阻燃腈纶的研究.ppt

阻燃腈纶的研究
专业:材料学
姓名:蒋艾兵
指导教师:程博闻
课题的意义及目的
国内外研究现状
课题的创新点
课题拟要解决的主要问题
课题进展
课题下一步工作
课题意义
随着腈纶市场竞争的加剧,国际上纷纷开发不同性能的差别化腈纶,以提高腈纶产品附加值、扩大市场份额,其中腈纶纤维的阻燃研究是差别化腈纶纤维开发的重要分支之一。目前,已工业化的阻燃腈纶大都为腈氯纶,含有卤素,该种纤维在燃烧过程中会释放出有毒的、腐蚀性的卤化氢气体,不符合当今社会环保的要求。本课题正是基于此种现状的基础上,本着环保的要求,开发集磷硫氮三种或两种阻燃成分于一体的新型膨胀型的共混型与共聚型的阻燃剂,并将其应用于聚丙烯腈及其纤维当中,探讨阻燃剂的最佳合成工艺及共聚型阻燃剂与丙烯腈的共聚工艺,优化试验方案,力争开发出阻燃成分含量高,阻燃效果良好的阻燃腈纶纤维,并努力实现工业化,本课题的研发成功不仅会对差别化腈纶纤维做出巨大贡献,同时也为无卤阻燃腈纶的研究打下坚实的基础。
课题的目的
开发集磷-氮和磷-硫-氮为一体的新型膨胀型阻燃剂,并通过共聚或共混的方式应用到聚丙烯腈当中,并纺制阻燃腈纶。
国内外研究现状
目前,国内外纺制阻燃腈纶的方法有共聚法、共混法、后整理法、热氧化法。
其中,共聚法和共混法在生产工业当中应用最为广泛。
国内外研究现状
(1)共聚法
在聚合体的制备过程中,将阻燃单体与丙烯共聚,制备阻燃共聚体。目前,已工业化的阻燃腈纶大部分是以偏二氯乙烯、氯乙烯作阻燃单体,通过共聚法制造的腈氯纶。
优点:阻燃性能优良,阻燃效果持久。
缺点:如果采用共聚阻燃方法,就要改变聚合、
纺丝的生产工艺,并且由于阻燃单体的组
分含量较高,可能会使腈纶某些优良性能
劣化。
国内外研究现状
可供共聚的单体有:偏二氯乙烯、氯乙烯、偏
二溴乙烯、溴乙烯、烯丙基膦酸烷基酯、双-(β-
氯乙基)乙烯基膦酸酯,磷酸单烯丙基二烷基酯、
二烷基-2-卤代烯丙基磷酸酯、α-苯乙烯膦酸二丁
酯、三卤苯氧基甲基丙烯酸酯等。据统计:共聚单
体以选用偏二氯乙烯居多,聚合方法以水相聚合居
多,纺丝方法则湿纺比干纺用得多.
国内外研究状况
国家
产品及其性质
意大利斯尼亚公司
韦利克纶,1965年开发的阻燃腈纶,通过丙烯腈同偏二氯乙烯共聚,并加入五氧化二锑做协效剂纺织而成,其LOI值为26-29
日本钟渊公司
卡纳卡纶,腈氯纶纤维,LOI值为27-28
日本钟纺公司
勒夫纶,通过丙烯腈同偏二氯乙烯共聚的阻燃纤维,具有良好的阻燃性、安全性、悬垂性和无毒性,手感好,高膨松易染色,可纺性和加工性好
英国Courtaulds公司
蒂克纶,阻燃腈氯纶纤维,阻燃性好。
抚顺有机化工厂
引进了意大利Snia 公司Velicren FR(腈氯纶) 的生产技术和主要设备。生产阻燃腈氯纶纤维。
国内外研究状况
(2)共混法
通过在纺丝原液中共混入阻燃剂,实现对纺丝原液的阻燃改性。
优点:共混法无需改动原有腈纶的生产路线合设备,工艺过程简单,适用面广,生产灵活,所以是一种较有前景的阻燃方法。
缺点:采用共混法,阻燃剂的选择需要考虑在纺丝原液中的溶解性或均匀稳定分散性,以及与丙烯腈的相容性,纺丝过程中的保留率,耐洗涤性及毒性等。因此,阻燃剂的选择难度较大,目前已工业化的共混阻燃腈纶品种很少。
国内外研究现状
近年有报道,采用适宜的含溴化合物/Sb2O3 阻燃体系、含磷酸酯基团的(聚) 丙烯酸酯和酚醛树脂、含烷氧基、芳氧基或氨基的聚膦嗪等作阻燃添加剂,通过DMF、DMSO 溶剂路线,以及采用含磷化合物/含氮化合物阻燃体系、含溴和氮化合物PSb2O3 阻燃体系等, 溶剂路线,可纺制出性能良好的阻燃腈纶。