损失折款2—3亿人民币。1985年，哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人，受伤七人，直接经济损失24.9万元；1994年，克拉玛依大火，死伤300多人，都是因纺织品燃烧引起的。 我国纺织品阻燃整理技术发展概况； 我国纺织品阻燃技术始于50年代，以研究棉织物暂时性阻燃整理起步，但发展缓慢。60年代才出现耐久性纯棉阻燃纺织品。70年代开发了ＰｙｒｏｖａｔｅｘＣＰ型阻燃剂，并开始了对合成纤维及混纺织物阻燃技术研究阶段。80年代，我国阻燃织物进入了新的发展时期，许多单位开发了棉、涤及混纺织物的阻燃剂及整理技术和阻燃合成纤维。 阻燃纤维的研究开发——我国阻燃纤维的研究开发起步于70年代；80年代至今，上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维进行了小试研究，涤纶和丙纶已形成批量生产能力，但总体说来，阻燃纤维产品仍处在研究和试阶段。所用的阻燃剂大多是磷、卤素的有机物或有机物加无机物，个别的用高分子物，如环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(涤纶)；氯化聚两烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯 )酯、磷酸三溴苯酯－氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(丙纶)；含增效剂的卤化物体系、有机磷化物(锦纶)；氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等(腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(粘胶)等。 通过小试或中试鉴定的单位有：A.阻燃涤纶：吉林纺织设计院，青岛大学纺织服装学院(原山东纺织工学院)、上海化纤公司、天津化纤研究所、江苏纺研所等。B.阻燃丙纶：南京化工设计研究院、北京化纤研究所、江苏纺研所、天津合成材料研究所、山东化纤所、山海关化纤厂、广州化纤所等。C.阻燃锦纶：成都科大、四川维纶厂等。D.阻燃腈纶：上海合纤所、上海金山石化、山西煤化所、山东工业大学等。E.阻燃粘胶：上海纺研院、丹东化纤厂、南京化纤厂、上海第三化纤厂、福建南平化纤厂等。 1．绵织物的阻燃整理； 棉织物的阻燃整理发展很快，目前国内比较成熟，阻燃剂基本可以自给，可以工业化生产。 纯棉耐久性阻燃整理大体有下列三种方法： Ａ．Ｐｒｏｂａｎ／氨熏工艺，Ｐｒｏｂａｎ法是英国Ｗｉｌｓｏｎ公司首先用于工业化生产，传统的Ｐｒｏｂａｎ法是阻燃剂ＴＨＰＣ（四羟甲基氯化眆）浸轧后焙烘工艺，改良的方法是Ｐｒｏｂａｎ／氨熏工艺，工艺流程为：浸轧阻燃整理→烘干→氨熏→氧化→水洗→烘干。国内计有北京光华、江阴印染厂、鞍山棉纺印染厂等引进国外的助剂和设备进行生产。这是目前公认的阻燃效果好、织物降强小、手感影响少的工艺。但由于设备问题限制了其推广。 Ｂ．ＰｙｒｏｖａｔｅｘＣＰ整理工艺。国内已有上海农药厂、常州化工研究所、天津合材所、华东理工大学、青岛纺织服装学院等单位生产该助剂。产品的阻燃性能较好，耐久性好，可耐家庭洗涤50次甚至200次以上，手感良好，但强力降低稍大。国内使用该类阻燃剂的厂家二、三十家。 纯棉暂时性、半耐久性阻燃整理——电热毯、墙布、沙发布等织物的阻燃耐洗次数要求不是很高，这类产品做暂时性或半耐久性阻燃整理即可。即能耐1—15次温和洗涤，但不耐皂洗。主要有硼砂－硼酸工艺、磷酸氢二铵工艺、磷酰胺工艺、双氰胺工艺等。上述工艺应用在纯棉织物上工业化生产的不多。青岛大学纺织服装学院的ＳＦＲ－２０３属半耐久性阻燃整理剂。 2．毛织物的阻燃整理； 羊毛具有较高的回潮率和含氨量，故有较好的天然阻燃性，但若要求更高的标准，则需进行阻燃整理。最早的羊毛阻燃整理是采用硼砂、硼酸溶液浸渍法，产品用于飞机上的装饰用布。这种方法阻燃效果良好，但不耐水洗。60年代后采用ＴＨＰＣ处理，耐洗性较好，
