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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

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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.
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

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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

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

国家自然科学基金山西省自然科学基金山西省自然科学基金山西浙大新材料与化工研究院研发项目

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2023

10.13475/j.fzxb.20220807408

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
年,卷(期)：2023.44(2)
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