氫氧化鋁溶膠包覆芳砜綸織物的制備及其性能研究.pdf

1、綠色與環(huán)保是當(dāng)前世界工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，隨著人們環(huán)保和健康意識(shí)的日益強(qiáng)化，國(guó)內(nèi)外科研工作者不斷地推出新型綠色阻燃劑，如氫氧化鋁和氫氧化鎂，由于它們具有無(wú)鹵、無(wú)毒、不揮發(fā)等許多優(yōu)點(diǎn)，它們成為使用量最大的兩種無(wú)機(jī)阻燃劑，同時(shí)還具有良好的抑煙、消煙性能，在阻燃以及協(xié)同阻燃等諸多方面也很受重視。一般情況下，無(wú)機(jī)阻燃劑大部分是填料型的，聚合物阻燃性會(huì)隨加入量的增加而迅速增加，但其在高分子材料中相容性差、添加量大、難于分散，高加入量必將影響基材的加工性

2、能和力學(xué)機(jī)械性能，材料的兼容性也會(huì)大大地降低。所以，本課題擬將氫氧化鋁溶膠包覆在芳砜綸纖維上，制備無(wú)機(jī)阻燃劑與高分子有機(jī)耐高溫纖維復(fù)合的新型特殊紡織材料。
　　 本文采用溶膠-凝膠技術(shù)和原位生長(zhǎng)方法，在不加任何添加劑或者催化劑的條件下，先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5％(參考本課題組之前的研究選擇此濃度)的氫氧化鈉對(duì)芳砜綸纖維進(jìn)行改性，從而使纖維含有羧酸根離子進(jìn)而帶負(fù)電荷，然后控制氯化鋁和氨水溶液的反應(yīng)條件為酸性，得到帶正電荷的氫氧化鋁溶膠

3、，通過(guò)靜電力、氫鍵、范德華力實(shí)現(xiàn)對(duì)芳砜綸纖維的緊密包覆，制得氫氧化鋁/芳砜綸(ATH/PSA)復(fù)合材料，利用氫氧化鋁的高溫吸熱分解，提高無(wú)機(jī)阻燃劑/有機(jī)纖維復(fù)合體系的阻燃防火耐高溫性能。并通過(guò)電感藕合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)、掃描電子顯微鏡(SEM)、垂直燃燒實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)熱系數(shù)儀、熱重分析(TGA)和斷裂強(qiáng)力等測(cè)試手段，探討了不同溶液濃度和生長(zhǎng)時(shí)間對(duì)氫氧化鋁/芳砜綸(ATH/PSA)復(fù)合材料的元素含量、表面形態(tài)特征、防火性能、阻燃隔熱性

4、能和物理機(jī)械性能的影響，確定了較為理想的生長(zhǎng)條件。
　　 當(dāng)生長(zhǎng)時(shí)間為10天，氯化鋁溶液與氨水溶液的物質(zhì)的量比為4∶5時(shí)，氫氧化鋁/芳砜綸(ATH/PSA)復(fù)合材料表面的氫氧化鋁溶膠分布均勻緊密，鋁元素含量最高，導(dǎo)熱系數(shù)最低，阻燃隔熱效果最好，垂直燃燒實(shí)驗(yàn)的損毀長(zhǎng)度只有芳砜綸原織物的30.61％。
　　 另外本文還采用二次生長(zhǎng)方法在改性芳砜綸織物上生長(zhǎng)片狀氫氧化鎂晶體，得到氫氧化鎂/芳砜綸(MH/PSA)復(fù)合材料，再在其