CMSs/PET微胶囊阻燃PET纤维制备与表征

将采用原位聚合法自制的核-壳型碳微球(CMSs)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微胶囊(PCMSs)作为阻燃剂,采用熔融纺丝法制备阻燃PCMSs/PET功能纤维。通过扫描电镜、声速仪、强伸仪、极限氧指数仪等测试设备对添加不同质量分数的阻燃剂的阻燃功能纤维的结构及性能进行测试和表征。结果表明:当阻燃剂PCMSs的质量分数为0.6%时,PCMSs在PET纤维基体中的分散性和相容性良好,此时纤维表面较为光滑,同时具有优良的吸湿性能和阻燃性能,但其力学性能稍低于PCMSs质量分数为0.2%时的PCMSs/PET纤维。     

羊毛纤维微波辐照下接枝碳微球的接枝率影响因素的研究

采用微波辐照方法将碳微球（CMSs）接枝在羊毛纤维表面。研究了CMSs悬浮液的制备工艺对羊毛纤维接枝率和阻燃性能的影响。通过炭化残渣量转换极限氧指数（LOI）的方法测试阻燃羊毛纤维的阻燃性能。结果表明：CMSs的接枝率达到6％时制得的阻燃羊毛纤维的LOI值可以达到29．5％，使羊毛的阻燃性能提高了17％，洗涤30次后L...     

聚苯胺包覆碳微球/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合阻燃材料的制备及性能

通过化学氧化法合成聚苯胺,并利用原位聚合法将聚苯胺(PAN)包覆在碳微球(CMSs)上,采用熔融共混法制得阻燃聚苯胺包覆碳微球/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料(CMSs-PAN/PET)。采用扫描电镜、红外光谱仪、热重和氧指数仪等,对其形貌结构、分散性、热稳定性能、阻燃性能和力学性能进行了分析和研究。结果表明,聚苯胺包覆后的CMSsPAN与原始CMSs相比,在PET基体中的分散性得到提高,CMSs-PAN/PET的拉伸强度比CMSs/PET提高了28.1%;与纯PET相比,CMSs-PAN/PET复合材料的热稳定性明显提高,其极限氧指数达到32.1,提高了10.4。     

核壳型碳微球和碳纳米管的制备及其阻燃性能

为改善碳微球(CMSs)/碳纳米管(MWNTs)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基体相容性,采用原位聚合法对CMSs和MWNTs分别进行表面修饰,制成核壳型结构的PET@CMSs(PCMSs)和PET@MWNTs(PMWNTs),并通过熔融共混法制备了PCMSs/PMWNTs/PET复合材料,对其阻燃性能进行探讨。使用TEM、SEM、FTIR、TGA、CONE等测试手段,表征了PCMSs与PMWNTs的结构及与PET基体的相容性,并测试了PCMSs/PMWNTs/PET的力学性能、阻燃性能、热稳定性和燃烧行为等。结果表明,与修饰前的CMSs/MWNTs相比,PCMSs/PMWNTs与PET基体具有更好的分散相容性,在PCMSs\PMWNTs添加的质量分数为1%,PCMSs与PMWNTs的质量比为1∶2时,PCMSs/PMWNTs/PET比CMSs/MWNTs/PET的抗拉强度提高的最大,可达26.1%;与纯PET、CMSs/MWNTs/PET相比,PCMSs/PMWNTs作为阻燃材料添加到PET中,具有较好的热稳定性、且有效延长了PET的点燃时间、增大FPI指数,从而降低火灾危险性,阻燃效果较好,其LOI值为28.1%,熔滴数为3 d/min,UL-94阻燃级别可达到V-0级。     

原位聚合法制备胶囊化碳微球的工艺研究

采用原位聚合法制备了以碳微球(Carbon microspheres,CMSs)为囊芯,聚对苯二甲酸乙二醇酯为囊壁的胶囊碳微球(PCMSs),并利用熔融共混法制备了PCMSs/PET复合材料,研究了制备工艺对PCMSs形貌、包覆率以及阻燃性能的影响。结果表明,当PTA与EG质量比为1∶10,反应温度为140℃,反应时间为7h,催化剂含量2%,乳化剂用量1%时,PCMSs的包覆率及PCMSs/PET复合材料的LOI值均达到最大,其包覆率为36.2%,PCMSs/PET复合材料的LOI值提高到29.8%。     