高分子材料阻燃性能的研究
高分子材料因其性能优异、价格低廉而被广泛地应用于国民经济和人民生活的各个领域，但是大多数高分子材料属于易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播速度快，不易熄灭，有时还产生浓烟和有毒气体，对人们生命安全和环境造成巨大的危害。因此，如何提高高分子材料的阻燃性，已经成为当前消防工作一个急需解决的问题。 一、高分子材料的燃烧及阻燃机理 高分子材料在空气中受热时，会分解生成挥发性可燃物，当可燃物浓度和体系温度足够高时，即可燃烧。所以高分子材料的燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程，涉及传热、高分子材料在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。当高分子材料受热的热源热量能够使高分子材料分解，且分解产生的可燃物达到一定浓度，同时体系被加热到点燃温度后，燃烧才能发生。而己被点燃的高分子材料在点燃源稳定后能否继续燃烧则取决于燃烧过程的热量平衡。当供给燃烧产生的热量等于或大于燃烧过程各阶段所需的总热量时，高分子材料燃烧才能继续，否则将中止或熄灭。从高分子材料的燃烧机理可看出，阻燃作用的本质是通过减缓或阻止其中一个或几个要素实现的。其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。目前常采用的阻燃剂行为主要是通过冷却、稀释、形成隔离膜的物理途径和终止自由基的化学途径来实现。一般阻燃机理分为气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理和中断热交换阻燃机理。燃烧和阻燃都是十分复杂的过程，涉及很多影响和制约因素，将一种阻燃体系的阻燃机理严格划分为某一种是很难的，一种阻燃体系往往是几种阻燃机理同时起作用。 二、高分子材料阻燃剂的分类 阻燃剂是用于提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。按阻燃剂与被阻燃基材的关系，阻燃剂可分为添加型及反应型两大类。前者与基材的其他组分不发生化学反映，只是以物理方式分散于基材中，多用于热塑性高分子材料。后者或者为高分子材料的单体，或者作为辅助试剂而参与合成高分子材料的化学反应，最后成为高分子材料的结构单元，多用于热固性高分子材料。按阻燃元素种类，阻燃剂常分为卤系、有机磷系及卤-磷系、氮系、磷-氮系、锑系、铝-镁系、无机磷系、硼系、钼系等。 (一)卤系阻燃剂 卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，添加量少、阻燃效果显著。含氯的阻燃剂主要有氯化石蜡、氯化聚乙烯等;含溴阻燃剂因阻燃效果较好，应用极为广泛，逐渐取代氯系阻燃剂。卤系阻燃剂阻燃机理比较清楚，但其阻燃的同时，也带来了一些严重的问题，放出大量的有毒气体(如HCl,HBr等)，卤化氢气体易吸收空气中的水分形成氢卤酸，具有很强的腐蚀作用，并产生大量的烟雾，这些烟雾、有毒气体和腐蚀性气体给灭火、逃离和恢复工作带来很大的困难。
阻燃高分子配方设计
