李雪艷 張 勝 張 榮 許國(guó)志 陳小隨 馮慶立 孫 軍

(1.北京化工大學(xué)碳纖維及功能高分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100029;2.北京化工大學(xué)化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100029;3.北京化工大學(xué)北京市新型高分子材料制備與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100029;4.中航工業(yè)航宇救生裝備有限公司，襄樊，441003;5.北京工商大學(xué)材料科學(xué)與工程系，北京，100037)

中國(guó)纖維/織物阻燃技術(shù)進(jìn)展(一)

李雪艷1，2，3張 勝1，2，3張 榮4許國(guó)志5陳小隨1馮慶立1孫 軍1

(1.北京化工大學(xué)碳纖維及功能高分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100029;2.北京化工大學(xué)化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100029;3.北京化工大學(xué)北京市新型高分子材料制備與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100029;4.中航工業(yè)航宇救生裝備有限公司，襄樊，441003;5.北京工商大學(xué)材料科學(xué)與工程系，北京，100037)

闡述中國(guó)纖維/織物阻燃整理技術(shù)的發(fā)展概況。制備阻燃纖維、織物的阻燃整理以及阻燃纖維與阻燃整理方法相結(jié)合是獲得阻燃纖維/織物的三種途徑。介紹粘膠、聚酯、聚酰胺、聚丙烯和聚丙烯腈等纖維以及幾種天然纖維、合成纖維織物阻燃技術(shù)的進(jìn)展，指出開(kāi)發(fā)無(wú)鹵低煙低毒的新型阻燃體系、實(shí)現(xiàn)綠色阻燃整理和提高阻燃紡織品的綜合性能是今后纖維/織物阻燃技術(shù)的發(fā)展方向。

阻燃技術(shù)，纖維，織物，進(jìn)展

我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)騰飛階段，也是火災(zāi)事故多發(fā)時(shí)期，由紡織品引起的火災(zāi)屢見(jiàn)報(bào)端。從2007年上半年實(shí)施的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 20286—2006《公共場(chǎng)所用阻燃制品燃燒性能要求和標(biāo)識(shí)》以及《阻燃制品標(biāo)識(shí)管理辦法》明確規(guī)定了公共場(chǎng)所使用的阻燃制品及其分類、燃燒性能要求和標(biāo)識(shí)，并嚴(yán)格規(guī)定了公安消防部門對(duì)阻燃制品標(biāo)識(shí)的監(jiān)督管理職能以及燃燒性能檢驗(yàn)和標(biāo)識(shí)發(fā)放機(jī)構(gòu)的職責(zé)。這一系列阻燃消防法規(guī)的建立，標(biāo)志著我國(guó)阻燃法規(guī)的實(shí)施進(jìn)入了一個(gè)新階段，同時(shí)對(duì)相關(guān)織物的阻燃技術(shù)提出了更高的要求。

我國(guó)織物阻燃研究的黃金階段始于20世紀(jì)80年代初，比歐美國(guó)家約晚了30年。歐美的阻燃纖維及織物在20個(gè)世紀(jì)50～80年代就已經(jīng)商品化。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)阻燃紡織品的重視，我國(guó)對(duì)阻燃紡織品的研究開(kāi)發(fā)已取得了相當(dāng)進(jìn)展，在技術(shù)上與外國(guó)的差距正在逐漸縮小。Horrocks［1-2］對(duì)世界纖維及其織物阻燃技術(shù)近50年的發(fā)展進(jìn)行了比較全面和深刻的論述，內(nèi)容包括纖維/織物在阻燃過(guò)程中存在的問(wèn)題、科研人員在攻克難題過(guò)程中所采用的新技術(shù)和新方法。李令堯和董秋蘭等人［3-4］也分別對(duì)棉和聚酰胺(PA)纖維織物的阻燃技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了研究。本文將對(duì)我國(guó)近幾十年來(lái)阻燃技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行論述。

