以聚乙烯醇（PVA）和從植物中提取的一種環(huán)境友好且具有高含磷的天然有機磷酸類化合物——植酸（PA）為原料,N-甲基吡咯烷酮（NMP）為溶劑,合成了一種新型磷酸酯阻燃劑PA-PVA,通過紅外光譜儀、熱重分析儀、極限氧指數(shù)儀對其結(jié)構(gòu)和性能進行了表征,對滌綸織物進行阻燃整理并測試其性能。結(jié)果表明:聚乙烯醇和植酸通過酯化反應(yīng)合成了直鏈型的磷酸酯（PA-PVA）,PA-PVA的LOI高達35.8,在600℃時殘?zhí)柯蕿?0.9%,樣品在燃燒過程中放熱較慢,阻燃性能優(yōu)異,用于滌綸織物阻燃整理后,能有效地提升阻燃性能。 

【文章來源】：現(xiàn)代絲綢科學(xué)與技術(shù). 2020,35(03)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

磷酸酯的紅外光譜圖

熱穩(wěn)定性反映了高分子材料耐熱降解或老化的性能,是材料成型加工和使用過程中的重要參數(shù)。圖2為磷酸酯在氮氣中熱降解失重曲線。從圖中可以看出,磷酸酯的熱失重主要分為三個階段。第一階段發(fā)生在100℃～350℃之間,在此過程中,磷酸酯中的聚乙烯醇受熱軟化而熔融,分解揮發(fā),磷酸酯的失重率大約為62%,與聚乙烯醇的投料比相符;第二階段是在350℃～420℃之間,主要由于磷酸酯結(jié)構(gòu)中較多不穩(wěn)定的P-O-C斷裂所致;第三階段是在420℃～490℃之間,期間磷酸酯中的P-C鍵受熱斷裂、炭化[10];最終磷酸酯在600℃時質(zhì)量殘留率為10.9%。以上結(jié)果表明該磷酸酯材料具有阻燃可行性。2.3 磷酸酯的極限氧指數(shù)(LOI)

一般來說,材料的LOI大于27時被認為是難燃材料。圖3為磷酸酯極限氧指數(shù)測試過程的展示圖,表1為測試過程中得到的數(shù)據(jù)。從表1可以看出,磷酸酯的LOI高達35.8,在氧氣體積分數(shù)大于36%時開始燃燒,遠遠超過難燃材料LOI的27,說明其具有優(yōu)異的阻燃效果。在火焰作用下,磷酸酯的燃燒較柔和,當離開火焰時,磷酸酯迅速自熄,續(xù)燃時間小于3 s,燃燒過程中未產(chǎn)生煙霧。磷酸酯在高于36%的氧氣體積分數(shù)時開始持續(xù)燃燒,速度緩慢,燃燒后收縮成一個球狀的黑色殘渣,燃燒過程和產(chǎn)物并無粉塵產(chǎn)生,主要原因是磷酸酯分子中含有較多的磷元素,受熱分解時可生成偏磷酸和聚偏磷酸等強脫水劑,使聚合物脫水炭化,在其表面形成一層致密的炭化層,可以阻止氧氣和熱量傳遞到材料表面,并能夠包覆住因材料受熱分解而產(chǎn)生的可燃性揮發(fā)物,從而起到阻燃作用[11]。表1 磷酸酯LOI測試數(shù)據(jù) 氧氣體積分數(shù)/% 29.1 30.3 32.5 33.8 34.9 35.8 36.4 37.1 是否燃燒 否 否 否 否 否 否 是 是

【參考文獻】：
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本文編號：3514290