二乙基次膦酸铝是一种磷系有机阻燃剂,具有无毒、无卤等特点,其化学结构中含有铝和膦酸基团,由于含磷量高,其具有良好的热稳定性和阻燃性能。通常采用熔融共混等方式应用于热塑性塑料和热固性塑料,对聚酯、聚酰胺具有较好的阻燃效果。在凝聚相中发挥作用,有助于聚合物基体的炭化,从而保护基材免受热和氧的侵袭。同时它在气相中通过自由基反应从燃烧区去除高能自由基 H·和OH·,减少火焰传播和热量释放。次膦酸盐部分蒸发并分解为挥发性二乙基次膦酸和磷酸铝残留物,其充当燃料和热传输的屏障,可以有效达到阻燃的目的。
随着时代的进步和发展,人们对纺织品所具备的性能要求越来越高。不仅注重纺织品穿着的舒适性、耐久性,而且更注重纺织品功能性的开发, 如纺织品的阻燃性能。涤纶织物具有较好的强度、模量和回弹性等,在纺织品应用领域占比较大。其中,具有防水性能的涤纶织物常被用于户外用品的开发,如帐篷、冲锋衣、睡袋等。但是由于其特殊的化学和物理结构,在日常使用中遇到火源时极易燃烧,燃烧剧烈带有黑烟,并且燃烧时会产生熔滴。尤其是对于户外用品,高热量的熔滴黏附在皮肤表面会对人体造成严重的伤害,给人们的生命财产安全带来了很大的威胁,且增加火灾扩散的风险。因此,对涤纶织物的阻燃整理具有重大意义。
涂层方法简单便捷、无废水产生的特点,还能够赋予织物一定的防水性能,提高织物的应用价值,因此在织物阻燃后整理方法中占据一定的地位。二乙基次膦酸铝对材料的物理性能影响较小,与涂层剂具有良好的相容性。然而在过往的研究中,还没出现过采用涂层的方法将二乙基次膦酸铝对涤纶织物进行阻燃整理的相关报道。靳家豪等人首次通过涂层整理的方法将二乙基次膦酸铝应用到涤纶织物进行阻燃整理,并且分析了阻燃整理后织物的阻燃性能以及物理性能[1]。
实验结果表明,未涂层整理涤纶织物极限氧指数仅为 21.0%,在燃烧时伴有大量熔滴, 阻燃性能较差。 经 2%二乙基次膦酸铝阻燃剂且涂层添加量为50 g/m2 时整理的涤纶织物的 LOI升高至 25.7%,熔滴消失,但还是难以达到较好的阻燃效果。 而当涂层添加量为 100 g/m2 时,LOI 值升高到 28.6%,阻燃性能具有较大提高,已经达到难燃级别且在燃烧时没有熔滴的产生,降低了火灾产生及扩散的风险。
参考文献
[1] 靳家豪,刘亚文,程献伟,关晋平.二乙基次膦酸铝涂层涤纶织物的阻燃性能研究[J].针织工业,2024,(3):31-35