腈氯纶/汉麻纤维阻燃织物的开发及性能研究

通过调节腈氯纶在纬纱中的含量及织物组织结构,可获得阻燃性、耐光性、麻型感较好的织物.纬纱中腈氯纶占90%时,织物阻燃性能最好;占80%时,织物达到阻燃要求.织物在垂直于阻燃纱线方向上的阻燃性能优于平行方向.缎纹组织的阻燃能力稳定性优于平纹和斜纹.腈氯纶在阻燃的同时还可提高织物的耐光性.腈氯纶/汉麻纤维阻燃织物非常适合窗帘、沙发布、车内织物等用途.     

阻燃粘胶纤维/腈氯纶混纺织物的制备及性能研究

以阻燃粘胶纤维和腈氯纶为原料,按照不同的混纺比制备了阻燃机织物.采用垂直燃烧法、极限氧指数(LOI)法和强力仪对织物的阻燃性能和力学性能进行测试分析.结果表明:随混纺织物中阻燃粘胶纤维含量的增加,织物的续燃时间和阴燃时间均缩短,而损毁长度大大增加,织物的LOI值下降,织物的经纬向断裂强度及断裂伸长率均下降,说明混纺织物中阻燃腈氯纶含量对混纺织物性能的贡献要大于阻燃粘胶纤维.     

包芯纱阻燃织物的研制

将高性能阻燃材料预氧丝、芳纶1313和羊毛混纺后作为外包纤维材料,以涤纶长丝为芯纱,研制包覆比为70％以上的阻燃包芯纱,探讨其生产工艺过程,并在小样织机上试织包芯纱阻燃织物,测试其阻燃性能．结果表明,在适当工艺条件下由所用材料可纺得包覆均匀的包芯纱;对于实际包覆比为88．06％的包芯纱织物,其极限氧指数为28．9％,具有较好的阻燃性能．     

阻燃粘胶/腈氯纶混纺织物的热分解动力学研究

以阻燃粘胶纤维和腈氯纶为原料,通过控制以上两者不同混纺比制备了阻燃织物。根据热重分析(TG)探讨出阻燃粘胶与腈氯纶最佳混纺比为40/60,通过运用热分解动力学计算出阻燃粘胶/腈氯纶混纺比为40/60时混纺织物的热分解动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]~n,并表明其非等温热分解机理属于随机成核和随后生长。     

无卤阻燃增韧尼龙1313/POE/MCA复合材料的研究

以马来酸酐功能化的乙烯/辛烯共聚物(POE-g-MA)为弹性体,三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,在SHJ-36双螺杆挤出机中制备了无卤阻燃增韧尼龙1313/POE/MCA复合材料.测定了无卤阻燃尼龙1313/POE/MCA复合材料的极限氧指数(LO I),用扫描电镜(SEM)观察了经锥形量热仪燃烧的该复合材料残炭的形貌.实验结果表明,当POE-g-MA,MCA的质量分数分别为15%和12%时,复合材料的LO I为32%,垂直燃烧通过UL94V-0级,缺口冲击强度是纯尼龙1313的5.5倍,实现了在不使用卤元素阻燃剂并且保证尼龙1313/POE/MCA复合材料力学性能的前提下,大幅度提高该材料阻燃性能的要求.     

芳纶1414与棉混纺织物的阻燃性研究

采用芳纶1414与棉两种纤维混纺,经纺纱织造获得不同混纺比例的阻燃织物,并对混纺织物进行阻燃剂整理.用极限氧指数(LOI)法测试各种混纺织物的阻燃性,同时对其织物的阻燃性能进行分析,确定混纺织物的极限氧指数与混比的数学表达式.实验结果表明:芳纶1414纤维与棉纤维的混纺织物具有良好的阻燃性能,随着芳纶1414纤维含量的增加,织物的阻燃性能提高;整理后混纺织物的阻燃效果明显提高,随着棉纤维混纺比增加,混纺织物阻燃性能提高的幅度增大,且耐洗涤.     

涤棉混纺织物阻燃性能的实验分析

针对涤棉混纺织物"烛芯效应"而引起的阻燃整理难度大的问题,采用复合新型阻燃剂复配技术对涤棉混纺织物进行阻燃处理。通过正交试验的方法综合分析了混纺比、织物密度、织物组织结构等影响因素与涤棉织物阻燃性能之间的关联性。研究结果表明,经复配阻燃处理后的涤棉混纺织物的垂直燃烧损毁长度在40～47mm范围内,均<50mm,极限氧指数均>27.5,达到难燃织物的标准;随着织物中涤纶含量的增加,阻燃性能先增大后减小,涤纶含量为35%时阻燃效果最好;阻燃性能与织物密度正相关,而织物组织结构对阻燃影响并不显著。     

