纺织学报2023，Vol.44Issue(2) ：214-221.DOI:10.13475/j.fzxb.20220807408

废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维醇解制备阻燃水性聚氨酯及其应用

Preparation and application of flame retardant waterborne polyurethane by alcoholysis of waste polyethylene terephthalate fiber

庞明科 王淑花 史晟 薛立钟 郭红 高承永 卢建军 赵晓婉 王子涵
纺织学报2023，Vol.44Issue(2) ：214-221.DOI:10.13475/j.fzxb.20220807408
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废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维醇解制备阻燃水性聚氨酯及其应用

Preparation and application of flame retardant waterborne polyurethane by alcoholysis of waste polyethylene terephthalate fiber

庞明科 1王淑花 2史晟 1薛立钟 2郭红 2高承永 2卢建军 2赵晓婉 2王子涵2
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作者信息

  • 1. 太原理工大学 轻纺工程学院,山西 晋中 030600;山西浙大新材料与化工研究院,山西 太原 030024;纺织行业废旧涤棉纺织品清洁再生重点实验室,山西 晋中 030600
  • 2. 太原理工大学 轻纺工程学院,山西 晋中 030600;纺织行业废旧涤棉纺织品清洁再生重点实验室,山西 晋中 030600
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摘要

为解决废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纺织品日益增多,造成巨大的能源和资源浪费问题,采用醇解法对PET纤维进行解聚,优化其解聚工艺;并以醇解产物为原料合成磷硅协同阻燃改性水性聚氨酯,探究了异佛尔酮二异氰酸酯中NCO基团与对苯二甲酸双羟乙酯中OH基团的量比(n(NCO)/n(OH))、阻燃剂三羟甲基氧膦(THPO)和二氧化硅(SiO2)质量分数对阻燃改性水性聚氨酯形态和稳定性的影响;然后将得到的阻燃改性水性聚氨酯通过后整理的方法改性PET织物,并表征其阻燃性能.结果表明:在乙二醇(EG)为解聚剂,酯酸锌和氯化胆碱为催化剂的条件下,最佳解聚工艺为EG与PET质量比为4:1、氯化胆碱与酯酸锌量比为1:1、反应温度为185℃、反应时间为4 h,解聚产物对苯二甲酸双羟乙酯的产率可达87.6％;当THPO质量分数小于24％,SiO2质量分数小于6％,n(NCO)/n(OH)在3～7时,阻燃改性水性聚氨酯呈均匀稳定的乳液形态;当THPO质量分数为24％,SiO2质量分数为4％,n(NCO)/n(OH)为6时,阻燃改性PET织物具有较高的阻燃性能,残炭率可达13.9％(比原PET织物的残炭率提高127％),极限氧指数最高达29.7％,垂直燃烧测试达V-0级.

关键词

废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯/醇解/水性聚氨酯/阻燃改性/整理工艺/回收再利用

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基金项目

国家自然科学基金(51903184)

山西省自然科学基金(20210302124058)

山西省自然科学基金(20210302124492)

山西浙大新材料与化工研究院研发项目(2022SX-TD005)

出版年

2023
纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.699
ISSN：0253-9721
参考文献量3
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