1 阻燃纖維/織物的獲得途徑

通常的織物和纖維在空氣中都易燃燒。阻燃織物的加工一般有三種途徑:①制備阻燃纖維;②織物的阻燃整理;③阻燃纖維和阻燃整理相結(jié)合。

1.1 阻燃纖維的制備

纖維的阻燃分為兩類。一類是纖維本身就具有阻燃性能，另一類則要通過(guò)常規(guī)纖維的改性使其獲得阻燃性。常規(guī)纖維原料易得、生產(chǎn)簡(jiǎn)便、成本低廉，所以至今仍是最常用的阻燃纖維原料。

纖維的阻燃改性通常分為共聚法、共混法、接枝共聚法和皮芯復(fù)合紡絲法等四類。

共聚法是將阻燃的共聚單體引入到高分子分子鏈中進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的阻燃改性，然后再把改性高聚物制成阻燃纖維。

共混法是將阻燃劑與紡絲熔體/漿液共混，然后紡制阻燃纖維。該方法制備的纖維，阻燃劑與大分子間沒(méi)有形成化學(xué)鍵，界面間的結(jié)合力較弱，與共聚法制得的纖維相比，阻燃耐久性較差。在實(shí)際加工過(guò)程中，阻燃劑常常與其他助劑和樹脂混煉造粒制成母粒，以提高阻燃劑與基體的相容性，從而改善其阻燃耐久性。

接枝共聚法是將具有阻燃性能的接枝單體接枝共聚到纖維表面，從而改善纖維的阻燃性能。

皮芯復(fù)合紡絲法是以阻燃高聚物為芯層，普通高聚物為皮層，通過(guò)復(fù)合紡絲工藝制備皮芯型復(fù)合阻燃纖維。

1.2 織物的阻燃整理

織物的阻燃整理主要是在紡織品的后整理加工過(guò)程中對(duì)織物進(jìn)行表面處理，從而使織物具有阻燃性能。

對(duì)織物進(jìn)行阻燃整理的方法主要有以下幾種:

(1)浸軋焙烘法。該方法是阻燃整理方法中應(yīng)用最多的一種，其工藝流程為:浸軋—預(yù)烘—焙烘—后處理。浸軋液為阻燃劑溶液，一般用于纖維素纖維織物的阻燃整理。

(2)浸漬烘燥法。工藝流程為:浸漬—干燥—后處理。將織物放在阻燃液中浸漬一定時(shí)間，取出烘干和焙烘，使阻燃劑進(jìn)入纖維，適用于疏水性合成纖維織物的阻燃整理。

(3)涂布法。將阻燃劑混入樹脂內(nèi)，依靠樹脂的黏合作用將阻燃劑固著在織物上。根據(jù)機(jī)械設(shè)備的不同，分為刮刀涂布法、澆注涂布法和壓延涂布法。

(4)噴霧法。凡不能用普通設(shè)備加工的厚幕布和大型地毯等產(chǎn)品，都可在最后一道工序以手工噴霧阻燃液的方法進(jìn)行阻燃整理。

(5)有機(jī)溶劑法。用有機(jī)溶劑溶解阻燃劑，然后進(jìn)行阻燃整理。該方法能縮短整理時(shí)間，但在操作過(guò)程中必須注意溶劑的毒性和燃燒性。

1.3 阻燃纖維和阻燃整理相結(jié)合

阻燃纖維和阻燃整理相結(jié)合的方法是將阻燃纖維制成的織物再經(jīng)阻燃整理，或者將阻燃纖維與普通纖維混紡、并捻、交織后的織物再經(jīng)阻燃整理。由于該方法較為復(fù)雜，所以很少使用。

纖維/織物的各種阻燃方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表1。

表1 阻燃纖維/織物整理方法的優(yōu)缺點(diǎn)

2 纖維阻燃技術(shù)進(jìn)展

纖維是織造各種紡織品的直接原料。我國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始進(jìn)行阻燃纖維的研究開(kāi)發(fā)工作，至今許多省市的科研機(jī)構(gòu)相繼對(duì)阻燃纖維進(jìn)行了小試研究。雖然阻燃聚酯(PET)和阻燃聚丙烯(PP)纖維已批量生產(chǎn)并工業(yè)化，但總體上我國(guó)的阻燃纖維仍處在研究開(kāi)發(fā)和小試階段。

