表2中,炭層中含量最多的是磷、氧和碳,磷在炭層表面的質量分數甚至達到了35.82%,超過了純磷酸銨的理論含磷量31.96%,與阻過程中產生的交聯高分子產物多聚磷酸理論含磷量35.63%相近。這說明磷富集于炭層表面,對其凝聚相阻燃發揮了巨大作用。同時,硅、鋁在炭層中含量也較高,大大高于二者在阻燃劑配方中的原始含量。這可能是因為在阻燃過程中,三聚氰胺等組分分解后進入氣相,而磷、硅和鋁等都進入凝高,這對穩定炭層及發揮炭層隔熱、隔氧作用有利。尤其是硅形成的硅氧化合物或磷酸硅衍生物,表面能低,易遷移到炭層表面,對提高炭層黏彈性和熱穩定性很有幫助。硅含量大大超過鋁,可能是由于硅易富集于表面,也可能是由于有機硅改性聚氨酯中的硅也參與了凝聚相阻燃[6]。
2.4 不同阻燃涂層膠的其它應用性能
在阻燃涂層膠中,加有交聯劑封閉性聚氨酯,其在焙烘過程中會釋放出—NCO,與活性氫發生交聯反應,提高涂層膠交聯度、涂層牢度和耐水性(表3)。
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由表3可知,含膨脹型阻燃劑的涂層織物,其耐水洗性能比溴銻系差,水洗后的垂直燃燒等級均低于B2級,有續燃;且耐彎曲扭撓性能下降,濕牢度下降為2~4級。
在色差方面,膨脹型阻燃體系明顯優于溴銻系產品,避免了在阻燃涂層中或涂層后還要色漿調色的工序。另外,膨脹型阻燃體系涂層織物的手感較好,燃燒過程中低煙少毒。
加入4A沸石對阻燃織物的耐靜水壓和牢度無明顯影響,但對其耐水浸泡和耐水洗性能影響較大。水洗后織物的失重達10%以上,原LOI值最高的4#樣品經水洗后阻燃等級為零。含二氧化錳的膨脹型阻燃織物體系水洗后的牢度和阻燃性能下降更快。含氧化鋅的阻燃涂層體系,由于阻燃涂層膠流平性與耐水性差,粗糙發黏,耐靜水壓比較低,因而在水洗或水浸泡后,阻燃性能和色牢度下降很多。
對于增效劑增效膨脹型阻燃織物,除了阻燃性能有待進一步提高外,耐洗性也需改進。如通過改變沸石硅鋁比例、沸石孔徑、顆粒大小及種類,采用表面包覆改性、添加偶聯劑、覆蓋更致密耐水涂層面膠和外加交聯劑等方式,可改善阻燃涂層織物耐水洗性能[6-7]。
3 結論
(1)以聚磷酸銨(APP)為酸源、季戊四醇(PER)為炭源、三聚氰胺(MEL)為氣源、水性聚丙烯酸酯為黏合劑的膨脹型阻燃體系應用于滌綸織物,阻燃效果良好,色差小,手感柔軟光滑。
(2)使用恰當用量的4A沸石作增效劑,可提高阻燃織物LOI值,且在質量分數為2.8%時的增效作用最明顯,LOI值達24.8%。
(3)在膨脹型阻燃體系中添加二氧化錳或氧化鋅,應用于滌綸牛津帳篷布的阻燃涂層,不利于形成完整、致密膨脹的阻燃炭層,對體系阻燃無增效作用。∞
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