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纤维素类汽车装饰织物无甲醛阻燃整理研究

作　者: 吕彦彦
导　师: 李淳
学　校: 大连工业大学
专　业: 纺织工程
关键词: 汽车装饰用纺织品纤维素类织物阻燃整理磷系阻燃剂
分类号: TS195.592
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着车用纺织品行业的蓬勃发展及人们对绿色无毒害纺织品的热切追求，采用天然纤维素类纤维制成的汽车装饰用纺织品越来越受到欢迎。但这种材料极易燃烧，一旦车内起火，将加重火灾程度，使国家或个人蒙受巨大损失。因此，纤维素类汽车装饰纺织品的阻燃整理将是一项亟待解决的问题。本文对纤维素类织物阻燃整理的发展史和国内外的相关研究进展进行了综述。采用高分子量多聚磷酸铵（APP）对纤维素类织物进行阻燃整理,分别考察了粘合剂类型、粘合剂浓度、APP浓度对阻燃效果的影响；同时探讨了氢氧化铝（Al（OH）₃）、氢氧化镁（Mg（OH）₂）、氧化锌（ZnO）、四硼酸钠（Na₂B₄O₇）、三聚氰胺（MEL）等其他阻燃剂对APP的协效作用。采用酯交换法以亚磷酸三苯酯和季戊四醇为原料合成了新型有机磷阻燃剂季戊四醇亚磷酸酯（PEPA），并首次应用于纺织品的阻燃整理中，探讨了反应温度及反应时间对PEPA产率和阻燃性能的影响，通过红外光谱图对PEPA的大分子组成及其反应机理进行了表征。为了提高PEPA对纤维素类织物阻燃整理的耐水洗性，采用甲苯二异氰酸酯（TDI）作为交联剂组成了PEPA/TDI阻燃体系及PEPA/TDI/MEL阻燃体系，通过正交实验及极差、回归分析得出了PEPA/TDI阻燃整理体系的最优工艺。另外，还对阻燃整理前后织物的使用性能及甲醛含量进行了分析。结果表明，Al（OH）₃和Na₂B₄O₇对APP具有一定协效作用；APP与PEPA在最优工艺条件下对纯棉、亚麻及粘胶织物整理的阻燃性能可达到GB17591-1998中B1级标准。APP的阻燃整理具有无甲醛、价格低廉的优点，但耐水洗性差，而PEPA/TDI阻燃体系则属于无甲醛耐久性阻燃体系。二者整理后织物无毒无味，整理工艺环保安全、简单易行，在汽车装饰用领域具有良好的应用前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-19
  1.1 纤维素类汽车装饰织物的发展前景  9
  1.2 纤维素类织物的易燃原因  9-11
  1.3 纤维素材料阻燃整理的发展  11-15
    1.3.1 纤维素材料阻燃整理的发展历史  11-13
    1.3.2 纤维素材料阻燃整理的发展现状及趋势  13-15
  1.4 纤维素类织物阻燃整理的基本要求  15-16
    1.4.1 阻燃性能  15
    1.4.2 耐热性能  15
    1.4.3 环保性能  15-16
    1.4.4 使用性能  16
  1.5 国内外的相关研究  16-17
  1.6 本课题的研究内容及创新  17-19
第二章阻燃剂及阻燃作用机理  19-27
  2.1 我国阻燃剂的发展现状及趋势  19-20
  2.2 阻燃剂的分类  20-25
  2.3 阻燃机理  25-27
    2.3.1 织物燃烧机理  25
    2.3.2 阻燃作用机理  25-27
第三章多聚磷酸铵的阻燃性能研究  27-43
  3.1 实验部分  27-28
    3.1.1 实验材料及试剂  27
    3.1.2 实验仪器  27-28
    3.1.3 实验过程  28
      3.1.3.1 阻燃液的配制  28
      3.1.3.2 阻燃整理工艺  28
  3.2 阻燃性能测试  28
  3.3 其他性能测试  28-29
    3.3.1 织物力学性能测试  28-29
    3.3.2 织物硬挺度测试  29
    3.3.3 织物透气性测试  29
    3.3.4 织物重量测试  29
  3.4 结果与讨论  29-41
    3.4.1 粘合剂类型对阻燃性能的影响  29-30
    3.4.2 CTC-840 粘合剂浓度对阻燃性能的影响  30-32
    3.4.3 APP 浓度对阻燃性能的影响  32-33
    3.4.4 其他阻燃剂对 APP 的协效作用  33-39
      3.4.4.1 Mg(OH)_2、Al(OH)_3对 APP 的协效作用  33-35
      3.4.4.2 ZnO 对 APP 的协效作用  35-36
      3.4.4.3 Na_2B_4O_7对 APP 的协效作用  36-38
      3.4.4.4 MEL 对 APP 的协效作用  38-39
    3.4.5 APP 的耐久性能  39-40
    3.4.6 使用性能测试  40
    3.4.7 APP 对其他纤维素类织物的阻燃性能  40-41
  3.5 APP 的甲醛含量测试  41-43
第四章季戊四醇亚磷酸酯阻燃剂的合成研究  43-49
  4.1 实验部分  43-46
    4.1.1 实验材料及试剂  43
    4.1.2 实验仪器  43
    4.1.3 阻燃整理剂的合成  43-44
    4.1.4 反应副产物的清除  44-45
    4.1.5 季戊四醇亚磷酸三苯酯的合成机理  45
    4.1.6 季戊四醇亚磷酸三苯酯的红外谱图表征  45-46
  4.2 结果与讨论  46-49
    4.2.1 反应温度对合成反应及阻燃性能的影响  46-47
    4.2.2 反应时间对合成反应及阻燃性能的影响  47-49
第五章季戊四醇亚磷酸酯的阻燃性能研究  49-68
  5.1 实验部分  49-50
    5.1.1 实验材料及试剂  49
    5.1.2 实验仪器  49
    5.1.3 实验过程  49-50
      5.1.3.1 阻燃液的配制  50
      5.1.3.2 阻燃整理工艺  50
  5.2 阻燃性能测试  50-51
    5.2.1 极限氧指数测试  50
    5.2.2 垂直燃烧法测试  50-51
  5.3 其他性能测试  51
    5.3.1 阻燃耐久性能测试  51
    5.3.2 织物力学性能、硬挺度、透气性测定  51
  5.4 结果与讨论  51-67
    5.4.1 PEPA 的阻燃性能讨论  51-53
    5.4.2 PEPA 的耐久性阻燃整理研究  53-62
      5.4.2.1 不同交联剂对阻燃整理耐洗性能的影响  53-54
      5.4.2.2 PEPA/TDI 阻燃体系耐久性研究  54-60
      5.4.2.3 各主要因素对阻燃性能的影响  60-62
    5.4.3 PEPA/TDI 体系的反应机理  62-64
    5.4.4 PEPA/TDI/MEL 体系的阻燃性能研究  64-65
    5.4.5 使用性能测试  65-66
    5.4.6 PEPA 对其他纤维素类织物的阻燃性能  66-67
  5.5 PEPA 的甲醛含量测试  67-68
第六章结论  68-70
参考文献  70-73
致谢  73

纤维素类汽车装饰织物无甲醛阻燃整理研究

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