我國(guó)常用的阻燃纖維有粘膠、PET、PA、PP和聚丙烯腈(PAN)等纖維。表2是幾種常用纖維的極限氧指數(shù)(LOI)及其常用的阻燃劑。從表2可以看出，加入阻燃劑后的纖維其阻燃效果有明顯提高。

2.1 阻燃粘膠纖維

粘膠纖維的化學(xué)組成與棉纖維相似，不僅具有棉纖維的特性，而且還具有棉纖維不具備的類似蠶絲的部分優(yōu)點(diǎn)。粘膠纖維在服裝、工業(yè)和醫(yī)療等方面都有著廣泛的用途，但粘膠纖維是一種易燃的纖維，在很多高溫場(chǎng)合內(nèi)使用都受到限制，所以對(duì)其進(jìn)行阻燃改性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

阻燃粘膠纖維可用共混法和接枝共聚法制得，但主要是采用共混法。近年來(lái)我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)都對(duì)阻燃粘膠纖維進(jìn)行了大量的研究。其中，具有代表性的有唐山三友集團(tuán)成功開(kāi)發(fā)的可紡性、阻燃持久性均良好的阻燃粘膠短纖維，新鄉(xiāng)化纖股份有限公司成功開(kāi)發(fā)并批量生產(chǎn)的阻燃粘膠纖維(包括長(zhǎng)絲和短纖維)新品種以及山東海龍股份有限公司開(kāi)發(fā)的一種具有阻燃抗熔融性能的高技術(shù)纖維——安紡阻燃纖維(Anti-fcell)等［8-9］。

表2 我國(guó)常用纖維的LOI及其阻燃劑

凌曉東［10］以季戊四醇、三氯氧磷、間苯二酚為主要原料，進(jìn)行兩步反應(yīng)生成了一種磷酸酯類有機(jī)磷系列阻燃劑，該阻燃劑與粘膠纖維進(jìn)行共混，當(dāng)阻燃劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí)，纖維的阻燃效果超過(guò)了國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，LOI高于國(guó)外同類產(chǎn)品。陳勝等人［11］自制了一種磷腈衍生物——烷氧基環(huán)三磷腈，由于其具有較高的磷、氮含量，可用作環(huán)保型阻燃添加劑，并將其應(yīng)用到阻燃粘膠纖維中，阻燃效果顯著。魏純靜等人［12］采用極限氧指數(shù)法、熱重分析法和X射線衍射法等方法測(cè)試并研究了硫代焦磷酸酯阻燃劑共混阻燃改性粘膠纖維的阻燃性能、力學(xué)性能和熱性能。結(jié)果表明:共混改性阻燃粘膠纖維的LOI達(dá)到27.5%，結(jié)晶度降低，力學(xué)性能下降，熱穩(wěn)定性提高。

雖然上述有機(jī)磷系阻燃劑對(duì)粘膠纖維阻燃加工具有阻燃和增塑雙重功效，可以使阻燃完全實(shí)現(xiàn)無(wú)鹵化，但其合成工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，限制了其應(yīng)用。全鳳玉等人［13］采用溶膠凝膠法選用無(wú)機(jī)阻燃劑硅酸鈉制備了無(wú)機(jī)阻燃粘膠纖維。結(jié)果表明:無(wú)機(jī)阻燃劑的引入，使纖維的干態(tài)強(qiáng)度、濕態(tài)強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)等有一定的提高，阻燃性能大大提高，LOI由19%提高至32%～42%。青島大學(xué)與山東海龍股份有限公司又用溶膠凝膠法聯(lián)合研制了無(wú)機(jī)納米阻燃粘膠纖維，阻燃劑的納米化減少了阻燃劑的添加量和粘膠纖維的力學(xué)性能的損失，阻燃效果較好，達(dá)到了國(guó)外阻燃粘膠纖維水平［14］。

