聚乙烯醇阻燃改性研究.pdf

1、近年來，火災事故頻繁發(fā)生，據報道，世界上因火災事故而死亡的人中，有90％以上是因為高分子材料燃燒時散發(fā)出的煙霧和毒性氣體使人窒息而死，因此，研制無毒無污染的阻燃高分子材料已成為當今科學發(fā)展的一項重要課題。聚乙烯醇(PVA)是一種性能優(yōu)良、用途廣泛的多羥基聚合物。由于聚乙烯醇具有良好的相容性、成膜性、成纖性和粘接性等優(yōu)點，且具有較好的力學性能，在纖維、薄膜、粘合劑和生物醫(yī)學材料領域具有廣泛的用途。在本文中，通過研究幾種阻燃劑的協(xié)同作用對P

2、VA阻燃性能的影響，制備出阻燃性能強的PVA復合纖維。
　　 磷系阻燃劑燃燒時會在物質表面生成碳層，通過阻隔物質與火源的接觸達到阻燃的目的；氮系阻燃劑燃燒時生成氮氣、水蒸氣等不燃性氣體，降低燃燒環(huán)境氧濃度，因而具有阻燃特性；無機阻燃劑燃燒過程吸收熱量，釋放水蒸氣等氣體，可以達到阻燃抑煙的效果。在本課題中，分別采用聯(lián)美磷系阻燃劑FR-106、三聚氰胺MA、納米水滑石LDH三種阻燃劑進行不同比例的復配，研究其協(xié)同作用對PVA阻燃性能

3、的影響。
　　 (1)磷系阻燃劑(FR)的添加可以提高PVA薄膜的阻燃性能，當FR添加量達到20%時，單組份的阻燃效果最佳。經證明，這是由于FR添加量超過20%時，F(xiàn)R會在PVA溶液中產生分相現(xiàn)象，從而影響復合薄膜的阻燃性能。
　　 (2)磷系阻燃劑(FR)與無機阻燃劑(LDH)在PVA溶液中可以達到協(xié)同阻燃的效果，當兩者比例為PVA含量的40%：8%時，阻燃效果最佳。這是由于不溶于水的LDH在FR存在條件下可以很好的分

4、散在PVA溶液中，因此可以較好的發(fā)揮其協(xié)同阻燃的作用。
　　 (3)氮系阻燃劑(MA)單組份加入PVA溶液中，對PVA復合薄膜的阻燃性能提高并不明顯，向該溶液中繼續(xù)添加LDH成膜，該薄膜并沒有很好的阻燃效果。這是由于MA及LDH均未能很好的溶解在PVA溶液中，在溶液中發(fā)生團聚等現(xiàn)象，導致兩者的阻燃效果無法發(fā)揮。
　　 (4)磷系阻燃劑(FR)與氮系阻燃劑(MA)兩者之間可以形成較好的協(xié)同效應，當FR：MA=20%：20%

5、時，復合薄膜的阻燃性能、力學性能、熱性能均達到最佳，說明兩種阻燃劑在此配比下能最大程度上產生協(xié)同作用。向該復合溶液中添加LDH，當LDH添加量為8%時，復合薄膜阻燃性能最佳，LOI值可達31。
　　 (5)按照最佳配比FR：MA：LDH=20%：20%：8%制備PVA紡絲原液，對紡絲原液及紡絲工藝進行了討論，結果表明：FR/MA/LDH/PVA紡絲原液呈現(xiàn)典型的切力變稀現(xiàn)象。通過濕法紡絲制備阻燃改性PVA纖維，經研究表明改性纖維