一、综述 阻燃高分子材料研究进展 摘要：本文综述了高分子材料阻燃改性材料的相关研究，根据其阻燃剂的类型不同，如:卤系、有机磷系、硅系、氮系、以及基于氮磷化合物的膨胀型等分别进行阐述。最后，对新型高分子阻燃剂改性的新途径和新方法提出了新的研究展望。 关键词：高分子材料阻燃；阻燃方法；研究性能 1.前言 高分子材料性能优异，具有许多其他材料不具备的特性: 如质轻、加工性能好、高流动性易于成型、绝缘性、耐磨性等。但大多数高分子材料是碳氢有机结构，属于易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大、热值高、火焰传播速度快，不易熄灭；某些材料燃烧时还产生浓烟及有毒气体，对人类生命安全与环境保护构成潜在的威胁。近年来，全球阻燃材料行业产值逐年增长，同时，各国相继提升有关材料阻燃的法规，对高分子材料的阻燃性提出更高的要求。 2.阻燃剂的类别 2.1卤系阻燃剂 卤系阻燃剂阻燃效率高、价格适中、品种多、适用范围广，目前占据高分子阻燃剂的主导地位。[1]卤素阻燃剂的主要通过自由基捕捉效应实现阻燃，而且常与氧化锑协同使用。卤系阻燃剂有: 氯化石蜡、四氯双酚A、全氯戊环癸烷、氯化聚乙烯、多溴二苯醚、溴代双酚A、溴代高聚物等。崔永岩等[2]研究了丙烯腈－丁二烯－苯乙烯树脂(ABS)中，四溴双酚A(2，3－二溴丙基)醚(TAPB)/Sb2O3和十溴联苯醚(DBDPO/SbO2)两组阻燃体系的阻燃效果，结果表明，溴/锑阻燃剂对ABS具有良好的阻燃作用，与TAPB相比，DBDPO的阻燃效果更好，但对ABS而言，其冲击强度表现出更负面的影响，若含溴锑阻燃剂与具有消烟作用的(NH4)2SO4配合使用，发现当填充20份(NH4)2SO4后，除了发烟量明显下降，体系的氧指数由23.8%提高到26.7%，垂直燃烧性能到FV－0级。麦堪成等[3]对PP阻燃的改性研究发现，DBDPO/Sb2O3/PP体系中添加丙烯酸(AA)，发现AA 能改善Sb2O3与基体PP间的相容性，进而提高其拉伸强度。徐晓楠等[4]对溴化聚苯乙烯(BPS) 协同Sb2O3阻燃改性PA6的研究发现，25%BPS和8%Sb2O3的复配体系使得PA6阻燃性能达到UL94V－0级，LOI超过27%。 2.2有机硅系阻燃剂
高分子材料汇总
酚醛树脂性能工艺综述 李宁 1105200074 化学化工学院 11精工 前言：酚醛树脂因此具有较高的力学强度，耐热性好，难燃，低毒，低发烟，可与其他多种共聚物共混，实现高性能化因此备受科研人员对其研究开发。本文主要对酚醛树脂的性能工艺进行综合介绍 关键词：重要特点、性能参数、工艺 Objective: the mechanical strength of phenolic resin and therefore has a high, good heat resistance, nonflammable, low toxicity, low smoke, with a variety of other copolymer blend, realize high performance so much scientific research personnel of research and development. In this paper, the main properties of phenolic resin technology overview 一、引言 聚合物材料又称高分子材料。从19世纪开始，人类开始合成自然界并不存在的聚合物材料，到目前已经掌握了数万种合成聚合物的工业生产技术。第一个工业化的合成聚合物是酚醛树脂，由Adolf Bayer 于1872年首次合成，Arthur Smith 于1899年获得首项专利。从19世纪末到20世纪30年代，人们陆续合成了脲醛树脂、醋酸纤维素、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，以及最重要的塑料聚乙烯〖1〗。第二次世界大战刺激了对合成材料的需求，一系列材料在30~40年代被发现和大量生产，如丁苯橡胶，尼龙，聚四氟乙烯，蜜胺树脂等都是在战争年代问世的。二次大战以后，聚合物材料的发展更为迅速，新旧材料更新换代的速度明显加快。50年代出现了高密度聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS ；60年代出现了聚砜，聚苯醚和芳香聚酯；70年代出现了芳香尼龙，80年代出现了聚芳醚酮。一部聚合物材料产生与发展的简史见图：80年代出现了聚芳醚酮。一部聚合物材料产生与发展的简史见图：