天津工業(yè)大學(xué)改性與功能纖維天津市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)接枝改性阻燃粘膠纖維進(jìn)行了大量的工作。如李樹峰等人［15-16］自制了含磷、氮阻燃結(jié)構(gòu)的接枝阻燃改性高濕模量粘膠纖維，其 LOI可達(dá)28.0%，但纖維的強(qiáng)度明顯下降，嚴(yán)重影響了后續(xù)加工;在此基礎(chǔ)上，又采用同樣的接枝改性方法自行制備含磷、硫、氮化合物的接枝阻燃普通粘膠纖維。結(jié)果表明:改性后纖維的LOI為28.0%，成為難燃纖維，其阻燃性和力學(xué)性能均已達(dá)到生產(chǎn)應(yīng)用的要求。任元林等人［17］用含磷、硫的阻燃共聚單體O，O二乙基-O-烯丙基硫代磷酸酯與粘膠纖維在4價(jià)鈰離子作引發(fā)劑的條件下，通過(guò)自由基共聚的方式制備了含磷、硫的改性粘膠纖維，對(duì)所制備的改性粘膠纖維進(jìn)行了表征及性能研究。結(jié)果表明:接枝改性后的粘膠纖維，隨著接枝率的增大，其殘?zhí)柯蚀蟠笤龃?，接枝改性并未改變?cè)姓衬z纖維的晶形，接枝主要發(fā)生在纖維表面，接枝改性后的粘膠纖維的阻燃性能大大提高。

褚明利等人［18］使用耐久阻燃劑PyrovatexCP(MDPA)與粘膠纖維進(jìn)行接枝共聚改性，制得了耐久阻燃粘膠纖維，并對(duì)纖維的各種性能進(jìn)行了研究，阻燃效果顯著，LOI可達(dá)30%。

2.2 阻燃PET纖維

PET纖維由于具有優(yōu)異的綜合性能而被廣泛應(yīng)用在民用和工業(yè)等領(lǐng)域。對(duì)PET纖維的改性多采用共聚法和共混法。用于PET纖維的阻燃劑主要有鹵系和磷系兩類。由于鹵系阻燃劑在紡絲過(guò)程中對(duì)設(shè)備腐蝕性大且燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，對(duì)人體健康和環(huán)境不利，所以目前主要采用磷系阻燃劑。我國(guó)開(kāi)發(fā)的磷系阻燃劑品種不多。典型的共混型磷系阻燃劑有青島大學(xué)自行研制的高相對(duì)分子質(zhì)量的磷—硫阻燃劑(SF-FRI)、淄博滌綸廠生產(chǎn)的磷硫協(xié)效高分子阻燃劑和天津石化公司生產(chǎn)的聚苯磷酸雙酚砜酯等。共聚型磷系阻燃劑有青島大學(xué)研制的磷系反應(yīng)型阻燃劑羧酸烷基膦酸(SF-FRⅡ)及其衍生物、儀征化纖公司生產(chǎn)的含磷雙官能團(tuán)有機(jī)化合物(BST-FRPET)、趙雪等人［19］基于苯基二氯化膦(DCPP)合成的系列反應(yīng)型有機(jī)膦阻燃劑和濟(jì)南正昊化纖新材料有限公司生產(chǎn)的ST磷系阻燃劑等。

