棉织物和聚氨酯海绵表面超疏水阻燃涂层的构造与性能研究

发布时间：2021-08-22 03:56

　　纺织品、聚氨酯海绵（PUS）等高分子材料在日常生活中大量使用,然而这些材料容易燃烧,由其引起的火灾不仅给人类生命与财产安全造成了严重的威胁,还对生态环境造成了严重破坏。在材料表面构造阻燃涂层是目前最方便、有效的阻燃处理方法之一,但是经涂层处理得到的阻燃材料多数是亲水的,具有不耐污、不防水的缺点,经过水浸或水洗后会出现阻燃剂损失及阻燃效果下降等问题。传统的方法是采用聚氨酯和环氧树脂等胶黏剂来提高涂层的耐洗性能并减少阻燃剂的损失,但是这些胶黏剂一般不具有阻燃效果,与阻燃剂也没有协效作用,无法进一步提高,甚至会降低材料的阻燃性能。无毒环保的无卤阻燃剂是目前阻燃剂发展的大势所趋,而有机硅作为一种低表面能物质,不仅因其良好的疏水性常被用作超疏水材料,也具有优异的热稳定性,可以与阻燃剂起到协效阻燃作用。基于此,本课题的研究重心在于设计简单高效的方法,在棉织物和软性PUS的表面构筑超疏水阻燃双功能涂层,并实现阻燃与疏水组分的协效作用。本论文的主要研究内容和结果包括:（1）以十三氟辛基三乙氧基硅烷（FAS）和正硅酸乙酯（TEOS）为原料,采用溶胶凝胶法合成了含氟二氧化硅（F-SiO₂

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【部分图文】：

一步共组装法制备阻燃涂层的示意图

图 1-2 高效阻燃剂 DESGO 的合成Fig. 1-2 Synthesis of highly efficient flame retardant DESGO. 化学接枝法化学接枝法是指将功能性的组分通过化学反应直接接枝到基体的表面，这些具有活性基团的有机单体或聚合物。采用化学接枝法改性的表面具有高效、，常被用于改善材料的表面性质，如浸润性、阻燃性及相容性等。触发化学可以分为引发剂引发、等离子体辐照引发、光引发及热引发等等。Klaus 等人[15]先合成了一种烯丙基氧化改性的聚磷腈分子，然后在氩气氛围光引发，将这种分子分别接枝到棉织物或涤棉织物上，接枝率高达 40wt%。物表面磷元素含量达 3-5wt%，极限氧指数（LOI）得到显著提高，并通过了的可燃性测试，如防护服和汽车纺织品的标准。洗涤和磨损测试表明该阻燃好的耐水洗性能和持磨损性能。

华南理工大学硕士学位论文这种炭层结构有效地起到物理屏障的作用，隔绝基体材料与热量和氧气的接触。表明PAA 中的磷和氮元素表现出协同效应。此外，由于 PAA 以化学键的形式接枝到莱赛尔纤维上，具有很高稳定性，因此改性后的纺织物的耐水洗性能得到显著改善，水洗 30 次后仍具良好的阻燃性能。

【参考文献】：
期刊论文
[1]具有自由基淬灭功能大分子膨胀型阻燃剂的合成及其阻燃聚丙烯的作用机理[J]. 谢华理,赖学军,李红强,曾幸荣.  橡塑技术与装备. 2017(24)
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博士论文
[1]基于银纳米线的柔性压阻材料的结构设计与性能调控[D]. 魏勇.华南理工大学 2017
[2]棉织物和软质聚氨酯泡沫的层层自组装阻燃涂层的设计及其性能研究[D]. 潘海峰.中国科学技术大学 2015

硕士论文
[1]苎麻织物表面多层阻燃涂层的构筑[D]. 赵黎.浙江大学 2016



本文编号：3356951