實(shí)踐最初在阻燃整理劑方面的研究主要集中在通過(guò)取代或封閉2D樹(shù)脂的N一羥甲基對(duì)2D進(jìn)行改性,但這種方法一直沒(méi)有被廣泛接受,原因是取代或封閉是以降低2D的活性為代價(jià)。近年來(lái)對(duì)無(wú)甲醛或低甲醛阻燃體系的研究成果報(bào)道主要集中在兩方面,即取代阻燃體系中的含甲醛的阻燃劑或交聯(lián)劑。自從多元羧酸技術(shù)發(fā)展起來(lái)以后,利用多元酸或其它無(wú)甲醛化學(xué)品替代目前的含氮羥甲基化合物的阻燃體系研究取得了可喜的迸展,并因此提出了低甲醛阻燃體系和無(wú)甲醛阻燃體系。
1、1低甲醛磷系阻燃體系
低甲醛阻燃體系方面已報(bào)道的主要成果主要是JefferyKStowed等人和青島大學(xué)的朱平教授分別采用無(wú)甲醛的阻燃劑和無(wú)甲醛的交聯(lián)劑來(lái)降低阻燃體系的甲醛含量的工作。
JefferyKStowed等人用含羥基的磷酸酯低聚物代替常規(guī)使用的甲醛類(lèi)阻燃劑(CP類(lèi)與THPC類(lèi)),但是由于這種阻燃劑不能與纖維素形成交聯(lián),所以和氮羥甲基類(lèi)交聯(lián)劑(三聚氰胺樹(shù)脂或2D樹(shù)脂)聯(lián)合使用,這類(lèi)交聯(lián)劑既可以和纖維素的羥基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),還可以與阻燃劑中的羥基發(fā)生反應(yīng)使得阻燃劑能夠固著在纖維上經(jīng)受多次水洗。
1、2無(wú)甲醛阻燃體系
近年報(bào)道了一種新穎的用于純棉織物阻燃整理的無(wú)甲醛阻燃體系。這種阻燃體系必須有兩部分組成:無(wú)甲醛阻燃劑和無(wú)甲醛的交聯(lián)劑,其阻燃體系可用的阻燃劑是現(xiàn)有的含羥基的低聚磷酸酯類(lèi)阻燃劑或含雙鍵的磷酸酯低聚物。這兩種阻燃劑在多篇文獻(xiàn)中都有報(bào)道,含羥基的有機(jī)磷化合物目前已作為添加型阻燃劑應(yīng)用于聚氨酯的阻燃。
阻燃體系中用來(lái)使織物與阻燃劑之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑有BTCA,PMA等多元羧酸或其他一些無(wú)甲醛交聯(lián)樹(shù)脂,其中很多可以用于水處理中作為水處理的阻垢劑。
有的還含有一定量的磷元素,這樣的交聯(lián)劑與阻燃劑組成的體系無(wú)需另外添加催化劑。使用的多元羧酸要求至少含有兩個(gè)相鄰的羧基才能與纖維素發(fā)生交聯(lián),比如常用的丁烷四羧酸(BTCA)。而且需使用催化劑增加多元羧酸與纖維素的反應(yīng)。多元羧酸早己作為交聯(lián)劑應(yīng)用在棉織物上,用于棉織物的防皺整理。在這種阻燃體系中多元羧酸可以將羥基磷酸酯低聚物與纖維素交聯(lián)起來(lái),從而具有耐久性。作者在另一篇文章里詳細(xì)討論了多元羧酸與阻燃劑在催化劑次磷酸鈉存在情況下發(fā)生反應(yīng)。
整理時(shí)將阻燃劑與多元羧酸交聯(lián)劑以及催化劑配成整理液(乙烯基磷酸酯低聚物在使用的時(shí)候要加自由基催化劑),可經(jīng)過(guò)以下工藝整理到純棉織物上:二浸二軋(軋余率75%)一預(yù)烘(80℃,3~5mm)一焙烘(180℃,l~2min)一洗滌。采用這種方法從阻燃劑到交聯(lián)劑都拒絕了甲醛,所以這種方法完全解決了甲醛問(wèn)題。但是這種方法也存在一些問(wèn)題:使用這種體系整理后的織物的阻燃性能隨著水洗次數(shù)的增多,其阻燃性能會(huì)逐漸下降。CharlesQ.Yan等人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)原因是由于BTCA在與纖維素和阻燃劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后剩余的游離羧基在水洗過(guò)程中與水的鈣離子反應(yīng)生成了不溶性的鈣鹽,在高溫時(shí)含磷阻燃劑分解形成的聚磷酸及偏磷酸會(huì)與鈣離子反應(yīng)影響其阻燃作用,而且作者還提出了采用次磷酸和三乙醇胺作為體系的催化劑,三乙醇胺的羥基能與BTCA發(fā)生酯化反應(yīng),就可以避免這種問(wèn)題。
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