國(guó)外對(duì)PET共聚型阻燃改性纖維的研究較早，如日本東洋紡公司Heim纖維和GH纖維、意大利Snia公司的Wistel FR纖維、美國(guó)DuPont公司的Dacro-900F纖維等［20］均已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)對(duì)PET纖維的共聚改性也取得了一定的進(jìn)展。1995年以來(lái)，上海石化股份有限公司對(duì)磷系共聚型阻燃PET纖維進(jìn)行了大量的研究工作，并已掌握其生產(chǎn)技術(shù)，在PET生產(chǎn)裝置上合成了共聚型磷系阻燃PET切片，該切片可紡性良好，經(jīng)高速紡絲機(jī)制得的初生絲經(jīng)高彈、并股制成針織阻燃PET纖維織物后，用于生產(chǎn)各類裝飾用紡織品［21］。濟(jì)南化纖總公司采用磷系共聚阻燃劑2-羧乙基苯磷酸開(kāi)發(fā)了磷系阻燃共聚PET切片，并已形成批量生產(chǎn)能力。中國(guó)石油天然氣集團(tuán)和中國(guó)石油遼陽(yáng)石油化纖公司發(fā)明了一種阻燃PET纖維的制備方法，使用精對(duì)苯二甲酸、乙二醇、苯基-(丙酸乙二醇酯基)次膦酸在正壓下進(jìn)行酯化，在負(fù)壓下進(jìn)行縮聚、鑄帶、切粒得到阻燃PET切片。該發(fā)明已申請(qǐng)了國(guó)家專利。合成纖維國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的阻燃PET纖維是采用雙官能團(tuán)磷系阻燃劑與普通 PET 單體共聚而成［22］。黃年華等人［23］采用含磷反應(yīng)型阻燃劑，與對(duì)苯二甲酸和乙二醇共聚，紡絲得到共聚酯(COPET)纖維，并研究了COPET纖維的阻燃性能和熱降解行為。結(jié)果表明:該COPET纖維含磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.36%，LOI達(dá)31.5%，燃燒時(shí)無(wú)熔滴和煙霧產(chǎn)生。吳博等人［24］研究了單體羥基苯氧膦丙酸(CEPP)和PET共聚所得產(chǎn)物的熱降解動(dòng)力學(xué)過(guò)程。魏雪梅等人［25］采用酯化前和酯化后加入阻燃劑2-羥乙基苯基次磷酸(CEPPA)兩種方法制備阻燃PET，研究了阻燃PET的結(jié)構(gòu)與性能。結(jié)果表明:酯化前后加入CEPPA所得的阻燃PET分子結(jié)構(gòu)相同，CEPPA參與了PET的聚合反應(yīng)，以化學(xué)鍵連接到PET大分子鏈上;兩種方法制備的阻燃PET的熱性能和阻燃性能相差不大;酯化前加入CEPPA對(duì)阻燃PET的熱轉(zhuǎn)變溫度改變較小，有利于阻燃PET切片的紡絲及后加工，酯化后加入CEPPA更適合大規(guī)模阻燃PET的生產(chǎn)。

按阻燃效果比較，共混法制得的纖維不如共聚法制得的纖維，但共混法成本較低，工藝較簡(jiǎn)單，便于推廣應(yīng)用。共混法存在阻燃劑較難選擇的問(wèn)題，不僅要求阻燃劑的熱穩(wěn)定性好，而且還要與PET基體具有很好的相容性。具有代表性的共混型阻燃劑有多溴聯(lián)苯醚和含磷齊聚物等，日本的Heim阻燃纖維，使用相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)8 000以上的聚苯膦酸二苯砜酯齊聚物作為阻燃劑，所制得的織物阻燃性良好［20］。我國(guó)在對(duì)PET阻燃改性中共混改性的研究起步比較早，揚(yáng)州合成化工總廠和遼陽(yáng)石油化纖公司曾批量生產(chǎn)了共混型阻燃PET切片。

目前共混阻燃PET多采用阻燃母粒法制得。周亨近等人［26］采用阻燃劑溴化磷酸酯FR-PBO通過(guò)共混法制成了阻燃PET樹脂，并進(jìn)一步用母粒法試紡出了阻燃PET纖維。吳云章等人［27］還針對(duì)PET分子結(jié)構(gòu)中因存在酯基而造成的加工困難，研究了PET的混合方法、干燥方法和工藝;采用磷系阻燃劑，探討了PET纖維的燃燒性能和阻燃性能;篩選出載體樹脂、助劑和阻燃劑，確定了最佳的阻燃母粒配方，制得的阻燃PET的LOI大于27%。劉洪亮等人［28］探討了色母粒法紡制阻燃PET短纖維的生產(chǎn)工藝，并分析了在生產(chǎn)過(guò)程中導(dǎo)致纖維產(chǎn)生色差的因素。