纺织品阻燃机理简述
纺织品阻燃机理简述 随着现代化科学技术的发展、纺织工业的进步，纺织品种类不断增多，其应用范围不断扩展延伸到人们生产、生活的各个方面。但纺织品材料一般都易燃或可燃，容易引发火灾事故。因此研究纺织品的阻燃机理就变得必不可少了。 所谓“阻燃”，并非阻燃整理后的纺织品在接触火源时不会燃烧，而是使织物在火中尽可能降低其可燃性，减缓蔓延速度，不形成大面积燃烧，离开火焰后，能很快自熄，不再续燃或阴燃。 1.纤维材料的燃烧与阻燃原理： 合成纤维的燃烧是材料和高温热源接触，吸收热量后发生热解反应，热解反应生成易燃气体，易燃气体在氧存在的条件下，发生燃烧，燃烧产生的热量被纤维吸收后，又促进了纤维继续热解和进一步燃烧，形成一个循环。对此人们提出了阻燃的基本原理：减少(或者基本没有)热分解气体的生成，阻碍气相燃烧的基本反应，吸收燃烧区域的热量，稀释和隔离空气等。 2.阻燃剂的阻燃机理： 纤维用阻燃剂有：铝镁氢氧化物、含硼化合物、卤硼化合物、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂等。不同阻燃剂的阻燃机理有很大的区别。概括起来主要有以下几种。 2.1覆盖机理 在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下可在聚合物表面形成一层玻璃状或稳定泡沫覆盖层以隔热、隔绝空气，起到阻止热传递、减少可燃性气体释放和隔绝氧的作用从而达到阻燃目的。阻燃剂形成隔离膜的方式有两种，一是阻燃剂降解产物促进纤维表面脱水炭化，进而形成结构更趋稳定的交联状固体物质或炭化层，炭化层能阻止聚合物进一步热裂解，还能阻止其内部的热分解产物进入气相参与燃烧过程。含磷阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用即是通过此种方式实现的。二是阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质包覆在聚合物表面起隔离膜的作用，硼系和卤化磷类阻燃剂具有类似特征。 2.2不燃性气体窒息机理 阻燃剂受热分解出现不燃性气体，将纤维燃烧分解出来的可燃性气体浓度冲淡到能产生火焰浓度以下，同时稀释燃烧区内的氧浓度，阻止燃烧继续进行，又由于气体的生成和热对流带走了一部分热，从而达到阻燃作用。 2.3吸热机理 任何燃烧在短时间所放出的热量有限，如果能在短时间内吸收火源所放出的部分热量，火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于自由基的热量就会减少，燃烧反应受到抑制。高温条件下，阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其他吸热反应，降低纤维表面及燃烧区域的温度，降低可燃物表面温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延，最终破坏维持聚合物燃烧的条件，达到阻燃目的。如铝、镁及硼等无机阻燃剂，充分发挥其结合水蒸气时大量吸热的特性，提高自身的阻燃能力。 2.4自由基控制机理 根据燃烧的链反应理论，维持燃烧的是自由基。阻燃剂在气相燃烧区捕捉燃烧反应中的自由基，阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来，此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，阻止火焰的传播，使燃烧区的火
