腈纶阻燃研究进展.doc

腈纶阻燃研究进展
第24卷第9期
高分子材料科学与工程
,№.9

2008年9月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING
曹垄,秦一秀,姚臻
(浙江大学材料与化工学院化工系高分子工程研究所,浙江大学化学工程国家
重点实验室,浙江杭州310027)
摘要:传统合成纤维中腈纶的极限氧指数最低,其阻燃改性一直备受关注。文中按生产过程和阻燃荆的引入方法将国内外腈纶阻燃改性分为共聚、共混、化学改性及后整理法等四类,并评述了各自的最新进
展。基于环境保护和工艺成本的综合考虑,选用无卤阻燃性单体共聚法以及采用协同增效阻燃荆添加的共混法是阻燃腈纶的发展趋势。关键词:腈纶;阻燃;无卤
中图分类号:TQ342+.31
文献标识码:A
文章编号:(2008)09—
常见合成纤维中聚丙烯腈纤维(腈纶)织物极易燃烧,其极限氧指数(L0,)在通用纤维中最低(约18%),而一般认为LOI值达到26%
以上才具有一定的阻燃性能。目前,已有的阻燃腈纶制备方法按生产过程和阻燃剂的引入方式可分为共聚法、共混法、化学改性法、后整理法等,。
作为共聚单体,与丙烯腈及相应的柔弹性染色性单体进行共聚而实现阻燃改性的方法。卤素
和磷系是目前应用最广的阻燃成分,主要有氯乙烯(VC)、偏二氯乙烯(ⅥDC)、乙烯基双(2一氯代乙基)磷酸酯、磷酸单烯丙基二烷基酯等。其
它阻燃成分还有氮、硅、硼、锑、铝等元素…I。
世界上已工业化生产的腈纶大都采用共聚
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法制造,其主要产品有Dynel(美)、Kanekalon(日)、Teklan(英)、DralonC(德)、Velieren
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(意)、CrylorPcM6(法)等,聚合方法有溶液聚合和水相沉淀聚合两种,水相沉淀聚合因适宜大规模的生产而较多被采用【2]2。纺丝工艺既有湿法。也有干法,且以湿法纺丝居多。已商品化的阻燃腈纶所用共聚单体多为偏二氯乙烯、偏氯乙烯,也称为腈氯纶。它同时具备腈纶的强度高和色泽鲜艳等优良纺织性能,以及含氯纤
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维的良好阻燃性及手感,LOI可达26%~
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37%。腈氯纶中阻燃单体含量一般在32%~

、
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modificationofacrylooJtrilefibers
36%范围内,若超过40%会使聚合物光热稳定性下降和可纺性恶化【3J。
国内阻燃腈纶研究发展相对比较缓慢。虽然早在上世纪60年代就开始研究腈氯纶生产
I共聚法
共聚法就是将含阻燃元素的乙烯基化合物
收稿日期:2007-;修订日期:2007-
联系人:曹垫,主要从事聚合反应工程及高分子材料研究,E.-rnail:******@
万方数据
高分子材料科学与工程
2008年
技术,但均没有实现工业化生产。至90年代,抚顺有机化工厂引进意大利SNIA公司
Velicren
FR腈氯纶的技术和设备,填补了该项
空白,生产能力为年产5000吨。该维力克纤维
(ModacrylicFiber)系丙烯腈、偏二氯乙烯和丙
烯酰胺甲基丙烷磺酸钠的共聚物,L0,可达
35%E4]。
腈氯纶纤维及其织物的阻燃性好,既不能维持燃烧,也不会传播火焰或熔滴,当火焰离开后会自行熄灭,直接点火时发生无溶滴炭化,从而形成一个附加的阻火层。但是。燃烧剧烈时发烟量巨大。会产生大量有害气体。因此,无卤
化环保型阻燃技术是当前的发展趋势。
英国的Wyman等”J将合成出来的几种烷
基苯乙烯基磷酸酯和丙烯腈进行自由基共聚
合,共聚物的磷含量从1%~14%(质量分数)不等。其研究发现,共聚单体的存在对聚丙烯腈的稳定性有负面影响,但所结合的一小部分磷酸酯将大