磷酸甲苯二苯酯杂化硅溶胶后整理棉织物的阻燃特性及机制分析

作者：李刚; 尤飞^*; 李丹; 朱媛姝

来源：南京工业大学学报(自然科学版), 2021, 43(02): 189-196.

• 溶胶-凝胶法
• 纯棉织物
• 阻燃性能
• 磷酸甲苯二苯酯
• 协同阻燃效应

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体、无水乙醇和去离子水为溶剂、盐酸为催化剂,通过TEOS的水解和缩聚反应,制备硅溶胶。以磷酸甲苯二苯酯(CDP)为阻燃剂、硅烷偶联剂γ-丙基三甲氧基硅烷(KH560)为协效剂,相互复配得到阻燃体系并将其掺杂于硅溶胶中,用于棉织物的阻燃后整理。采用极限氧指数(LOI)测试和热分析表征后整理样品的热稳定性能,采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)表征阻燃成分在棉织物表面的附着情况,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)对后整理样品纤维及残炭的形貌和结构进行表征。结果表明:经SiO2-KH560-CDP杂化硅溶胶后整理棉织物样品的极限氧指数可达27.5%～28.0%,单位质量增加导致的极限氧指数增幅(ΔLOI/Δm)为0.79%/g;热稳定性能明显提升,残炭量为35.0%,与未后整理棉织物样品相比,残炭量的增幅达到993.8%;杂化溶胶后整理棉织物表面形成完整阻燃涂层,残炭致密、尺寸稳定,棉织物样品燃烧时,SiO2溶胶转为凝胶提供基础涂层,KH560发挥有效偶联效应,磷化合物分解生成磷酸非燃性液态膜,综合作用可有效阻隔热量传递、O2输运和可燃热解产物溢出,因此,SiO2、KH560和CDP之间具有协同阻燃效应。

• 单位
  南京工业大学