紡織品的燃燒過程與機理
燃燒過程大致分為五個不同的階段:
①、加熱階段:外部熱源產生熱量給予聚合物,使聚合物的溫度逐漸升高;
②、降解階段:聚合物被加熱到一定溫度,聚合物中最弱的鍵斷裂,即發生熱降解,這取決于該鍵鍵能的大小。O-O鍵是最弱的鍵,極易斷裂;C-F鍵是最強的鍵,不易斷裂。如果在此階段發生的是吸熱反應,則可減緩溫度的上升,對燃燒起一定的抑制作用。如果是放熱反應,則加速燃燒;
③、分解階段:當溫度上升到一定的溫度時,除弱鍵斷裂外,主鍵也斷裂,即發生裂解,產生低分子物;
④、點燃階段:當分解階段所產生的可燃性氣體達到一定的濃度,且溫度也達到其燃點,并有足夠的氧或者氧化劑存在時,開始出現火焰,這就是“點燃”,燃燒從此開始;
⑤、燃燒階段:燃燒釋出的能量和活性游離基引起的連鎖反應,不斷提供可燃物質,使燃燒自動傳播和擴展,火焰越來越大。即:熱量傳遞給織物;纖維的熱裂解;裂解產物的擴散與對流;空氣中的氧和裂解產物的動力學反應;步驟循環進行并同時存在。
紡織品的阻燃機理
凝聚相阻燃模式
磷系阻燃劑能提高材料的成炭率,特別是對那些含氧高聚物,成炭意味著:較少的物質被燃燒;成炭伴隨著生成水,水蒸氣可以稀釋可燃性氣體;成炭反應是吸熱的,且炭層具有保護下層高聚物基材的作用。
磷系阻燃劑大多用于纖維素纖維的阻燃中。當未被阻燃的纖維素被加熱至它的熱裂解溫度時,通常解聚為焦油狀的炭水化合物(主要為左旋葡萄糖),后者又進一步斷裂為有機可燃碎片。
如果在纖維素中加入磷系阻燃劑,則纖維素遇火時阻燃劑會分解為含磷酸或酸酐,后者可使纖維素磷酰化并釋放出水,而磷酰化的纖維素則可轉變為炭。此時磷阻燃劑的作用來自:①、生成不燃性的水蒸氣;②、降低可燃物的量;③、炭層的保護作用。
如果形成的炭層能抗氧化,則阻燃效率提高。但即使過渡性的炭層也具有一定的阻燃作用。而且即使炭層被氧化(一般通過陰燃發生),磷化合物的存在也能被氧化為二氧化碳,因而可降低氧化釋放熱量。同時磷阻燃劑可覆蓋炭層,其作用機理可能是炭層表面覆蓋有多磷酸(即物理保護作用)和炭上可氧化活性中心的鈍化,故有利于阻止陰燃。
磷系阻燃劑的優勢及阻燃機理
有機磷系阻燃劑大都具有低煙、無毒、低鹵、無鹵等優點,符合阻燃劑的發展方向,具有很好的發展前景。有機磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、磷酸酯、有機磷鹽,還有磷雜環化合物及聚合物磷(膦)酸酯等,但應用最廣的是磷酸酯和膦酸酯,磷系阻燃劑的研究,發展方興未艾,每年報道很多,主要集中在后面兩種。有機次膦酸金屬鹽作為一種新興的阻燃劑備受關注。
阻燃劑CONPRIGEN(康平堅)QWE是環保耐久型磷系阻燃劑,主要用于滌綸織物的阻燃整理。性能指標達到了國際阻燃測試同類產品水平。阻燃效果好,穩定性優異,在硬水及一般濃度電解質溶液中性能穩定。本品不含鹵素,符合環保要求。
◆不影響織物色光
◆用量低,效果好
◆不影響織物的手感、色澤和強度
◆低揮發性,無毒
◆可在溶劑型PU涂層整理中使用
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