氮磷硅阻燃改性棉纤维的制备及性能

发布时间：2021-06-23 17:39

　　选择含氮丰富的聚乙烯亚胺（PEI）、含磷较高的乙烯基膦酸（VA）对棉纤维进行阻燃改性,两者均通过带有碳碳双键基团的γ-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH）水解缩合接枝于棉纤维表面,从而获得硅、氮-硅、磷-硅、氮-磷-硅阻燃改性的棉纤维。使用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对改性前后的棉纤维进行表面化学结构表征;用热重分析、微型量热仪测试样品的阻燃性;用场发射扫描电子显微镜观察改性棉纤维燃烧前后的表面形貌;用单纤强力仪对改性前后棉纤维的力学性能进行测试。结果表明:KH、PEI、VA已被成功接枝于棉纤维表面;KH、VA的接枝对棉纤维残炭量的增加有显著影响,而PEI与VA单体的接枝可有效地降低棉纤维燃烧时的热释放速率与热释放总量;改性棉纤维燃烧后可保持原纤维的完整形貌;各改性棉纤维的断裂强力仍可维持在3.79cN以上。 

【文章来源】：东华大学学报(自然科学版). 2020,46(05)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

Co-KH的制备原理

称取0.1g棉纤维浸没于装有20mL NaOH溶液的单口烧瓶中，然后依次加入质量分数为40%的KH(0.04g，含Si量为0.16mmol）、质量分数为7%的PEI(0.007g，含N量为0.162 8 mmol），使用单口烧瓶作为反应容器并置于磁力加热搅拌器中，加热至30℃反应12～24h。反应结束后，同样使用超声清洗、去离子水淋洗并烘干。1.2.3 磷-硅改性棉纤维（Co-KH/VA)

利用水解缩合反应与自由基聚合反应将含硅元素的KH、含磷元素的VA接枝在棉纤维表面。CoKH/VA的制备如图3所示。通过称取0.1g棉纤维浸没于20 mL的去离子水中，加入稀HCl调节pH值为2～3，然后依次加入质量分数为40%的KH(0.04g，含Si量为0.16 mmol）、质量分数为20%的VA(0.02g，含P量为0.185mmol）及30mg的APS，其中APS作为VA中双键与KH中双键自由基聚合的引发剂[12]。使用三口烧瓶作为反应容器并置于磁力加热搅拌器中，加热至60℃反应6～8h，反应过程通氮气。反应结束后，同样使用超声清洗、去离子水淋洗并烘干。1.2.4 氮-磷-硅改性棉纤维（Co-KH/PEI/VA)

【参考文献】：
期刊论文
[1]甲基膦酸二甲酯对棉织物的阻燃整理[J]. 王晶晶,解芳,高超.  染整技术. 2017(07)
[2]硅烷偶联剂的水解工艺研究[J]. 刘佳,姚光晔.  中国粉体技术. 2014(04)
[3]微型量热仪在纺织品燃烧性能测试中的应用[J]. 徐婕,朱宏,陈国强,关晋平.  印染. 2013(18)
[4]氨基硅油与蒙脱土协同阻燃尼龙6[J]. 周秀苗,胡国胜,李萌.  塑料. 2011(03)
[5]纤维素热裂解及阻燃剂作用的研究[J]. 章新农,邵行洲.  印染. 1988(02)

博士论文
[1]基于DOPO衍生物的高性能本征型无卤阻燃环氧树脂固化物的制备[D]. 徐伟华.华南理工大学 2016

硕士论文
[1]席夫碱的制备与结构表征[D]. 李科.安徽大学 2014



本文编号：3245375