20世紀(jì)80年代末及90年代初興起的聚合物/無(wú)機(jī)物納米復(fù)合材料，開(kāi)辟了制備阻燃高分子材料的新途徑。濟(jì)南正昊化纖新材料有限公司與四川大學(xué)聯(lián)合申報(bào)了國(guó)家“八六三”高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃B類課題，目標(biāo)是采用納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)PET及其纖維的無(wú)鹵阻燃和耐熔滴，且不影響PET纖維的高模高強(qiáng)、彈性及耐熱性等優(yōu)良性能。

2.3 阻燃PA纖維

我國(guó)對(duì)阻燃PA纖維的研究始于20世紀(jì)70年代，主要采用共聚法和共混法進(jìn)行阻燃改性。PA 6纖維的阻燃改性可加入膨脹型阻燃劑，纖維的阻燃性能與阻燃劑的添加量呈S形曲線關(guān)系，而不是直線關(guān)系［29］。

選擇適合于PA纖維所用的阻燃劑需滿足以下基本要求:①能經(jīng)受250～300℃ PA的紡絲溫度;②添加的阻燃劑量要保證纖維的相關(guān)力學(xué)性能不受影響，并符合相關(guān)工藝的要求;③與PA纖維的相容性好，遷移性很小或無(wú)遷移性，即阻燃劑不會(huì)從纖維內(nèi)部擴(kuò)散到纖維表面;④遇高溫時(shí)具有防滴落、毒性低和煙塵小的特點(diǎn)［30］。目前反應(yīng)型阻燃劑主要包括含磷多元醇及鹵代酸酐等。國(guó)內(nèi)用于生產(chǎn)阻燃PA纖維比較好的共聚型阻燃劑是山西省化學(xué)纖維研究所研制的NF-8702型溴系有機(jī)阻燃劑。

北京理工大學(xué)阻燃材料研究重點(diǎn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)阻燃PA纖維進(jìn)行了比較全面的研究。如陳輝等人［31］以乙醇與三氯氧磷為原料反應(yīng)得到中間產(chǎn)物，然后與1，6-己二胺反應(yīng)得到反應(yīng)型磷/氮阻燃劑。在與PA單體共聚時(shí)加入少量該阻燃劑就能使纖維達(dá)到較理想的阻燃效果，且成本低，性能優(yōu)良，可紡性好。該阻燃劑在聚合物的無(wú)鹵阻燃方面有很好的應(yīng)用前景。田軍等人［32］制備了抗滴落PA 6切片，添加阻燃劑，采用共混紡絲方法制得阻燃抗滴落PA 6纖維。該纖維具備阻燃特性，其LOI最高可達(dá)到28.6%，同時(shí)可以使其燃燒熔融滴落物得到有效控制，但阻燃抗滴落PA 6纖維的力學(xué)性能較普通PA 6纖維降低約10%。

利用共聚法，通過(guò)在PA的大分子鏈中引入芳環(huán)或芳雜環(huán)，增加大分子的剛性以及大分子鏈的密集度和內(nèi)聚力，從而提高聚合物的熱穩(wěn)定性，但由于該方法成本高，故只用于工業(yè)及軍事防護(hù)服等特殊領(lǐng)域。

2.4 阻燃PP纖維

PP大分子鏈中缺乏反應(yīng)性活性基團(tuán)，阻燃劑分子難以通過(guò)常規(guī)的擴(kuò)散方法進(jìn)入纖維中或與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而結(jié)合，因此PP纖維的阻燃改性主要通過(guò)共混法。通常是先將阻燃劑、其他助劑和PP樹脂共混制成阻燃母粒，然后將該母粒與常規(guī)PP粒料共混，熔融紡絲，制備阻燃PP纖維。

