棉織物作為用量最大的天然纖維紡織品,具有服用性能良好、穿著舒適、染色性好等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于服裝、家居、汽車、工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。然而,棉織物屬于易燃材料,它的易燃性對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了潛在威脅,也極大地限制了其在許多領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,對(duì)棉織物進(jìn)行阻燃整理具有重要的意義。目前開發(fā)的棉用阻燃劑還未滿足無(wú)鹵、無(wú)甲醛、阻燃性高、耐久的要求。市場(chǎng)上應(yīng)用的棉用阻燃劑主要是Pyrovatex CP和Proban,它們效率高、耐久性好,但存在甲醛釋放的問(wèn)題,影響人類生命健康。隨著全球的石油資源逐漸枯竭,研究者們提出了將蛋白質(zhì)、DNA等生物質(zhì)材料應(yīng)用于棉織物阻燃領(lǐng)域的策略。這些生物質(zhì)材料具有安全、無(wú)毒、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn),能制備出無(wú)鹵、無(wú)甲醛的阻燃棉織物,有利于開發(fā)農(nóng)副產(chǎn)品在棉織物阻燃領(lǐng)域潛在的應(yīng)用價(jià)值。然而,用這些生物質(zhì)材料制備的阻燃棉織物還不能達(dá)到阻燃性高、耐久的要求。本論文設(shè)計(jì)并合成了7種基于氨基酸、蛋白質(zhì)的含膦酸銨活性基團(tuán)、同時(shí)含膦酸酯基團(tuán)和膦酸銨活性基團(tuán)的棉用阻燃劑,分別用這7種阻燃劑制備了8種阻燃棉織物。探索了氨基酸、蛋白質(zhì)作為原料制備阻燃性高、耐久的棉用阻燃劑的可能性,系統(tǒng)地分析了這8種阻... 

【文章來(lái)源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

纖維素的大分子結(jié)構(gòu)

6.2.1 PLUEG的結(jié)構(gòu)表征和熱穩(wěn)定性通過(guò)FTIR對(duì)PLUEG進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,以揭示PLUEG與PLU分子結(jié)構(gòu)的差異。圖6.3為PLUEG和PLU的紅外光譜圖,PLUEG在3456和3355 cm-1處有N-H鍵的特征吸收峰;在3197和1398 cm-1處有NH4+的伸縮振動(dòng)吸收峰和變形振動(dòng)吸收峰;在1671 cm-1處有酰胺基團(tuán)中C=O的伸縮振動(dòng)吸收峰;在1624 cm-1處有-COO-基團(tuán)中C=O的特征吸收峰;在1225 cm-1處有P=O鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰;在1073cm-1處有C-N鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰;922 cm-1處有P-O鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰。這些特征吸收峰與PLU的特征吸收峰完全一致,表明PLUEG的主體結(jié)構(gòu)與PLU相似。然而,PLUEG在993 cm-1處有明顯的特征吸收峰,對(duì)應(yīng)的是P(=O)-O-C的特征吸收峰,表明在用氨水中和之前加入乙二醇能夠在阻燃劑中引入P(=O)-O-C基團(tuán),提前封閉部分-POOH基團(tuán)。同時(shí),PLUEG在3197和1398 cm-1處NH4+的伸縮振動(dòng)吸收峰和變形振動(dòng)吸收峰與PLU的相比,特征峰的強(qiáng)度明顯減弱。由結(jié)果可知,在阻燃劑合成的過(guò)程中加入乙二醇,能夠有效提前封閉阻燃劑中的膦酸基團(tuán),減少阻燃劑中過(guò)多的膦酸銨活性基團(tuán),合成同時(shí)含有膦酸銨和膦酸酯基團(tuán)的阻燃劑。從結(jié)果來(lái)看,合成的PLUEG分子結(jié)構(gòu)與預(yù)期設(shè)計(jì)的新型阻燃劑分子結(jié)構(gòu)一致。

通過(guò)FTIR對(duì)PLUEG進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,以揭示PLUEG與PLU分子結(jié)構(gòu)的差異。圖6.3為PLUEG和PLU的紅外光譜圖,PLUEG在3456和3355 cm-1處有N-H鍵的特征吸收峰;在3197和1398 cm-1處有NH4+的伸縮振動(dòng)吸收峰和變形振動(dòng)吸收峰;在1671 cm-1處有酰胺基團(tuán)中C=O的伸縮振動(dòng)吸收峰;在1624 cm-1處有-COO-基團(tuán)中C=O的特征吸收峰;在1225 cm-1處有P=O鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰;在1073cm-1處有C-N鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰;922 cm-1處有P-O鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰。這些特征吸收峰與PLU的特征吸收峰完全一致,表明PLUEG的主體結(jié)構(gòu)與PLU相似。然而,PLUEG在993 cm-1處有明顯的特征吸收峰,對(duì)應(yīng)的是P(=O)-O-C的特征吸收峰,表明在用氨水中和之前加入乙二醇能夠在阻燃劑中引入P(=O)-O-C基團(tuán),提前封閉部分-POOH基團(tuán)。同時(shí),PLUEG在3197和1398 cm-1處NH4+的伸縮振動(dòng)吸收峰和變形振動(dòng)吸收峰與PLU的相比,特征峰的強(qiáng)度明顯減弱。由結(jié)果可知,在阻燃劑合成的過(guò)程中加入乙二醇,能夠有效提前封閉阻燃劑中的膦酸基團(tuán),減少阻燃劑中過(guò)多的膦酸銨活性基團(tuán),合成同時(shí)含有膦酸銨和膦酸酯基團(tuán)的阻燃劑。從結(jié)果來(lái)看,合成的PLUEG分子結(jié)構(gòu)與預(yù)期設(shè)計(jì)的新型阻燃劑分子結(jié)構(gòu)一致。PLUEG與PLU在氮?dú)夥諊碌腡G和DTG曲線對(duì)比如圖6.4(a)和(b)所示。由圖可知,PLUEG的TG和DTG曲線與PLU的非常相似。熱裂解過(guò)程主要分為兩步:阻燃劑中的膦酸銨活性基團(tuán)分解釋放NH3等小分子揮發(fā)性物質(zhì);阻燃劑的進(jìn)一步分解、交聯(lián)形成聚磷酸/聚偏磷酸等。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3043844