對于二氧化錳/膨脹型阻燃劑體系,其整理織物的損毀長度超過20cm,續(xù)燃時(shí)間較長,且氧指數(shù)也較低。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,二氧化錳在阻燃過程中可釋放出氧氣,還原為二價(jià)錳,與磷酸酯等反應(yīng)形成含錳炭層,從而起到穩(wěn)定炭層,提高炭層黏彈性的作用[3-4]。但從表1數(shù)據(jù)看,二氧化錳在燃燒中不但沒有增進(jìn)炭層的形成,反而在阻燃涂層膠受熱時(shí)產(chǎn)生氧氣,使得材料LOI值有所下降。
IFR體系中加入氧化鋅,對其阻燃性能可能有一定益處。有文獻(xiàn)認(rèn)為,氧化鋅可促進(jìn)聚合物受熱交聯(lián)和IFR膨脹成炭[5]。本試驗(yàn)中,其在牛津帳篷布中的作用不明顯,且氧化鋅的加入對阻燃涂層膠的流平性影響較大,對涂層膠產(chǎn)品的放置穩(wěn)定性也有不利影響。
2.2 阻燃涂層膠殘?zhí)啃蚊卜治?/p>
圖1是加入不同增效劑的阻燃涂層膠整理織物燃燒后殘留炭層的SEM照片。
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由圖1看出:
1#樣品成炭少,但由于其吸熱、稀釋氧氣和隔熱阻燃性能較好,可使火焰很快熄滅,而燃燒產(chǎn)生的熱量使織物迅速熔化,且膨脹型阻燃劑迅速發(fā)揮氣相和凝聚相作用,使含磷炭富集于熔融物,同時(shí)氣體發(fā)泡使熔融物出現(xiàn)孔洞。
2#樣品的熔融體殘留物周邊也出現(xiàn)了不光滑、不致密的炭層。
3#樣品則出現(xiàn)了較多微泡狀且有一定韌性的炭層。
4#樣品炭層則表現(xiàn)出更明顯的膨脹發(fā)泡成炭特征,炭層比較致密、完整,因此4#樣品LOI值最高,阻燃性能也相對較好。
5#樣品較疏松易脆,表明4A沸石添加量過大不利于形成穩(wěn)定致密炭層。
6#樣品由于二氧化錳在阻燃過程中原位反應(yīng)放出氧氣,使熱氧化反應(yīng)和裂解反應(yīng)迅速進(jìn)行,釋放的可燃?xì)怏w也更快進(jìn)入燃燒區(qū),從而促進(jìn)連鎖反應(yīng),且由于酸源、炭源、氣源不能達(dá)到很好的匹配,三聚氰胺釋放出的氣體很快逸散到環(huán)境中,不能形成致密發(fā)泡炭層,而只能形成脆性結(jié)構(gòu)的含錳炭層,表現(xiàn)在SEM中是易脆的無規(guī)碎片[4]。
7#樣品氧化鋅增效體系無明顯增效作用。
8#樣品溴銻系阻燃織物在測試中為氣相阻燃,成炭很少,甚至出現(xiàn)了絲條狀結(jié)構(gòu)。這是由于在氣相阻燃的溴及溴銻系衍生物雖然可在經(jīng)向窒息火焰,但在點(diǎn)火過程中,明火和熱可將涂層膠黏合劑及緯向紗線燒掉或熔化掉,造成經(jīng)向紗線的裸露和緊密排列。
2.3 不同阻燃涂層膠殘?zhí)縀DS分析
圖2是4#樣品阻燃測試后殘留炭層的EDS譜圖,表2是炭層中各元素含量。
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