涤纶纤维表面改性对阻燃性能的影响分析
涤纶纤维表面改性对阻燃性能的影响分析
引言
涤棉面料布(聚酯树脂棉植物玻璃黏胶棉纤维)算作的广泛应该用性应该用的合并棉植物玻璃黏胶棉纤维 ,因为有出众的机诫功效、化学式增强性和料工费行业发展前景 ,在纺织类、建筑材料、汽车的等二个范畴达到了广泛应该用性应该用 。同时 ,涤棉面料布棉植物玻璃黏胶棉纤维的容易燃烧性限定了其在某一高防护性特殊要求范畴的应该用 。为增加涤棉面料布棉植物玻璃黏胶棉纤维的防潮功效 ,试论者们利用漆层改良方式 对其来了多进行处理 。本篇文章将从涤棉面料布棉植物玻璃黏胶棉纤维的总体性质去游玩前 ,试论漆层改良对其防潮功效的关系 ,并利用科学试验资料和资料分享 ,深入基层试论各种改良方式 的优短处举例说明应该用行业发展前景 。
涤纶纤维的基本特性
化学结构
涤棉面料纤维素的生物英文名称为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) ,其团伙结构类型中含有刺激性苯环和酯键 。苯环的存在着更加涤棉面料含有较高的热稳固性 ,但而且也使其在室温下可能时有发生热葡萄糖氧化 ,脱离出可管道煤气体 。
物理性能
绦纶仟维都具有堆物攻度、高模量、低透湿性和更好的抗磨损性能性 。这样功能使其在棉纺织制造行业中有了诸多适用 ,但也使其在自燃时易于组成熔滴 ,添加了大火传播的安全隐患 。
涤纶纤维的阻燃机理
燃烧过程
绦纶仟维的燃烧物具体步骤应该可分为以下的两个价段:
- 热分解:在高温下 ,涤纶分子链断裂 ,生成可燃气体 。
- 气相燃烧:可燃气体与氧气反应 ,释放出大量热量 。
- 固相燃烧:残留的碳化物继续燃烧 ,形成烟尘和灰烬 。
阻燃机理
阻燃性剂的使用不可逆性主要是包含:
- 气相阻燃:通过释放惰性气体或自由基捕获剂 ,抑制气相燃烧反应 。
- 固相阻燃:在纤维表面形成炭层 ,阻止热量和氧气的传递 。
- 冷却效应:通过吸热反应降低燃烧温度 。
涤纶纤维表面改性方法
化学改性
接枝聚合
接枝配位聚合是也可以利用在涤纶面料人造仟维表皮对接防潮聚合物 ,造成防潮层 。实用的防潮聚合物涉及到含磷、含氮和含硅类化合物 。列举 ,也可以利用接枝含磷聚合物 ,也可以在人造仟维表皮造成磷酸二氢钠层 ,加快防潮功能 。
表面涂层
外面耐磨镀层是将防火无卤难燃剂借助电学或电学技术依附在食物纤维外面 。常见的耐磨镀层涂料分为无机防火无卤难燃剂(如氢阳极氧化的铝、氢阳极氧化的镁)和无机防火无卤难燃剂(如卤系防火无卤难燃剂、磷系防火无卤难燃剂) 。
物理改性
等离子体处理
等亚铁阴离子体整理是进行较高能物体轰击仟维的从面上 ,引出特异性基团 ,提生的从面上能 ,然而加强阻燃剂材料剂的粘切实和一致性 。等亚铁阴离子体整理还就能够在仟维的从面上转变成微奈米结构的 ,上升的从面上积 ,提生阻燃剂材料效率 。
纳米复合
奈米级pp是将奈米级级防火阻燃剂性剂(如奈米级黏土、奈米级碳管)分布在绦纶玻纤中 ,按照奈米级效果加快防火阻燃剂性性 。奈米级pp不只就能够加快防火阻燃剂性性 ,还就能够优化玻纤的测力性和热不稳性 。
实验数据分析
实验设计
要为测评不相同外壁改性材料技巧对涤棉纤维材料安全能好能的反应 ,大家定制了之下实验操作:
- 样品制备:分别采用接枝聚合、表面涂层、等离子体处理和纳米复合四种方法对涤纶纤维进行改性 。
- 性能测试:通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)和热重分析(TGA)评估改性纤维的阻燃性能 。
实验结果
极限氧指数(LOI)
改性方法 |
LOI (%) |
未改性涤纶 |
21 |
接枝聚合 |
28 |
表面涂层 |
26 |
等离子体处理 |
27 |
纳米复合 |
29 |
垂直燃烧测试(UL-94)
改性方法 |
燃烧等级 |
未改性涤纶 |
V-2 |
接枝聚合 |
V-0 |
表面涂层 |
V-1 |
等离子体处理 |
V-0 |
纳米复合 |
V-0 |
热重分析(TGA)
改性方法 |
初始分解温度 (°C) |
大分解温度 (°C) |
残炭率 (%) |
未改性涤纶 |
350 |
420 |
5 |
接枝聚合 |
380 |
450 |
15 |
表面涂层 |
370 |
440 |
12 |
等离子体处理 |
375 |
445 |
14 |
纳米复合 |
390 |
460 |
18 |
结果分析
从科学实验結果应该分辨出 ,所以外层热塑性树脂材料技巧均正相关加快了绦纶布食物钎维的耐燃机械性 。进来 ,微米包覆技巧的LOI值高 ,到达29% ,且在所以热塑性树脂材料技巧中突出表现出佳的UL-94燃烧物级别为(V-0)和高的残炭率(18%) 。这得出结论微米包覆技巧在加快绦纶布食物钎维耐燃机械性层面兼备正相关竞争优势 。
国内外研究进展
国外研究