山東合成纖維研究所在20世紀(jì)80年代中期就采用溴化物、三氧化二銻及磷酸三苯酯作為阻燃劑，與PP共混制得了LOI大于27%的可染阻燃PP纖維。北京化纖研究所利用阻燃型六溴環(huán)十二烷研制的BJ-1型阻燃PP纖維母粒被列為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品。中山大學(xué)和廣州創(chuàng)業(yè)公司利用共聚接枝法，在丙烯聚合時(shí)使鹵化苯乙烯參與反應(yīng)，從而達(dá)到了阻燃的目的［6］。

李偉等人［33］合成了一系列PP的膨脹阻燃劑PPN，紅外光譜顯示PPN為蜜胺(MEL)交聯(lián)聚磷酸胺結(jié)構(gòu)。PPN/PA 66復(fù)合組分對(duì)PP有良好的阻燃作用，制得的PP阻燃纖維LOI最高可達(dá)34.2%。

任元林等人［34］研究了阻燃母粒法和整理法制得的阻燃PP紡粘非織造布的力學(xué)性能、熱性能和阻燃性能。結(jié)果表明:阻燃母粒法制得的阻燃PP紡粘非織造布的斷裂強(qiáng)度與PP紡粘非織造布接近，但斷裂伸長(zhǎng)率要低;后整理法制得的阻燃PP紡粘非織造布的力學(xué)性能與PP紡粘非織造布接近;兩種方法制得的阻燃PP紡粘非織造布的熱性能均優(yōu)于PP紡粘非織造布，在1 000℃左右時(shí)有24.0% ～33.2%的炭殘?jiān)商啃暂^好。劉麗穎等人［35］采用PP樹脂與阻燃劑、可染改性劑共混紡絲的方法，制備了具有阻燃和可染雙功能的PP纖維。結(jié)果表明:改性后的纖維LOI達(dá)到27.8%，上染率達(dá)到73.88%，纖維的斷裂強(qiáng)度稍有下降。

2.5 阻燃PAN纖維

我國(guó)阻燃PAN纖維的科研和生產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于PET、PP等其他阻燃纖維，還不適應(yīng)消費(fèi)市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的需求。PAN纖維改性的方法主要有共聚法、共混法和本體氧化改性法等。目前工業(yè)化生產(chǎn)的阻燃PAN纖維大多采用共聚法獲得。國(guó)外已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的共聚改性產(chǎn)品有美國(guó)聯(lián)碳公司的Dynel纖維、日本鐘淵公司的Kanekalon纖維和美國(guó)DuPont公司的Drlon FLR纖維等，而我國(guó)還沒(méi)有工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品。

張旺璽等人［36］研究了活性炭對(duì)功能性PAN纖維性能的影響。把活性炭與丙烯腈(AN)—氯乙烯(VC)共聚體共混制得的紡絲溶液，以二甲基甲酰胺為溶劑進(jìn)行濕法紡絲，制造了具有吸附和阻燃雙功能的PAN纖維。

賈瞾等人［37］用十二烷基硫酸鈉作為支撐劑對(duì)水滑石(LDH)進(jìn)行了有機(jī)改性，并以過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑，在有機(jī)化改性的水滑石層間進(jìn)行了AN單體的原位聚合，制備了PAN/LDH納米復(fù)合材料，還對(duì)其結(jié)構(gòu)和熱性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:AN單體在水滑石片層之間發(fā)生原位聚合反應(yīng)，生成PAN大分子，并使水滑石片層間距有一定程度的增大;純PAN纖維的LOI僅為18.1%，而混入10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的PAN/LDH后，共混物的LOI提高到了25.5%，說(shuō)明該方法對(duì)改進(jìn)PAN阻燃性能具有一定效果;從熱重曲線可以看出，PAN/LDH共混復(fù)合物的熱穩(wěn)定性比純PAN有所改善。

(未完待續(xù))

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TS195.2+4;TQ342+.9

A

1004－7093(2011)05－0001－07

2011－02－20

李雪艷，女，1987年生，在讀碩士研究生。主要從事織物環(huán)保阻燃的研究。