【摘 要】
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聚丙烯腈纤维以其优良的柔软、蓬松、易染色、色泽鲜艳等性能而具有人造羊毛的美誉,在纺织行业占有重要地位。聚丙烯腈纤维属易燃纤维,LOI值仅为17%左右,极易引发火灾,且燃烧
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聚丙烯腈纤维以其优良的柔软、蓬松、易染色、色泽鲜艳等性能而具有人造羊毛的美誉,在纺织行业占有重要地位。聚丙烯腈纤维属易燃纤维,LOI值仅为17%左右,极易引发火灾,且燃烧过程中会释放有毒气体。因此,开发阻燃聚丙烯腈纤维不仅可拓展其应用范围,而且具有重要的现实意义。本研究第一部分以正硅酸乙酯(TEOS)为前体,加入多聚磷酸,通过溶胶凝胶法制备磷掺杂的有机-无机杂化的硅涂层,从而对聚丙烯腈织物表面进行改性,提高其热稳定性和阻燃性能。通过红外分析,X-射线光电子能谱分析和表面形貌分析表明磷掺杂的硅涂层成功整理到聚丙烯腈纤维表面。在热分析和锥形量热分析中磷掺杂硅涂层整理的聚丙烯腈纤维织物在800℃的残炭量增加了 25.92%,pHRR和THR分别降低55%和58%,pSPR和TSP也显著降低。结果表明,涂层可以有效地提高纤维织物的热稳定性,并形成一个阻燃屏障,阻碍纤维和外界环境的传热和传质。通过溶胶凝胶技术制备磷掺杂的二氧化硅涂层开发了一种新型有效的制备阻燃聚丙烯腈纤维织物的方法。本研究第二部分基于层层组装技术和溶胶凝胶技术制备了一种由SiN溶胶凝胶和植酸组成的膨胀阻燃涂层,并对聚丙烯腈纤维织物进行表面阻燃改性。通过红外分析,X-射线光电子能谱分析,表面形貌分析表明SiN溶胶凝胶和植酸的双涂层成功整理到聚丙烯腈纤维表面。通过热分析和锥形量热分析表明整理后的聚丙烯腈纤维织物的热稳定性得到很大提高,残炭量也大幅增加,pHRR和THR分别降低66%和73%,pSPR和TSP也显著降低。极限氧指数高达33.2%,整理后的聚丙烯腈纤维织物的阻燃性能得到显著提高。
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