CMSs/APP对PET阻燃性能的影响

结合阻燃剂复配技术,以碳微球(CMSs)与聚磷酸铵(APP)为添加材料,通过熔融共混法制备了CMSs/APP/PET复合材料。采用锥形量热仪(CONE)、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、扫描电镜(SEM)等对CMSs/APP/PET复合材料的阻燃性能进行了研究,并对CMSs与APP的配比及含量进行优化。结果表明,单独添加3%CMSs可使PET的LOI值提高到25.1%,释热速率峰值(PHRR)从513.22 kW/m²下降到382.51 kW/m²,但该复合材料不能通过UL-94的测试;单独添加3%APP仅可使PET的LOI值提高到21.9%,但其UL-94可达到V-0级。通过探讨不同配比的CMSs/APP对PET阻燃性能的研究发现,在CMSs/APP的添加量为2%,质量比为1∶2时,CMSs/APP/PET复合材料的阻燃效应最佳,其LOI值可达27.5%, PHRR值下降了45.4%,总产烟量(TSP)由14.4 m²下降到12.4 m²,残炭量由13.2%增加到17.3%,且UL-94可达到V-0级,可满足PET在不同燃烧方向的阻燃要求。     

无卤氧化铁改性涤纶阻燃织物的制备及其性能

为达到涤纶织物的无卤、低烟、低毒阻燃,采用熔融纺丝法实现纳米氧化铁(Fe₂O₃)对涤纶的阻燃改性,并织制不同组织结构的Fe₂O₃改性涤纶织物,研究了织物组织结构与阻燃性能的关系。结果表明:改性涤纶平纹织物的综合阻燃性能较优异,与纯织物相比,点燃时间延长132.4%,续燃时间缩短,热释放速率下降30.1%,总热释放量下降19.7%,总产烟量减少43.5%,且烟释放速率减少44.1%;涤纶改性斜纹织物在抑制火焰蔓延方面作用明显,在织物厚度相同的情况下,织物组织系数越小,紧度越大,织物燃烧后易形成致密炭层结构,从而中断燃烧反应,发挥阻燃与抑烟的双重效应。     

单体浓度对PANI-CMSs/PET阻燃复合材料性能的影响

采用不同单体浓度的聚苯胺包覆碳微球与PET共混后制得PANI-CMSs/PET阻燃复合材料,研究了单体浓度对阻燃复合材料性能的影响,同时分析了复合材料的力学性能、阻燃性能及导电性能。结果表明:当单体浓度为1.5mol/L时,阻燃复合材料的拉伸强度达到39.78MPa,冲击强度为3.48kJ/m2,此时电阻率最低,导电性能最好,极限氧指数达到32.02%,PET的阻燃性能提高47.6%。     

不同纳米碳材料阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料性能的表征

以碳微球(CMSs)、碳纳米管(MWNTs)、碳微球(CMSs)与碳纳米管(MWNTs)复配的3种材料,通过熔融共混法分别对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行阻燃改性,制备出不同纳米碳材料阻燃PET复合材料。采用极限氧指数(LOI)法、垂直燃烧法、热重分析、扫描电镜等方法,测试和表征了CMSs/PET、MWNTs/PET、CMSs/MWNTs/PET复合材料的阻燃性能、热稳定性能、分散性及力学性能。结果表明,质量分数为1%的CMSs可使PET的LOI明显提高到28.9%,但对其抗熔滴性能的改善并不明显;同质量分数的MWNTs的添加,可有效提高PET的抗熔滴性能,其熔滴数由原PET的24d/min减少为6d/min;且CMSs与MWNTs具有协同阻燃效应,当两者的质量比为1∶2时,CMSs/MWNTs/PET的LOI为27.3%,且其熔滴数仅为4d/min;三者的垂直燃烧级别都由原PET的V-2级上升为V-0级,热稳定性都有所提高,但力学性能都有一定程度的下降。     

水介质下微波辐射对PET纤维结构与性能的影响

运用微波辐射法对PET纤维表面进行处理,测试了不同微波功率和不同微波时间下纤维样品的回潮率和断裂强度,并采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)分别对样品的形貌、分子结构、结晶度进行表征.结果表明:微波处理使得PET纤维表面被刻蚀而变得粗糙;纤维表面增加了极性基团-OH和-COOH;微波处理前后的PET纤维的结晶度从34.4%下降到30.2%.