红麻无卤阻燃化处理.pdf

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1、第33卷第1期大连工业大学学报V01．33NO．12014年1月JournalofDalianPolytechnicUniversityJan．2014文章编号：1674～1404(2014)01—004l—O4红麻无卤阻燃化处理吕枭枭，夏英，刘然，邹小文，郭静，张鸿(大连工业大学纺织与材料工程学院，辽宁大连116034)摘要：选择氮磷膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)和APP／季戊四醇(PER)，采用物理浸渍原理对红麻进行无卤阻燃处理，以提高红麻的耐热性和阻燃性。考察了膨胀阻燃体系以及红麻碱处理对浸渍阻燃效果的影响。通过红外光谱、扫描电镜、氧指数、垂直燃烧等测试，对比分析了浸渍处理前后红麻的耐

2、热性能和阻燃性能的变化，并对膨胀阻燃机理进行了研究。结果表明，红麻经过碱处理再浸渍处理，具有较好的热稳定性能和阻燃性能，其氧指数可达32．8，阻燃等级为uO级。关键词：红麻纤维；物理浸渍；无卤阻燃；膨胀体系中图分类号：TS102．2文献标志码：AModificationofkenafbyhaloge-·freeflame--retardantLYUXiaoxiao，XlAYing，LIURan，ZOUXiaowen，GUOJing，ZHANGHong(SchoolofTextileandMateriaEngineering，DalianPolytechnicUniversity，Dalian

3、116034，China)Abstract：Inordertoimprovethethermostabilityandfireresistanceofkenaf，kenafwastreatedwithhalogen—freeflameretardantAPPandAPP／PER，respectively，basedonphysicaldippingprinciple．Theflameefficiencyvc-asinvestigatedbyselectingintumescentflameretardantsystemandalkalinetreatment．Thechangesinstru

4、cture，thermalbehaviorandcombustionwereanalyzedbyinfraredspectrumanalysis，scanningelectronicmicroscope，oxygenindextestingandverticalburningtest．Theresultsshowedthatthelimitingoxygenindexandflameretardantratingofkenafcouldreach32．8andV一0gradewhentreatedwithalkaliandflameretardant．Thethermalstabilitya

5、ndflameretardancyofkenafWasimprovedlargely．Keywords：kenaf；physicalimpregnated；halogen—freeflameretardant；dilativesystem0引言其中氮磷膨胀体系因含有酸源、碳源或气源，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃天然纤维所具有的资源丰富、价廉质轻、强度剂l6]。本研究选用无卤阻燃剂聚磷酸铵APP和和模量高、可生物降解等特点是其他增强材料不APP／季戊四醇(PER)，对红麻进行浸渍处理，考可比拟的_】]。随着资源短缺和环境保护问题的察不同膨胀阻燃体系以及红麻碱处理对浸渍效果日

6、益突出，利用天然纤维代替合成纤维生产环境的影响。对红麻和浸渍红麻进行热降解实验，观友好型复合材料成为人们研究的重点]。然而天察并分析了各温度阶段纤维的表面结构与化学组然纤维遇火极易燃烧，有必要对其进行阻燃改性。成的变化情况。卤系阻燃剂是一种最有效的阻燃助剂，但含卤阻燃材料燃烧时会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性1实验气体，造成二次危害，对环境和人体伤害较大，因此无卤阻燃剂在近些年来受到了广泛的关注]。1．1主要原料无卤阻燃剂主要以氮系、磷系化合物和金属氢氧红麻纤维(KF)，山西中鑫洋麻业股份有限公化物为主，也包括石墨膨胀体系和氮磷膨胀体系。司；聚磷酸铵(APP)，济南泰星精细化工有限公收稿日期：

7、2O12一u—O5．作者简介：吕枭枭(1987一)，男，硕士研究生；通信作者：夏英(1966)，女，教授42大连工业大学学报第33卷司；季戊四醇(PER)，天津市科密欧化学试剂开发阻燃性能提高，其中损毁长度的变化最为突出。中心。质量分数由5增加到10，浸渍增重率提高了1．2实验方法一倍，APP受热分解起到酸源和气源的作用更1．2．1红麻的碱处理强，红麻的续燃时间和损毁长度明显下降，氧指数配制质量分数为7的Na