阻燃纖維與紡織品的開發(fā)
我國的紡織品阻燃技術(shù)始于上世紀(jì)50年代，以研究棉織物暫時(shí)性阻燃整理起步，但發(fā)展緩慢。上個(gè)世紀(jì)60年代才出現(xiàn)耐久性純棉阻燃紡織品。上個(gè)世紀(jì)70年代開發(fā)了阻燃劑后開始了對合成纖維及混紡織物阻燃技術(shù)研究階段。上世紀(jì)80年代，我國阻燃織物進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，上海、吉林、山東、廣東、天津、四川、北京、江蘇等省市的一些科研單位、院校及工廠相繼對阻燃纖維進(jìn)行了小試研究，滌綸和丙綸已形成批量生產(chǎn)能力，但總體說來，阻燃纖維產(chǎn)品仍處在研究和試階段。本文摘要介紹合成纖維阻燃改性技術(shù)。
A.聚丙烯腈纖維的阻燃改性
共聚阻燃改性方法主要是在聚丙烯腈纖維中引入含有鹵素或磷元素等的共聚單體，如氯乙烯、二氯乙烯、烯丙基磷酸烷基、乙烯基雙(2–氯代乙基)磷酸等共聚單體。目前世界上已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的阻燃聚丙烯腈纖維大都采用共聚法制造。由于共混阻燃聚丙烯腈纖維中阻燃劑的含量不能太高，因而要選用高效的阻燃劑，且阻燃劑在紡絲原液中的溶解性和均勻穩(wěn)定分散性要好，以及與聚丙烯腈的相容性，紡絲過程中的保留率、耐洗滌性及毒性等，因此阻燃劑的選擇難度較大，目前已工業(yè)化的共混阻燃聚丙烯膀纖維的品種很少。
B.聚酰胺纖維的阻燃改性
可用作為聚酰胺6及聚酰胺66共聚阻燃改性的阻燃劑主要有紅磷和二羧酸乙基甲基磷酸酯等。紅磷常與惰性化合物，如氫氧化錳、氫氧化鋁等共同作用對聚酰胺6及聚酰胺66進(jìn)行阻燃改性。國內(nèi)用于生產(chǎn)阻燃聚酰胺纖維比較好的共聚阻燃劑是山西化纖研究所生產(chǎn)的NF–8702型聚酰胺纖維阻燃劑。膨脹型阻燃體系在聚酰胺纖維阻燃改性方面具有潛在的市場應(yīng)用價(jià)值。用于聚酰胺共混改性的阻燃劑比較多，如低相對分子質(zhì)量的含磷化合物、氯代聚乙烯、溴代季戊四醇及三氧化二銻等。采用硼、銻和溴組成的三元阻燃體系對聚酰胺進(jìn)行阻燃改性，其阻燃效果比較好。另外采用紅磷或微膠囊化的紅磷與聚酰胺共混紡絲也能獲得具有自熄滅性能的阻燃聚酰胺纖維。
C.聚酯纖維的阻燃改性
可用于聚酯纖維的添加型阻燃劑比較多，添加阻燃劑也是聚酯纖維最初的阻燃改性方法。阻燃劑主要有鹵素阻燃劑和磷系阻燃劑。其中鹵素阻燃劑中又以溴類阻燃劑的阻燃效果為最好，且可與通過銻類化合物(如三氧化二銻)與其形成協(xié)效作用來提高其阻燃效果。磷系阻燃劑中各種有機(jī)磷酸酯、磷酸酯、磷化合物以及氧化磷等阻燃劑都可以用于聚酯纖維阻燃改性。其中芳香族磷酸酯熱分解穩(wěn)定性好，加入到聚酯熔體中對聚酯的熱降解影響較小，從而不會影響紡絲工藝和纖維的性能。目前，添加型阻燃劑在一些小的聚酯纖維生產(chǎn)企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。聚酯纖維用反應(yīng)型阻燃劑是指分子中含有阻燃元素(磷、氯、溴、氮)及活性基團(tuán)(羧基、羥基以及酸酐等)的小分子阻燃劑。反應(yīng)型阻燃劑將逐漸取代添加型阻燃劑。通常加入較低含量(3％–8％)的阻燃劑就可以使纖維具有良好的阻燃效果。可用于聚酯纖維的反應(yīng)型阻燃劑包括鹵素和磷系阻燃劑。目前國際上最常用的是磷系共聚型阻燃劑。磷系阻燃劑對聚酯纖維具有良好的阻燃效果，且燃燒過程中沒有毒性氣體的生成，屬于環(huán)保友好型阻燃體系。我國山東青島大學(xué)開發(fā)的磷系阻燃劑羧酸烷基磷酸（SP–FRⅡ），是我國首次研制開發(fā)成功并商業(yè)化生產(chǎn)的聚酯纖維用共聚型磷系阻燃劑，目前已達(dá)到世界上同類產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。日本采用聚酯與次磷二酸衍生物以及化學(xué)元素表中第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ族中至少一種金屬元素的氧化物共聚來生產(chǎn)阻燃聚酯纖維。
D.聚丙烯纖維的阻燃改性
聚丙烯纖維的阻燃改性主要是通過添加改性和阻燃后整理的方法制備。 目前，聚丙烯主要通過利用鹵素阻燃劑和三氧化二銻等協(xié)效劑共同作用來獲得阻燃效果，通常首先在 聚丙烯切片中添加高濃度的阻燃劑及其它助劑，經(jīng)過共混制造阻燃母粒，然后與常規(guī)聚丙烯切片纖維熔融紡絲成形，制備具有阻燃性的聚丙烯纖維。磷–溴協(xié)效阻燃體系用于聚丙烯纖維的阻燃具有良好的阻燃效果，環(huán)境污染小，而磷–氮協(xié)效阻燃體系用于聚丙烯纖維具有更好的阻燃效果，但是在聚丙烯纖維中的應(yīng)用條件相對較高。
目前國內(nèi)外市場上阻燃纖維已有幾十個(gè)品種，傳統(tǒng)加工的阻燃纖維主要是阻燃滌綸，阻燃腈綸，阻燃維綸。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各國新近開發(fā)生產(chǎn)了多種阻燃纖維，如聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、聚酰胺一酰亞胺纖維、聚酰亞胺2080纖維、雜環(huán)聚合物聚苯并咪唑纖維(PIM2080)、酚醛纖維、Basofil纖維。這些纖維的阻燃效果都比較好，在工業(yè)及特殊領(lǐng)域有很大的用途
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