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氮磷类棉用阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-1-26 17:07:21 |
采用3种氮磷类棉用阻燃剂，按阻燃工艺分别对改性涤棉混纺织物进行阻燃整理，进一步探讨整理前后织物的燃烧特性。
热释放性能。高温火焰及燃烧释放出的热量是火灾中危害的主要来源之一。测试各阻燃后织物的热释放速率(HRR)及总释放热(THR)。
氮磷类棉用阻燃剂整理前后的织物，其HRR-t曲线均具有初始平坦阶段-放热-后平坦阶段的特征。在初始平坦阶段，试样开始接受热辐射，涤棉混纺织物吸收热量用于蒸发纤维自身含有的水分，并达到涤纶的玻璃化温度，然后开始缓慢热分解并释放可燃性气体。此时几乎无热量释放，热释放速率较低。
随着温度的升高，纤维进行激烈的热分解反应，产生大量的热解产物，织物剧烈燃烧并释放大量热量，从而出现最大值(放热峰的峰值)。该阶段是纤维燃烧的主要阶段，燃烧最为剧烈，在火灾中造成的损失最大。在后平坦阶段，随着可燃物的燃烧，可燃物总量逐步减少，纤维分解完毕，故热释放速率相对低于有焰燃烧阶段，但高于前期无焰热解阶段。
经过三种氮磷类棉用阻燃剂处理后，涤棉混纺织物的热释放速率、热释速率峰值及总热释放量均显著降低。这是由于织物经过含氮有机磷酸酯化合物处理后，阻燃剂在燃烧过程中通过固相的成炭和质量保留机理以及部分气相阻燃机理，降低了材料的热释放速率，从而降低燃烧织物对环境火灾温度及火灾传播的影响。VOC-F和CP整理后织物的热释放速率峰值及总热释放量略低于FPK8002整理后织物。这可能是由三种阻燃剂中氮磷含量差异所致。
织物在燃烧过程中，未能充分燃烧的组分以烟雾的形式释放，锥形量热仪采用氦-氖激光束来测定消光系数，获得燃烧过程中动态烟释放速率(RSR)和总烟释放量(TSR)。
RSR-t曲线存在峰值。这是因为随着辐射时间的持续，纤维缓慢分解释放出来的气态挥发物逐渐逸出，且浓度越来越大，直到气相中可燃物浓度达到临界燃烧浓度，样品瞬间被点燃，烟释放速率显著提高，直至达到峰值。随后，由于有焰燃烧后烟气中可燃挥发性小分子得以燃烧，主要转变为透光产物二氧化碳以及部分不完全燃烧产物一氧化碳，不透光烟释放速率降低。
经过阻燃整理后，织物的热释放速率(RSR)峰值及总烟释放量(TSR)均高于原布。这是由于阻燃处理降低了纤维热解过程中可燃气体的相对释放量(难燃或不燃性气体释放量相对增加)，造成挥发性可燃物发生不完全燃烧或来不及燃烧而随着热气流逸出，表现出较大的烟雾释放速率;而未阻燃处理纤维素燃烧相对完全，主要生成对可见光吸收较小的二氧化碳气体，烟释放速率相对较低。
涤棉混纺织物在热辐射作用下热解燃烧，其中碳元素完全氧化可生成CO2，不完全氧化则生成有毒的CO，甚至产生其它有害有机物。测试织物整理前后燃烧生成CO和CO2的情况，以探讨阻燃剂的影响。
磷酸三苯酯tpp生产工艺
三氯氧磷直接法（热法）和三氯化磷间接法（冷法）。
（1）热法 将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中，在不超过10℃以下，缓缓加入三氯氧磷，然后在回流湿度下反应3-4h，冷却至室温后，反应物经水洗回收吡啶，用于燥硫酸钠脱水，过滤除硫酸钠，常压下蒸馏回收苯；减压蒸馏收集243-245℃/1.47KPa的馏分，经冷却、结晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 将苯酚溶解在吡啶和无水苯溶剂中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亚磷酸三苯酯，继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等杂质。用乙醇或乙醇与溶剂汽油的混合液进行重结晶精制。
织物在燃烧过程会释放出有毒性的可燃性气体CO，且整理后织物在燃烧过程中生成的CO速率均高于未处理试样。这可能是阻燃剂的存在促进纤维热解产物不完全氧化，并抑制了改性涤棉混纺织物气相燃烧的充分进行，从而导致CO释放量加剧。
未处理试样的CO2生产速率曲线存在明显的峰值，其值均高于阻燃整理后试样;而经阻燃整理试样的CO2生成速率曲线较平坦。这说明未处理试样燃烧比较充分，释放出大量让人窒息的CO2，而阻燃剂则有效抑制了CO2生成。
采用FPK8002阻燃剂对阻燃涤纶/棉混纺织物进行阻燃整理，其优化工艺为FPK8002质量浓度400g/L，交联剂质量浓度80g/L，150℃焙烘3min。
三种氮磷类棉用阻燃剂采用相同工艺进行处理后，改性涤棉混纺织物的热释放速率、热释速率峰值及总热释放量均显著降低。
氮磷类棉用阻燃剂阻燃整理抑制了织物的充分燃烧，使改性涤棉混纺织物燃烧过程中CO2生成速率降低，而烟雾释放量和CO的生成速率则有所提高。
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