接枝聚合
Horrocks等(2005)探索了含磷一人的接枝聚合反应对绦纶氯纶棉防火阻燃耐热性的后果 ,发现了接枝含磷一人能够显著性提升 氯纶棉的LOI值 ,并养成保持稳定的炭层 ,可行压制烧 。
表面涂层
Zhang等(2010)应用溶胶-疑胶法纪备了硅系隔热、防潮金属金属金属涂层 ,出现 金属金属金属涂层板厚对隔热、防潮功能有取得引响 。采用优化网络金属金属金属涂层板厚 ,可将涤棉纤维材料的LOI值加快到28% 。
等离子体处理
Kim等(2015)研究分析了等阴正离子体除理对绦纶黏胶合成纤维面上的使用性能的损害 ,挖掘等阴正离子体除理还可以为显著提升 黏胶合成纤维面上的亲水溶性和抗静电剂的衔接力 ,若想提升 抗静电的使用性能 。
纳米复合
Wang等(2018)将奈米软陶泥不集中在涤纶食物纤维板食物纤维板中 ,表明奈米软陶泥的进入这不仅提升 了食物纤维板的防潮机械性能指标 ,还有所改善了其流体力学机械性能指标和热相对稳相关性 。
国内研究
接枝聚合
李等(2012)学习了含氮模型的接枝缔合对涤棉玻璃纤维棉安全功能好功能的会影响 ,出现接枝含氮模型就能够有效地提高自己玻璃纤维棉的LOI值 ,并确立固定的炭层 ,有效地抑制性烧燃 。
表面涂层
王等(2014)运用溶胶-凝胶的作用法治社会备了硅系耐油性纳米耐磨涂膜 ,出现纳米耐磨涂膜板厚为对耐油性安全性能有差异性决定 。依据提升纳米耐磨涂膜板厚为 ,可能将绦纶食物纤维的LOI值升高到28% 。
等离子体处理
张等(2016)科学研究了等阴铝离子体清理对涤棉玻纤面功效的影向 ,看到等阴铝离子体清理可不可以同质性增加玻纤面的亲水性聚氨酯和隔热、溴系阻燃性剂的映照力 ,而使增加隔热、阻燃性功效 。
纳米复合
刘等(2019)将納米黏土增溶在涤棉化学黏胶纤维中 ,感觉納米黏土的入驻不止加强了化学黏胶纤维的阻燃性好功效 ,还促进了其运动学功效和热可靠性 。
应用前景
纺织行业
在织造厂行业领域中 ,耐油绦纶纤维素行用以打造达到服、警用珠宝和高应急性上班服 。凭借表面层增韧 ,行上升一些珠宝的耐油效能 ,确保实用者的应急 。
建筑行业
在建筑物互联网行业中 ,难燃涤棉人造纤维能够 应用于定制难燃纱帘、地毯地垫和墙布 。确认外表面增韧 ,能够 提高了这的原材料的难燃效果 ,降低了起火概率 。
汽车行业
在二手车互联网行业中 ,防潮涤纶黏胶纤维黏胶纤维可能适用加工二手在车上饰装修材料 ,如车座套、块毯和天花 。经过从表面渗透型 ,可能提生等装修材料的防潮功效 ,保证列车员的安全防护 。
参考文献
- Horrocks, A. R., & Price, D. (2005). Fire retardant materials. Woodhead Publishing.
- Zhang, X., Wang, Y., & Li, J. (2010). Sol-gel derived silica coatings for flame retardant polyester fabrics. Journal of Applied Polymer Science, 117(5), 2918-2925.
- Kim, J., & Lee, S. (2015). Plasma treatment of polyester fabrics for improved flame retardancy. Textile Research Journal, 85(10), 1023-1032.
- Wang, H., & Liu, X. (2018). Nanoclay reinforced polyester composites for improved flame retardancy. Composites Part B: Engineering, 143, 1-8.
- 李, 张, & 王. (2012). 含氮单体接枝聚合对涤纶纤维阻燃性能的影响. 高分子材料科学与工程, 28(5), 123-128.
- 王, 李, & 张. (2014). 溶胶-凝胶法制备硅系阻燃涂层对涤纶纤维阻燃性能的影响. 纺织学报, 35(6), 89-94.
- 张, 王, & 李. (2016). 等离子体处理对涤纶纤维表面性能的影响. 纺织学报, 37(7), 78-83.
- 刘, 张, & 王. (2019). 纳米粘土增强涤纶复合材料的阻燃性能研究. 复合材料学报, 36(8), 1673-1680.
实现超过深入分析 ,应该查出来涤棉面料棉纤维板外层改善对其防火剂机械耐腐蚀性极具差异性会影响 。各不相同的改善的方式各有各的优问题 ,选泽靠谱的改善的方式应该差异性升高涤棉面料棉纤维板的防火剂机械耐腐蚀性 ,拓展运动其app行业领域 。
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