阻燃高分子复合材料的研究进展
阻燃高分子复合材料的研究进展 王增加 李辅安 李翠云 (中国航天科技集团第四研究院43所,西安710025) 摘 要 综述了阻燃高分子复合材料的发展概况,并介绍了几种典型的阻燃复合材料的分类及特性。指出了阻燃高分子复合材料的发展方向。 关键词 阻燃,复合材料,极限氧指数(LOI),纳米复合材料 Development of flame retardant polymer2based composite Wang Z engjia Li Fuan Li Cuiyun (The43rd Institute of the F ourth Academy of C ASC,X i’an710025) Abstract The development on the research of flame retardant polymer2based composite were reviewed and discussed in this paper,and the classification and characteristics of s ome typical flame retardant polymer2based composites was introduced,meanwhile the development orientation were put forward. K ey w ords flame retardancy,composite,limiting qxygen index(LOI),nano2composite 一般高分子复合材料的阻燃性能比较差,其阻燃性能主要是通过添加阻燃剂来获得。按照化学组成,阻燃剂可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。无机阻燃剂主要包括无机硅系阻燃剂、纳米无机物阻燃剂、石墨阻燃剂、无卤阻燃剂等;而有机阻燃剂主要是指有机硅系、卤系等阻燃剂。目前我国使用的阻燃剂主要以有机卤系阻燃剂为主,尽管它与有机高聚物相容性好,阻燃效果好,添加量很少,对材料的其它性能影响很小,但在燃烧过程中发烟量较大,且释放出有毒性、腐蚀性的卤化氢气体。与有机阻燃剂不同,无机阻燃剂虽具有无卤、无毒、低烟等优点,但却存在添加量大且与基材亲和力差的缺点,对材料的加工和机械性能影响很大[1,2]。下面介绍几种典型的、新发展的阻燃高分子复合材料。 1 几种典型的阻燃复合材料 1.1 添加型硅系阻燃复合材料 添加型硅系阻燃复合材料在阻燃材料中占有重要的地位,添加型硅系阻燃剂分为有机硅系阻燃剂和无机硅系阻燃剂两大类。有机硅系阻燃剂的研究主要通过改进分子结构、提高分子量等来提高阻燃效果,改善成炭性能和被阻燃材料的加工及物理机械性能。无机硅系阻燃剂的研究,主要是提高其与被阻燃材料的相容性和增加阻燃效率[3]。 1.1.1 有机硅系阻燃剂 有机硅系阻燃剂是一种高效、低毒、防熔滴、环境友好的非卤阻燃剂,也是一种成炭型抑烟剂。成炭技术是阻燃技术的新发展方向之一。一般通过添加成炭剂促进成炭或者促进交联反应产生炭层而达到阻燃目的。据相关报道[4,5],加入Al(OH)3或SiO2可提高聚丙烯膨胀体系的绝热性能,但有限氧指数(LOI)却下降;添加一定量的有机硅化合物可使蜂窝状炭结构更加稳定和致密,提高了聚丙烯的有限氧指数。用Mg(OH)2阻燃乙烯2醋酸乙烯酯共聚物(E VA)时,加入有机硅能改善Mg(OH)2在E VA中的分散性并增加炭化残渣的生成量,进一步提高E VA/ Mg(OH)2有机硅体系的氧指数。所以,有机硅系阻燃剂能促进炭的生成,提高炭层的稳定性和改善炭层结构,该炭层还具有一定的抑烟作用。 1.1.2 无机硅系阻燃剂 第32卷第10期2004年10月 化工新型材料 NEW CHE MIC A L M ATERI A LS V ol132N o110 ?11? 作者简介:王增加(1979-),男,硕士研究生,主要研究方向为结构复合材料成型工艺。