无卤阻燃芦苇纤维及PVC复合材料的制备

分别选用聚磷酸铵(APP)、聚磷酸铵/季戊四醇(APP/PER)膨胀阻燃体系,通过物理浸渍法对芦苇纤维(PA)进行阻燃化处理,以聚氯乙烯(PVC)为基体树脂,PA、阻燃芦苇纤维作为填料,制备了PPA复合材料。通过力学性能、氧指数、垂直燃烧和剩炭率等测试,分析了浸渍阻燃对芦苇纤维阻燃性能和热稳定性的影响,对复合材料的力学性能、热性能和微观结构进行了分析。结果表明,阻燃改性可提高纤维的阻燃性能和热稳定性,其中,APP/PER复配阻燃芦苇纤维(PA-2)的性能最优,氧指数可达32.3%,剩炭率65%,阻燃等级为V-0级。在阻燃体系中加入适量的PER对复合材料的界面性能有益,提高了拉伸性能。     

阻燃纤维束及面料的阻燃性能测试方法相关性研究

采用阻燃涤纶、间位芳纶、高强阻燃维纶、腈氯纶、羊毛和阻燃粘胶等纤维,制备多元混配纤维束试样及其面料.通过快速测试方法,初步判断多元混配纤维束的燃烧性能,使用垂直燃烧法和锥形量热仪法测试相应面料的燃烧性能,并使用拟合方法对数据进行处理.结果表明,纤维束快速测试方法的燃烧持续时间与垂直燃烧法的续燃时间和锥形量热仪法的总释放热呈线性相关,相关系数分别为0.84和0.96,具有高度相关性.     

蒙脱土/尼龙6复合材料的阻燃性能和力学性能

通过挤出注塑的方法制备了尼龙6(PA6)/蒙脱土插层复合材料,并考察了材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,红磷加入PA6/OMMT复合材料后,无熔滴现象并且阻燃级别达到FH-1;当有机蒙脱土用量为质量分数5%~7%时,该复合材料的综合性能较好。     

有机蒙脱土改性阻燃聚酯的制备及其抗熔滴性能分析

为减少阻燃聚酯在高温燃烧过程中形成熔滴物而造成的二次火灾,提高阻燃聚酯的抗熔滴性能,选用有机蒙脱土(Organic montmorillonite, OMMT)与阻燃聚酯经熔融共混,制备阻燃聚酯/OMMT复合材料。采用热重分析、临界氧指数和垂直燃烧测试法分别对阻燃聚酯/OMMT的热稳定性、阻燃性能及抗熔滴性进行测试,并采用电镜及能谱仪对试样的燃烧产物进行微观形貌分析及元素组成和含量测定。结果表明：当阻燃聚酯/OMMT复合材料中OMMT质量分数为9%时,该复合材料的起始分解温度为417.07℃,相较阻燃聚酯提高74.83℃,残炭率达到最大为24.41%,热稳定性能提升;随OMMT质量分数的增加,该复合材料的阻燃性能与抗熔滴性增强,当OMMT质量分数为9%时,其LOI为34.4%,垂直燃烧级别为V-0,熔滴数为5.25滴,相比阻燃聚酯减少了52.3%,燃烧产物表面存在致密稳定耐热的炭层结构。该研究结果可为阻燃聚酯的抗熔滴改性提供参考。     

混纺拒水拒油织物的开发

探究了含氟拒水整理剂浓度对芳纶1313/阻燃粘胶混纺织物拒水、拒油整理效果的影响,结果表明:当含氟整理剂TG-581浓度为40g/L,芳纶1313/阻燃粘胶混纺织物可获得最优的拒水拒油整理效果。     

无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备研究

为获得较好阻燃性能的聚丙烯(PP)复合材料,实验通过加入较大量的无机复合阻燃剂以实现其阻燃性能,加入大分子的增容物以提高体系的韧性,加入大分子的接枝物以改善无机粒子和聚合物之间的相容性,从而弥补因为加入大量无机阻燃剂引起的机械性能的损失.当m(氢氧化镁)∶m(氢氧化铝)为4∶1,硼酸锌加入35 g,红磷加入65 g时,材料的阻燃性能满足垂直燃烧等级UL-94,为V-0级,机械性能也较好;当增韧体系m(乙烯-辛烯共聚物)∶m(三元乙丙橡胶)(m(POE)∶m(EPDM))为110∶30时,制得的聚丙烯复合材料的综合性能较好,拉伸强度为19.35MPa,断裂伸长率可达到350.47%,冲击强度可达到35.23 kJ/m2,阻燃性能仍然保持在垂直燃烧等级UL-94,为V-0级.所以,无机阻燃剂氢氧化镁、氢氧化铝、红磷和硼酸锌一起使用可以达到很好的阻燃效果,通过大分子增容剂对PP无卤阻燃体系进行增韧,可以同时满足PP复合材料的阻燃性能和机械性能.     

