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涤纶的阻燃改性有共混改性和共聚改性两种方法。共混改性是在聚酯切片合成过程中添加共混阻燃剂制备阻燃切片或在纺丝时添加阻燃剂与聚酯熔体共混成阻燃纤维;共聚改性是在合成聚酯过程中加入共聚型阻燃剂作单体通过共聚方法制备阻燃聚酯。
按生产工艺过程对阻燃方法进行分类,可归纳为以下5种:
(1)在酯交换或缩聚阶段加入反应型阻燃剂进行共缩聚;
(2)在熔融纺丝前向熔体中加入添加型阻燃剂;
(3)普通聚酯与含有阻燃成分的聚酯进行复合纺丝;
(4)在聚酯纤维或织物上与反应型阻燃剂进行接枝共聚;
(5)对聚酯纤维织物进行阻燃后处理。
可用于聚酯纤维的添加型阻燃剂比较多,添加阻燃剂也是聚酯纤维最初的阻燃改性方法。阻燃剂主要有卤素阻燃剂和磷系阻燃剂。在卤素阻燃剂中又以溴类阻燃剂的阻燃效果为最好,且可与通过锑类化合物(如三氧化二锑)与其形成协效作用来提高其阻燃效果。在磷系阻燃剂中各种有机磷酸酯、无机磷酸酯以及氧化磷等阻燃剂都可以用于聚酯纤维阻燃改性。其中芳香族磷酸酯热分解稳定性好,加入到聚酯熔体中对聚酯的热降解影响较小,从而不会影响纺丝工艺和纤维的性能。目前,添加型阻燃剂在一些小的聚酯纤维生产企业中得到了广泛的应用。聚酯纤维用反应型阻燃剂是指分子中含有阻燃元素(磷、氯、溴、氟)及活性基团(羧基、羟基以及酸酐等)的小分子阻燃剂。反应型阻燃剂将逐渐取代添加型阻燃剂。通常加入较低含量(3%~8%)的阻燃剂就可以使纤维具有良好的阻燃效果。可用于聚酯纤维的反应型阻燃剂包括卤素和磷系阻燃剂。目前国际上最常用的是磷系共聚型阻燃剂。磷系阻燃剂对聚酯纤维具有良好的阻燃效果,且燃烧过程中无毒性气体的生成。属于环保友好型阻燃体系。
在酯交换或缩聚阶段加入反应型阻燃剂进行共缩聚,由于共聚阻燃单体通过共缩聚反应固定在共聚酯链上,成为构成大分子链上的一个组分,因此此种方法对PET纺丝性能影响较小,代表了纤维用阻燃聚酯发展的主流。如在合成阻燃聚酯时,添加4wt%~5wt%2一羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)阻燃剂制成的聚酯纤维切片,氧指数可达到32%~33%;反应活性好,能够得到高分子量的无毒无味、具有较高的热稳定性及氧化稳定性和耐水性的聚酯切片。