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DOPO-TPN阻燃PET和涤纶织物优化处理

【摘要】:随着DOPO-TPN添加量的增加,复合物的LOI增加,PET15的LOI达到42.7%。分别采用第二章第一节中所述浸渍法和热熔法将制得的DOPO-TPN分散液用于涤纶织物阻燃整理,整理品阻燃效果见表4-4。推测这是由于DOPO-TPN分子体积较大,空间障碍使其不易进入涤纶织物。表4-5DOPO-TPN与分散染料同浴处理涤纶织物的阻燃和染色性能由表4-5可知,DOPO-TPN阻燃分散液与分散染料同浴处理涤纶织物,整理品LOI达到31%左右。

(一)DOPO-TPN共混PET的阻燃性能

PET/DOPO-TPN复合物的阻燃性能指标见表4-3。

表4-3 PET/DOPO-TPN复合物的阻燃性能

注 a第一次或第二次点燃余焰时间;b 第一次和第二次点燃总的余焰时间;c 第二次点燃余焰和余燃时间;d 样品燃尽。

从表4-3中数据可知,当DOPO-TPN含量为5%时,PET/DOPO-TPN复合物PET5的LOI达到34.0%。随着DOPO-TPN添加量的增加,复合物的LOI增加,PET15的LOI达到42.7%。所有样条的垂直燃烧性能都达到UL-94 V-0级。可见DOPO-TPN共混于PET可赋予PET优异的阻燃性能。

(二)DOPO-TPN分散液阻燃整理涤纶织物

尝试将DOPO-TPN以后整理的方式用于涤纶阻燃。采用第二章第一节中所述工艺制备DOPO-TPN分散液。分别采用第二章第一节中所述浸渍法和热熔法将制得的DOPO-TPN分散液用于涤纶织物阻燃整理,整理品阻燃效果见表4-4。

表4-4 DOPO-TPN分散液整理涤纶织物的阻燃性能

注 a浸渍法;b热熔法。

从表4-4可知,DOPO-TPN分散液分别采用浸渍法和热熔法整理涤纶织物的氧指数都可以达到30%以上,垂直燃烧阻燃性能得到较好改善,损毁长度明显降低,续燃和阴燃时间都为0s,熔滴现象并没有改善。与第二、第三章比较,浸渍法DOPO-TPN整理品的阻燃性能好于DOPO-CH2OH整理品,低于DOPO和DOPO-CH3整理品。热熔法得到的阻燃性可达到略高于浸渍法。各试样磷含量都低于2mg/g,反映出磷的加上量较低(参考表3-5)。推测这是由于DOPO-TPN分子体积较大,空间障碍使其不易进入涤纶织物。

采用扫描电子显微镜对分别经过DOPO-TPN 分散液60g/L浸渍法和200g/L热熔法整理后的涤纶织物外观形貌进行观察,结果如图4-7所示。

图4-7 DOPO-TPN分散液阻燃整理涤纶织物SEM图

浸渍法和热熔法整理后的涤纶织物表面都未出现阻燃剂的聚集,纤维表面存在少量的细小物质可能为涤纶的低聚物,说明DOPO-TPN在阻燃整理中可以进入涤纶纤维内部,只是受其较大的分子体积影响,进入涤纶纤维内部的DOPO-TPN量非常有限。

(三)DOPO-TPN分散液与分散染料同浴处理涤纶织物

将DOPO-TPN分散液与分散染料采用第二章第一节阻燃染色一浴法工艺处理涤纶织物,其对整理品阻燃效果和分散染料染色性能的影响见表4-5。

表4-5 DOPO-TPN与分散染料同浴处理涤纶织物的阻燃和染色性能

由表4-5可知,DOPO-TPN阻燃分散液与分散染料同浴处理涤纶织物,整理品LOI达到31%左右。与三种染料单独染色样的色差,分散红和分散黄都小于1,分散蓝的色差较大为2.87,与第三章中DOPO-CH2OH和分散染料同浴处理的情形相近,DOPO-TPN可与某些分散染料同浴进行阻燃整理和染色。