發(fā)布時間：2021-11-09 23:15

　　針對聚丙烯腈（PAN）易燃以及傳統(tǒng)阻燃技術(shù)易造成環(huán)境污染的弊端,采用紫外光（UV）誘導(dǎo)接枝聚合與溶膠-凝膠技術(shù)相結(jié)合,以提高PAN織物（腈綸織物）的阻燃性。首先,通過紫外光接枝聚合技術(shù),將甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）接枝到腈綸織物表面,制得接枝改性的腈綸織物。然后使用植酸尿素雜化的有機-無機雜化硅溶膠對接枝織物進行后整理,獲得阻燃腈綸織物。借助熱重分析及錐形量熱測試對織物的熱性能及燃燒性能進行了表征與分析。結(jié)果表明:阻燃織物的殘?zhí)柯矢哌_31.4%,阻燃織物的熱釋放速率峰值和煙霧生成速率峰值分別由374.4 k W/m²和0.06 m²/s下降到186.7 k W/m²和0.03 m²/s,織物表現(xiàn)出優(yōu)良的阻燃和抑煙性能;經(jīng)過30次洗滌后,阻燃腈綸織物的極限氧指數(shù)值仍可以保留在27.3%,具有良好的阻燃耐久性。 

【文章來源】：紡織學(xué)報. 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

阻燃腈綸織物的制備示意圖

織物的XRD譜圖如圖2所示。原織物在16.73°處有強烈的衍射峰，在27.48°處有弱的衍射峰，是聚丙烯腈的特征衍射峰。此外，在16.73°和29.48°處的2個衍射峰分別對應(yīng)于聚丙烯腈六方晶格的100和110的晶面，這是由棒狀分子平行閉合堆積形成的[10]。平坦區(qū)處漫反射峰的出現(xiàn)表明無序相以非離散方式遍布于整個結(jié)構(gòu)。與空白織物相比，接枝織物沒有出現(xiàn)新的衍射峰。此外，接枝織物的衍射峰形狀基本不變，但衍射峰強度有所減弱。也就是說，接枝反應(yīng)并沒有破壞聚丙烯腈的晶體結(jié)構(gòu)，而是改變了其結(jié)晶度。這也證明了GMA在PAN織物表面上的成功接枝，并且接枝層對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響不大。阻燃織物在23.21°處出現(xiàn)了1個新的衍射峰，另外，16.73°處的峰衍射強度顯著降低。這歸因于磷酸基團的引入和連續(xù)Si O2網(wǎng)絡(luò)的形成，改變了原聚丙烯腈的大分子排列結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了結(jié)晶行為的變化。2.2 元素分析

織物表面的化學(xué)組成用XPS進行表征，結(jié)果如圖3和表1所示。所有樣品在532、405、286 e V下均出現(xiàn)3個典型的吸收峰，分別對應(yīng)于O1s、N1s和C1s的吸收峰。對于接枝織物，O1s和C1s的吸收峰與空白樣品相比顯著增加，這歸因于成功接枝的GMA。對于阻燃織物，在104和134 e V出現(xiàn)2個新的吸收峰，分別對應(yīng)Si2p和P2p的衍射峰[8]。此外，O1s的吸收峰也明顯增加。從阻燃織物的XPS譜圖可以看出，其P2p吸收峰在133.4 e V和133.8 e V[11]處反褶積為2個峰值，分別對應(yīng)于P?O和P—OH基團。如表1所示，阻燃織物中硅和磷的含量分別達到9.79%和5.75%。這歸因于涂層的二氧化硅網(wǎng)絡(luò)和磷酸鹽基團。阻燃織物殘?zhí)康腃含量從43.28%增加到68.61%，磷含量從5.75%減少到4.40%。這主要是由于植酸在熱解過程中促進織物脫水和炭化，從而使殘?zhí)恐蠧含量增加[12]。同時，與空白樣品相比，織物殘?zhí)恐蠵和Si的含量增加，表明P和Si在燃燒過程中在固相中起著重要的作用，并最終殘留在殘?zhí)恐�。O含量由35.77%下降到15.62%。其中，一個原因是在燃燒過程中失去了束縛水;另一個原因是，織物早期熱裂解引起的殘?zhí)亢吞細浠衔锢^續(xù)氧化，然后在空氣氣氛下形成揮發(fā)性的CO和CO2，從而使O含量降低。2.3 熱分析

【參考文獻】：
期刊論文
[1]無鹵阻燃丙烯腈共聚物的制備及性能[J]. 任元林,信鵬月,蘇倩,程博聞.  高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2013(09)



本文編號：3486088