摘要
为了降低用水量和进一步提高接枝程度，采用泡沫低给液的方法对棉织物进行阻燃整理。与传统的浸渍法或浸轧法相比，高浓度、低浴比的泡沫整理方法不仅可以进一步提高棉织物的接枝阻燃性能，而且具有更加节水、节能的优点。本文在课题组前期磷酸腺苷光接枝阻燃棉织物的研究基础上，以一磷酸腺苷阻燃单体(AMP-m-GMA)、二磷酸腺苷阻燃单体(ADP-m-GMA)和三磷酸腺苷阻燃单体(ATP-m-GMA)为阻燃剂，分别基于阻燃整理液十二烷基硫酸钠(SDS)泡沫体系和阻燃整理液偶氮苯光敏泡沫体系，采用泡沫施加后光接枝的方式，制备了 SDS体系光接枝阻燃棉织物和光敏体系泡沫光接枝阻燃棉织物。 以4-(4-丁基苯基偶氮)苯酚和2-溴辛酸甲酯为原料合成光敏表面活性剂中间体ZAO-1,将产物ZAO-1溶于醇钠溶液中通过皂化反应制备光敏表面活性剂(ZAONa)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(1H-NMR)和紫外可见光谱对ZAONa的化学结构进行表征。以棉织物阻燃性能为评价依据，采用单因素法对两种体系泡沫光接枝阻燃整理的发泡工艺和三种磷酸腺苷单体比例进行探讨。通过全反射红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对三种磷酸腺苷阻燃单体共混作为阻燃剂时两种体系泡沫光接枝阻燃棉织物的化学结构进行表征。采用扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG)、锥形量热仪、热重红外联用仪(TG-IR)、垂直燃烧测试仪、极限氧指数仪、万能强力仪和透气仪等对阻燃整理前后棉织物的表面形貌、热性能、燃烧行为、热降解挥发性产物、阻燃性能和物理机械性能等进行分析。 泡沫光接枝阻燃棉织物ATR-FTIR谱图中P=O和C=O的伸缩振动峰的出现、XPS图中N1s和P2P吸收峰的出现及C-C和C-O峰面积比值的降低，说明阻燃单体接枝聚合物被引于棉织物。在光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)和交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量分别为阻燃单体质量的5％、阻燃单体用量为织物质量60％和浴比1∶1.5的工艺条件下，当SDS泡沫体系中发泡剂SDS质量浓度为3 g/L、稳泡剂十二醇质量浓度为1 g/L和ZAONa/SDS光敏泡沫体系中ZAONa/SDS复配光敏表面活性剂(ZAONa质量为总表面活性剂质量的60％)质量浓度为3 g/L时，两种体系中均表现出AMP-m-GMA、ADP-m-GMA和ATP-m-GMA三者协效且质量比为3∶5∶2时，泡沫光接枝阻燃棉织物具有良好的阻燃性能，损毁长度分别为8.9cm和6.5cm,极限氧指数值(LOI)分别为28.30％和29.03％,600℃失重率较原棉织物分别降低26％和29％,热释放速率(HRR)较原棉织物分别下降42.16％和42.94％,透气性均低于原棉织物，拉伸强力较原棉织物略有增加。ZAONa/SDS光敏体系泡沫光接枝阻燃棉织物较SDS体系泡沫光接枝阻燃棉织物，纤维表面存在更多条状或块状覆盖物，在燃烧过程中释放更少的可燃物气体，有利在气相中发挥阻燃效果;燃烧残炭表面的气泡状物更加密集,气泡壁更厚，石墨化程度更高，失重率和热释放速率更低，在凝聚相中发挥阻燃作用。ZAONa/SDS光敏体系对棉织物进行泡沫光接枝阻燃整理，通过紫外光照缩短织物表面施加的阻燃整理液泡沫的破裂时间，有利于阻燃单体在棉纤维表面的接枝聚合，使棉织物获得更好的阻燃性能。
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