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涤纶芳砜纶交织面料阻燃性能

涤纶芳砜纶交织面料阻燃性能


涤纶芳砜纶交织面料的阻燃性能如1所示。由1可知,涤纶芳砜纶交织面料的阻燃性能随着芳砜纶纤维含量的增加而增加。当芳砜纶纤维含量为0时,织物阻燃性能(LOI值)为24.4;芳砜纶含量为16时,LOI值为25;芳砜纶含量为14时,LOI值为25.8;芳砜纶含量为12时,LOI值为27。这是因为,芳砜纶纤维的主链含有大量的苯环,在燃烧时可缩合成芳构型炭,产生的气态可燃性产物少;而且形成的炭层能覆盖于燃烧着的高聚物面而使火焰窒涤纶芳砜纶交织面料拉伸性能涤纶芳砜纶交织面料的力学性能如

由可知,随着芳砜纶含量的增多,交面料的经、纬向拉伸断裂强力呈现先下降后上升的趋势。当芳砜纶纤维含量为0时,经向断裂强力为968N,纬向为942N;当芳砜纶含量为16时,经向断裂强力为910N,纬向为810N;当芳砜纶含量为14时,经向断裂强力为880N,纬向为746N;当芳砜纶含量为12时,经向断裂强力为918N,纬向为779N。这是因为本次试验采用的阻燃涤纶和芳砜纶线密度不同,涤纶的线密度大于芳砜纶纱线的线密度。(1)当以阻燃涤纶为经纱,涤纶芳砜纶混纺纤维作为纬纱时,面料经、纬向均不平整,直接导致面料的经、纬向强力随着芳砜纶含量的增加而下降;(2)当以阻燃涤纶为经纱,芳砜纶为纬纱时,织物经、纬向面均平整,因此织物经、纬向强力又有一定程度的上升。综合芳砜纶含量对涤纶芳砜纶交织面料的阻燃性能、力学性能等指标,发现涤纶与芳砜纶最佳比例为1∶1,即以阻燃涤纶为经纱,芳砜纶为纬纱时,涤纶芳砜纶交织织物具有较好的阻燃、力学性能;同时交面料外观平整、结构紧实,便于后道工序的加工。上胶量对交织面料阻燃性能的影响为了进一步提高涤纶芳砜纶交织面料的阻燃性能,本课题采用非离子水性聚氨酯乳液为载体,聚磷酸铵、三聚氰胺、氢氧化镁、增稠剂等为助剂,复配制成一种阻燃涂层胶,对上述最佳配比的涤纶芳砜纶交织面料进行涂层整理,以进一步提高面料的阻燃性能。上胶量对涤纶芳砜纶交织物阻燃性能的影响

。由可知,涤纶芳砜纶交面料的阻燃性能随着上胶量的增加而增加。当上胶量为120gm2时,面料阻燃性能LOI值为27.6;当上胶量为140gm2时,LOI值为28.3;当上胶量为160gm2时,LOI值为29.0;当上胶量为180gm2时,LOI值为29.3;当上胶量为200gm2时,LOI值为29.5。这是因为由聚磷酸铵、三聚氰铵等膨胀型阻燃剂体系对涤纶芳砜纶交面料具有较好的阻燃效果[13-15]。上胶量对涤纶芳砜纶交面料阻燃性能的影响4 上胶量对面料力学性能的影响3.4 上胶量对交织面料拉伸性能的影响上胶量对涤纶芳砜纶交织物拉伸性能的影响如4所示。由可知,涤纶芳砜纶交面料的经向断裂强力随着上胶量的增加而迅速下降。当上胶量为120gm2时,面料经向断裂强力为820N;当上胶量为140gm2时,断裂强力为758N;当上胶量为160gm2时,断裂强力为712N;当上胶量为180gm2时,断裂强力为675N;当上胶量为200gm2时,断裂强力为650N。综合上胶量对涤纶芳砜纶交织面料的阻燃、力学性能等指标,发现上胶量为160gm2时,交织面料的阻燃、力学性能指标较为合适。此时,交织面料的阻燃性能LOI值为29.0,涂层前LOI值为27,提高了7.4%;交织面料的拉伸断裂强力为712N,涂层前断裂强力值为918N,下降了2.24%。涂层整理前后交面料燃烧特性分析5分别为未进行阻燃涂层整理[5(a)],以及上胶量达160gm2时的交面料[5(b)]燃烧后的残留物扫描电镜照片。

(1)未进行阻燃涂层整理的交面料燃烧残留物面较为平实、光滑。这是因为燃烧残余物中主要成分是未完全燃烧产生的涤纶熔滴、少量的芳砜纶,以及部分分解不完全的涤纶和填料及很少一部分残炭,这些滴落物在一定的温度条件下还可能继续燃烧。(2)经过阻燃涂层整理后的交面料燃烧残留物面有很多孔洞,是一种比较理想的炭层结构。这是由交面料及阻燃剂分解释放出的挥发性物质所致。这些膨胀泡沫炭层一方面可以阻止涤纶降解,另一方面炭层中泡沫的传质传热比致密的炭层速率慢,可以阻止热源向交面料传递并隔绝氧气源,并能阻止或延缓生成的小分子可进入气相而起阻燃作用[16-18]。(a)未经整理的交面料 (b)涂层整理后的交面料5 阻燃涂层整理前后交面料燃烧残余物的SEM照片4 结论(1)芳砜纶与涤纶交织有利于提高面料的阻燃性能,但降低了交面料的力学性能。当两者比例为1∶1时,交织面料的极限氧指数LOI值为27%,熔滴、发烟量均较低;经向断裂强力为918N,纬向为779N。

(2)磷氮系膨胀型阻燃涂层胶提高了交面料的阻燃性能,但降低了交面料的力学性能。当上胶量为160gm2时,交面料的极限氧指数LOI值达到29,提高了7.4%,且燃烧时无烟、熔滴微量;交织物的拉伸断裂强力为712N,下降了2.24%。(3)芳砜纶涤纶交织面料最佳涂层整理工艺为:阻燃涂层胶用量为160gm2,涂层轧压力0.3MPa、浸渍时间0.5h,预烘温度100℃、时间4min,焙烘温度170℃、时间3min。uPPQx5oI

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