纺织品的燃烧过程与机理
燃烧过程大致分为五个不同的阶段:
①、加热阶段:外部热源产生热量给予聚合物,使聚合物的温度逐渐升高;
②、降解阶段:聚合物被加热到一定温度,聚合物中最弱的键断裂,即发生热降解,这取决于该键键能的大小。O-O键是最弱的键,极易断裂;C-F键是最强的键,不易断裂。如果在此阶段发生的是吸热反应,则可减缓温度的上升,对燃烧起一定的抑制作用。如果是放热反应,则加速燃烧;
③、分解阶段:当温度上升到一定的温度时,除弱键断裂外,主键也断裂,即发生裂解,产生低分子物;
④、点燃阶段:当分解阶段所产生的可燃性气体达到一定的浓度,且温度也达到其燃点,并有足够的氧或者氧化剂存在时,开始出现火焰,这就是“点燃”,燃烧从此开始;
⑤、燃烧阶段:燃烧释出的能量和活性游离基引起的连锁反应,不断提供可燃物质,使燃烧自动传播和扩展,火焰越来越大。即:热量传递给织物;纤维的热裂解;裂解产物的扩散与对流;空气中的氧和裂解产物的动力学反应;步骤循环进行并同时存在。
纺织品的阻燃机理
凝聚相阻燃模式
磷系阻燃剂能提高材料的成炭率,特别是对那些含氧高聚物,成炭意味着:较少的物质被燃烧;成炭伴随着生成水,水蒸气可以稀释可燃性气体;成炭反应是吸热的,且炭层具有保护下层高聚物基材的作用。
磷系阻燃剂大多用于纤维素纤维的阻燃中。当未被阻燃的纤维素被加热至它的热裂解温度时,通常解聚为焦油状的炭水化合物(主要为左旋葡萄糖),后者又进一步断裂为有机可燃碎片。
如果在纤维素中加入磷系阻燃剂,则纤维素遇火时阻燃剂会分解为含磷酸或酸酐,后者可使纤维素磷酰化并释放出水,而磷酰化的纤维素则可转变为炭。此时磷阻燃剂的作用来自:①、生成不燃性的水蒸气;②、降低可燃物的量;③、炭层的保护作用。
如果形成的炭层能抗氧化,则阻燃效率提高。但即使过渡性的炭层也具有一定的阻燃作用。而且即使炭层被氧化(一般通过阴燃发生),磷化合物的存在也能被氧化为二氧化碳,因而可降低氧化释放热量。同时磷阻燃剂可覆盖炭层,其作用机理可能是炭层表面覆盖有多磷酸(即物理保护作用)和炭上可氧化活性中心的钝化,故有利于阻止阴燃。
磷系阻燃剂的优势及阻燃机理
有机磷系阻燃剂大都具有低烟、无毒、低卤、无卤等优点,符合阻燃剂的发展方向,具有很好的发展前景。有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯、有机磷盐,还有磷杂环化合物及聚合物磷(膦)酸酯等,但应用最广的是磷酸酯和膦酸酯,磷系阻燃剂的研究,发展方兴未艾,每年报道很多,主要集中在后面两种。有机次膦酸金属盐作为一种新兴的阻燃剂备受关注。
阻燃剂CONPRIGEN(康平坚)QWE是环保耐久型磷系阻燃剂,主要用于涤纶织物的阻燃整理。性能指标达到了国际阻燃测试同类产品水平。阻燃效果好,稳定性优异,在硬水及一般浓度电解质溶液中性能稳定。本品不含卤素,符合环保要求。
◆不影响织物色光
◆用量低,效果好
◆不影响织物的手感、色泽和强度
◆低挥发性,无毒
◆可在溶剂型PU涂层整理中使用
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