阻燃面料阻燃整理工艺介绍
阻燃面料阻燃整理工艺介绍 新科特种纺织在阻燃后整理工艺上一般会有三种方法，客户可以根据自己的需求来选择。这三种工艺分别是Proban阻燃工艺，Pyrovatex CP（汽巴）阻燃工艺和新科自有品牌FRECOTEX。 下面就这三种阻燃工艺的区别来说明一下，普鲁苯Proban是一种用于棉纤维及其混纺织物的耐久性后处理阻燃剂，是目前国际上先进的阻燃技术，经普鲁苯处理的织物既能有效地阻止火焰蔓延，又能保持织物原有性能。Proban 阻燃处理技术处理的面料具有良好的耐洗性能，清洗50次后阻燃指标仍在标准范围内。甲醛含量＞300ppm Pyrovatex CP 阻燃处理技术处理的布料具有良好的耐洗性能，一般来说，清洗50次其阻燃指标仍在标准要求值以内。另外，Pyrovatex CP 处理的布料手感柔软，无异味，而且达到欧洲的Oeko-Tex Standard 100环保标准，甲醛含量≤75ppm, 是绿色阻燃产品而且对人体无害。 FRECOTEX生态阻燃面料是新乡市新科特种纺织有限公司自主研发的阻燃系列面料品牌。该面料体现了生态、环保这一主题，符合当今消费趋势。达到欧洲的Oeko-Tex Standard 100环保标准，甲醛含量≤20ppm,具有高强力，高耐晒，高环保等优点。 三种工艺的明显区别就是甲醛含量和环保性能，普鲁苯Proban阻燃性
能很好，但是不能达到Oeko-Tex Standard 100环保标准，成本较低。 Pyrovatex CP 阻燃性能优越，产品环保，但价位偏高。 FRECOTEX生态阻燃面料既可以达到Oeko-Tex Standard 100环保标准，价位又较CP阻燃低，是一款性价比较高的阻燃产品。 客户可以根据自己的不同需求来选择适合自己要求的阻燃面料。
纺织品阻燃整理技术的应用与进展
ＣＰＰＥＣｈｉｎａＰｅｒｓｏｎａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔ 纺织品阻燃整理技术的应用与进展 曹令周永凯 （北京服装学院北京市１０００２９） 综述 据统计，世界上约２０％以上的火灾事故都是由于纺织品燃烧而引起或扩大的，尤其是住宅失火，因纺织品着火或者蔓延而酿成的火灾事故比例更大。因此，纺织品的阻燃功能对消除火灾隐患，延缓火势蔓延，从而降低人民生命财产损失极为重要。 纺织品的阻燃研究首先起步于工业发达国家。许多工业发达国家制定了相应的纺织品阻燃标准及测 试方法；有些国家还将纺织品阻燃 性能标准结合相关的法律强制执 行。随着城市现代化建设的发展， 旅游、交通运输业的发展，各国工业 部门和研究部门竞相进行纺织品阻 燃整理技术的研究，以满足阻燃纺 织品不断扩大的需求，并且在国际 市场上形成激烈的竞争，从而推动 了阻燃整理技术的发展。 １燃烧及阻燃机理 所谓“阻燃”，并不是阻燃整理 后的纺织品在接触火源时不会燃 烧，而是使织物在火中能尽可能降 低其可燃性，减缓蔓延的速度，不形 成大面积燃烧，而离开火焰后，能很 快自熄，不再燃烧或阴燃。 阻燃剂与燃烧有着密切的关 系。 最新的观点认为燃烧应有四要
