本文關(guān)鍵詞：苧麻織物表面多層阻燃涂層的構(gòu)筑　出處：《浙江大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：作為我國生產(chǎn)來源最廣且力學(xué)性能最為優(yōu)異的植物纖維品種,麻類纖維具有其他天然纖維無法媲美的優(yōu)良特性,尤其是近年來作為力學(xué)增強體制備的熱固性樹脂基復(fù)合材料已經(jīng)逐步表現(xiàn)出其在家紡等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域以外的應(yīng)用價值。然而天然植物纖維固有的熱穩(wěn)定性差易燃的缺點極大程度上限制了其應(yīng)用領(lǐng)域,因此,針對麻類織物的阻燃研究也成為綠色生物質(zhì)復(fù)合材料領(lǐng)域的研究熱點之一。本文基于天然纖維織物的燃燒機理以及國內(nèi)外阻燃現(xiàn)狀,結(jié)合當(dāng)下環(huán)保阻燃需求,通過在苧麻織物表面構(gòu)筑層層組裝多層阻燃涂層對其進行阻燃改性,分析對比了層層浸漬和層層噴涂兩種不同的操作工藝對組裝涂層的影響,并較為系統(tǒng)地研究了不同組裝類型的阻燃機理。首先,采用層層噴涂和層層浸漬兩種方法分別在苧麻織物表面構(gòu)筑了聚乙烯亞胺/聚磷酸銨(PEI/APP)的膨脹型阻燃涂層,通過對比兩種層層組裝工藝以及處理后苧麻織物的數(shù)據(jù)結(jié)果,分析討論了兩種方法各自存在的利弊。PEI/APP涂層的引入使得苧麻織物的熱穩(wěn)定性顯著提高,表現(xiàn)為600℃時殘?zhí)苛康拇蠓黾�。另�?浸漬法的試樣的殘?zhí)砍尸F(xiàn)出明顯遞增的變化趨勢,而噴涂法試樣由于在組裝層數(shù)較低時就已經(jīng)獲得較高的殘?zhí)苛?所以其逐漸增加的變化趨勢不如浸漬法明顯。錐形量熱以及垂直燃燒測試結(jié)果表明兩種方法處理后織物的熱釋放速率峰值、總的熱釋放量都大幅下降,表現(xiàn)出優(yōu)異的自熄性。層層噴涂法相較于浸漬法在層數(shù)較低時阻燃效果明顯,并且組裝效率有所提高,工業(yè)應(yīng)用前景更大。但本文中由于人工操作工藝的限制,使其表面涂覆均一度下降,從而在層數(shù)較高時反而不如浸漬法。其次,在層層浸漬法組裝的PEI/APP涂層基礎(chǔ)上引入第三組分聚丙烯酸PAA,利用正負(fù)電荷吸引,構(gòu)建了PEI/PAA/PEI/APP的三組分膨脹型阻燃涂層,研究了PAA作為補充酸源對涂層結(jié)構(gòu)以及最終織物性能的影響。結(jié)果表明,PAA在組裝層數(shù)較少時通過增加PEI的電荷密度等作用可有效增加吸附量,并且改變其濃度對涂層組裝過程影響較小。與雙組分(PEI/APP)n試樣相比,引入不同濃度的第三組分PAA在組裝層數(shù)較少時阻燃效果更佳,層數(shù)較高時阻燃性的提升反而受到限制。最后,引入負(fù)電荷層狀磷酸鋯(下文均縮寫為ZrP)作為阻隔型阻燃劑,在苧麻織物表面構(gòu)筑了雙組分阻隔型阻燃涂層(PEI/ZrP)以及多組分的膨脹阻隔復(fù)合涂層：阻隔層在內(nèi)膨脹層在外的復(fù)合涂層(PEI/ZrP+PEI/APP)和膨脹層在內(nèi)阻隔層在外的復(fù)合涂層(PEI/APP+PEI/ZrP)。不同組裝方式下織物表面涂層質(zhì)量存在明顯的差異,其中阻隔層在內(nèi)膨脹層在外的復(fù)合涂層試樣,自組裝處理后織物表面光滑而平整,纖維之間縫隙也逐漸被復(fù)合涂層填滿,形成連續(xù)且均一的表面涂層,且涂層中的P、N元素含量最高。單純的阻隔型涂層試樣的阻燃性較原樣略有降低,膨脹層在內(nèi)阻隔層在外的試樣對于織物阻燃性和熱穩(wěn)定性的提升較小,阻隔層在內(nèi)膨脹層在外的試樣擁有最優(yōu)的阻燃性和自熄性,表現(xiàn)為熱釋放速率和總的熱釋放量的大幅下降以及垂直燃燒中最為完整的殘?zhí)啃蚊?說明兩種涂層以膨脹在外阻隔在內(nèi)這樣的形式進行組裝時可以發(fā)揮協(xié)效阻燃作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB306

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本文編號：1434872