聚磷酸铵/水性环氧形状记忆阻燃复合材料制备及其性能

以水性环氧树脂(Waterborne epoxy,WEP)为基体,聚磷酸铵(Ammonium polyphosphate,APP)为阻燃剂,采用机械共混、冷冻干燥和热压成型工艺制备APP/WEP形状记忆阻燃复合材料,期望获得一种兼具优良形状记忆性能和阻燃性能的复合材料。通过SEM、TGA、DSC、TMA、万能试验机、极限氧指数测试仪分别对APP/WEP复合材料进行了表征与分析。结果表明:与WEP相比,APP/WEP复合材料的阻燃性能得到了显著提高。WEP的极限氧指数(Limited oxygen index,LOI)为18.2%,当APP质量分数为20.0%时,APP/WEP复合材料的LOI值高达27.6%;另外,APP/WEP复合材料仍保持较好的形状记忆性能,即使APP质量分数增至50.0%时,其形状固定率和形状回复率仍分别高达90.5%和97.0%。因此,其复合材料是一种兼具阻燃和形状记忆多功能复合材料,该复合材料的制备工艺可为拓宽WEP及其复合材料的应用奠定材料基础和实验参考。     

阻燃抗静电复合材料的研究

在阻燃树脂中加入导电填料以降低其电阻率,以此为基体制备的复合材料,具有阻燃性和抗静电性。研究了各组份材料及含量对复合材料性能的影响。实验表明,合适的配方即能保持复合材料优良的力学性能,又能使其氧指数大于30,表面电阻率小于10^6Ω,满足阻燃抗静电的使用要求。     

膨胀阻燃聚丙烯复合材料的制备及其性能研究

为了进一步提高聚丙烯材料的阻燃性能,将一种新型大分子三嗪氰系成炭剂与包裹聚磷酸铵复配,通过熔融共混法制备膨胀阻燃聚丙烯复合材料,并研究了有机改性蒙脱土对此阻燃体系的热稳定性以及阻燃性能的影响。适当加入有机改性蒙脱土有利于提高材料的阻燃性能和热性能。在保持添加剂总质量分数25%不变的情况下,添加2%有机改性蒙脱土时,阻燃聚丙烯材料的极限氧指数上升到31.5,相比未添加样品,材料的阻燃性能有了明显的提高,但过量的有机改性蒙脱土反而会降低材料的阻燃性能。耐水性实验结果表明,此种膨胀阻燃聚丙烯复合材料具有优良的耐水性能。     

新型多组分保暖絮片的开发及性能研究

选用中空涤纶、Y形涤纶、远红外涤纶和热熔涤纶为原料,通过热风粘合工艺试制了5种新型多组分轻质保暖絮片,对其厚度、面密度、蓬松度、透气率、透湿性、压缩性能和保暖性等进行了测试,分析比较不同混纺成分及混纺比例的产品性能差异。结果表明:当中空涤纶I/中空涤纶II/Y形涤纶/远红外涤纶/热熔涤纶混纺质量比为20/20/30/10/20时,多组分保暖絮片的综合性能最佳,其透气率达到优等保暖絮片等级,透湿性满足生理舒适性需求,蓬松度较高且压缩回弹性较好,保暖性能优异,适用于作服用保暖絮填料。     

阻燃抗静电复合材料的研究

在阻燃树脂中加入导电填料以降低其电阻率,以此为基体制备的复合材料,具有阻燃性和抗静电性。研究了各组份材料及含量对复合材料性能的影响。实验表明,合适的配方即能保持复合材料优良的力学性能,又能使其氧指数大于30,表面电阻率小于10     

废纺纤维板的成型工艺及阻燃性能的研究

利用废旧纤维和传统的纺织设备、热压设备，研究了热塑性聚酯纤维、棉纤维／聚丙烯纤维复合板材的生产工艺以及工艺参数和纤维复合板材性能之间的关系，具体探讨了成型温度、时间、压力等工艺参数对复合板材的力学性能的影响，得出试片在10MPa的成型压力下的最仁佳成型条件为：聚丙烯纤维含量为40％，成型温度200℃，成型时间4min，此时所制备的复合材料弯曲性能最佳，还采用对针刺复合毡溶液浸渍阻燃的方法，对此种纤维复合材料的阻燃性触进行了研究，确定了聚磷酸铵、十溴二苯醚两种类型的阻燃剂匹配使用的阻燃工艺，取得了较好的实验效果，即在阻燃剂的含量为25％时，纤维复合板材的限氧指数（LOI）能达到30.2。     

纳米对位芳纶纤维及壳聚糖LBL组装阻燃棉织物的火灾安全性能研究

以壳聚糖(CS)为阳离子溶液,以芳纶纤维(ANF)为阴离子溶液,通过层层自组装技术阻燃整理棉织物,通过锥形量热仪测试(CCT)、微型量热仪测试(MCC)、热重-红外联用测试(TG-IR)研究阻燃棉织物的火灾安全性能。锥形量热仪(CCT)的结果表明：芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物的热释放速率峰值(PHRR)比纯棉织物降低5.5%,CO₂释放速率降低9.5%,总生烟量(TSP)、烟释放速率峰值(PSPR)都有所降低;微型量热仪(MCC)测试的结果表明：芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物的热释放速率峰值比纯棉织物的热释放速率峰值降低57%;TG-IR测试表明,芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物具有较好的脱水成炭的能力。测试结果可以推断出芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物的主要阻燃机理为气相阻燃机理,说明芳纶纤维/壳聚糖阻燃棉织物的阻燃性能、抑烟性能和火灾安全性能显著提高。