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棉布既是最舒适的的纺织纤维又是全世界最主要的消费品。然而,它的燃烧极易引起火灾。在火灾中,棉制品,如服装、窗帘、床上用品和软体家具,会迅速被吞噬且难以熄灭。由于火灾事故造成人员受伤和死亡,并毁坏财产,现在世界各地已经开发出许多阻燃的棉织物。本文为了响应世界和我国的号召,制备出了新的环境友好型阻燃剂应用在棉织物中。 本文首先以季戊四醇和三氯氧磷为原料反应生成螺环磷酰氯(SPDPC),然后将SPDPC与N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)反应,合成了磷酸酯类的新型阻燃剂N-羟甲基丙烯酰胺螺环磷酸酯(SPMA)。用紫外追踪了反应进行的过程,用红外、磷核磁、氢核磁、碳核磁等一系列手段表征了SPMA的结构。 为了使棉布在火灾中减少损失,将合成的SPMA阻燃剂在溶剂DMSO中阻燃整理棉织物,通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、力学测试和锥形量热以及扫描电镜等一系列的测试手段来检测其阻燃的各项性能。 由于SPMA分子结构中含有不饱和的C=C双键,可以进行光诱导交联,于是将SPMA阻燃整理过的棉布进行了紫外光(UV)的照射,将其紫外交联,以提高阻燃剂在棉织物上的牢固性。 为进一步提高SPMA的阻燃性能,又将SPMA与APP按不同的比例进行复配阻燃棉织物,并作紫外交联处理,同时对其进行了燃烧性能、力学性能等各项性能的测试。结果表明,APP的添加使其阻燃性明显提高,而且APP的含量越高,阻燃效果越好。扫描电镜发现锥形量热测试燃烧后的残炭表面中,SPMA∶APP=2∶1复配整理的阻燃棉织物UV辐射后成炭最光滑细腻均匀致密。证明SPMA经过与APP复配紫外交联的阻燃棉布形成了更稳定的网状结构,热稳定性增加,从而在火中使阻燃效力维持时间增长,可以更有效地进行阻燃。