ＣＰＰＥＣｈｉｎａＰｅｒｓｏｎａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔ 综述 素—— —燃料、热源、氧气、链反应。而通常织物燃烧又可分为三个阶段，即热分解、热引燃、热点燃，对不同燃烧阶段的四要素采用相应的阻燃剂加以抵制，就形成了各种各样的阻燃机理及中断阻燃机理。根据现有的研究结果，可以把阻燃机理大致分成以下几种。 （１）吸热反应：也就是除热。具有高热容量的阻燃剂，在高温下发生相变、脱水或脱卤化氢等吸热分解反应，降低纤维表面和火焰区的温度，减慢热裂解反应的速度，抑制可燃性气体的生成。 （２）形成自由基：阻燃剂吸热变成气体，该气体在火焰区大量捕捉高能量的羟基自由基和氢自由基，降低它们的浓度，从而抑制或中断燃烧的连锁反应，在气相发挥阻燃作用。 （３）熔化理论：在热和能量的作用下，阻燃剂转变成熔融状态，在织物表面形成不能渗透的覆盖层，成为凝聚相和火焰之间的一个屏障，可阻挡热传导和热辐射，减少反馈给纤维材料的热量，从而抑制热裂解和燃烧反应。 （４）微粒表面效应：若在可燃气体中混有一定量的惰性微粒，它不仅能吸收燃烧热，降低火焰温度，而且能在微粒的表面上将气相燃烧反应中大量的高能量氢自由基，转变成低能量的氢过氧自由基，从而抑制气相燃烧。 （５）生成不燃性气体：阻燃剂吸热分解放出氮气、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性气体，使纤维材料裂解处的可燃性气体浓度被稀释到燃烧极限以下；或使火焰中心 处部分区域的氧气不足，阻止燃烧 继续。此外，这种不燃性气体还有 散热降温作用。 （６）凝聚相阻燃：通过阻燃剂 的作用，在凝聚相反应区，改变纤维 大分子链的热裂解反应过程，促使 发生脱水、缩合、环化、交联等反应， 直至炭化，以增加炭化残渣，减少可 燃性气体的产生，使阻燃剂在凝聚 相发挥阻燃作用。 由于纤维的分子结构和阻燃剂 种类的不同，阻燃作用是十分复杂 的，并不局限于上述的几方面。为 了获得最佳阻燃效果，应使上面所 述的机理尽可能共同起作用，如利 用协同效应等。 ２常用阻燃剂的分类 阻燃剂种类繁多，分类的方法 也有多种。按所含阻燃元素分类， 分为含卤阻燃剂、含磷阻燃剂、含氮 阻燃剂等；按阻燃剂的使用方法和 聚合物中的存在形态，分为添加型 和反应型；按阻燃织物耐久程度分 为非耐久性阻燃整理剂、半耐久性 阻燃整理剂、耐久性阻燃整理剂三 种；按化合物类型又可分为无机阻 燃剂和有机阻燃剂。下面主要介绍 按后两种方法分类的阻燃剂。 １．１按织物的耐久程度分类 （１）非耐久性阻燃整理剂：又 称为暂时性阻燃整理剂，大部分为 水溶性（或乳液）无机盐。处理时先 将阻燃剂溶于水，织物经浸渍烘干 即可使用；也有二浴浸轧的，第二浴 用氨水或纯碱，使氧化物沉积在织 物上。这种方法工艺简单，价格便 宜，但织物的手感较差，洗涤后阻燃 效果大幅度下降。多用在一次性防 护服上。 （２）半耐久性阻燃整理剂：用 这种工艺处理的阻燃纺织品能耐 １～１０次温和洗涤，但不耐高温皂 洗。该法有尿素磷酸法（通常称 Ｂａｎｆｌａｍ法）、磷酸尿酯法、磷酸铵一 羟甲基氰铵—甲醋混合溶液法。 （３）耐久性阻燃整理剂：采用 化学法在纤维内部表面进行聚合 或缩合反应，形成不溶于水的聚合 物，一般要求耐洗程度３０次以上。 该法主要有汽巴（ＣＰ）法和Ｐｒｏｂａｎ 法。ＣＰ法由瑞士汽巴公司创造，该 法加工工艺容易实施，阻燃效果显 著；缺点是织物强力损失较大，对服 饰性能影响较大。Ｐｒｏｂａｎ法由英国 奥布赖一威尔逊有限公司创造，该 法整理的织物，阻燃效果好，特别是 处理后织物的手感与强力保持是任 何其他整理方法所不可比拟的，但 此法危险性较大，环境污染严重，因 而推广受到限制。 ２．２按阻燃剂的化合物类型分类 （１）无机阻燃剂：无机阻燃剂 主要作用是吸热，主要品种有氢氧 化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化 钼、钼酸氨、硼酸锌、氧化锌、氧化 锆、氢氧化锆等，其中以氢氧化铝、 氢氧化镁、红磷、氧化锑应用最为广 泛，尤其是氢氧化铝、氢氧化镁不仅 可以起到阻燃作用，而且可以起到 填充作用。它们具有热稳定好、高 效、抑烟、阻滴、填充安全、对环境基 本无污染且价格便宜等特点，在无 卤阻燃材料中得到广泛的应用。但 是无机阻燃剂耐洗性差，这是因为