无甲和持久的含棉阻燃剂 -N=P-(N)₃-和反应性酸酸组

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 织品化学 织品化学
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 棉花是一种广泛使用的天然纤维,但其易燃性会带来安全风险.
• 开发耐用和有效的织品阻燃剂对于安全应用至关重要.
• 现有的阻燃剂可能缺乏耐用性或释放有害物质.

研究的目的:

• 为了合成一种新的阻燃剂,六化三化二甲氨酸酸 (HDAPA).
• 为了评估HDAPA处理的棉织物的阻燃性和耐用性.
• 研究HDAPA在棉花上的接种机制和阻燃机制.

主要方法:

• 合成HDAPA阻燃剂的合成.
• 垂直可燃性测试和限制氧指数 (LOI) 测量.
• AATCC 61-2013 3A标准用于洗衣耐用性测试.
• 福里埃变换红外 (FTIR) 和X射线光电子光谱 (XPS) 用于化学分析.
• 热重力测量 (TGA) 和TGA-福里埃红外光谱测量 (TGA-FTIR) 用于热分析.
• 扫描电子显微镜 (SEM) 用于形态分析.

主要成果:

• 经过HDAPA处理的棉花在经过50次洗后也通过了垂直可燃性测试,具有高的LOI值 (30.1%35.4%).
• 光谱分析证实了HDAPA通过-P(=O) -O-C共价键在棉花上被移植.
• 与未经处理的棉花相比,减少了总热释放 (1.98 MJ/m2) 和增加了炭残留 (16.2%).
• 通过改变棉花的热分解,HDAPA证明了凝聚相阻燃机制.
• SEM显示HDAPA进入棉纤维的无形区域.
• 机械性能略有下降,但没有释放自由甲.

结论:

• HDAPA是棉花织品的有效和持久的阻燃剂.
• 在HDAPA中引入特定的化学组 (-N=P-(N) 3-和 -P(=O) ((O-NH4+) 2) 提高了阻燃性和耐用性.
• 在不释放自由甲的情况下,HDAPA提供了一种可行的方法来提高织品的安全性.