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膨胀型阻燃剂以其低毒、低烟、高效及独特的阻燃机理,受到阻燃界热切的关注,它还能克服热塑性材料燃烧过程中的熔滴问题,在塑料、橡胶等行业得到了应用,而其在纺织品上的应用鲜有研究。本论文以季戊四醇、三氯氧磷为原料制备了中间体环状磷酰氯SPDPC,SPDPC再与三乙醇胺、甘油及三羟甲基丙烷反应制备了正五价磷系膨胀阻燃剂IFR-11,IFR-12,IFR-13,确定了各步反应的最佳合成工艺。采用红外(FT-IR)和核磁(~1H-NMR)对产物结构进行了表征。详细研究了三种阻燃剂对涤纶织物的阻燃性能,并对阻燃剂IFR-11用单因素分析法探讨了用量、pH值、焙烘温度、焙烘时间等因素对阻燃效果的影响,采用浸轧的方法,轧余率为70-80%下,确定其阻燃整理最佳工艺为:阻燃剂浓度为250 g/L,pH值为4,100℃预烘2 min,180℃焙烘150 s。阻燃整理后织物燃烧续燃、阴燃时间均为0 s,炭长小于9 cm,极限氧指数由22%上升到26.3%,没有熔滴现象,烟雾量少,阻燃性能优良。本论文还探讨了阻燃剂IFR-11的复配性能,研究结果表明其与膨胀型阻燃剂复配时有一定协同效应,而与促进熔滴型阻燃剂复配会发生对抗效应。本论文进一步采用热重分析(TG)、差热分析(DSC)、红外光谱(FT-IR)、元素分析和炭层扫描电镜(SEM)对阻燃织物的阻燃机理进行初步探讨。分析认为,阻燃剂IFR-11自身具有很好的成炭性能,而将其引入涤纶织物后促进了涤纶的成炭,延缓了涤纶的深度裂解,增强了涤纶及其残炭的热稳定性;阻燃剂IFR-11主要是在凝聚相进行阻燃,其阻燃经历了膨胀发泡的过程。本论文还合成了一种正三价磷系膨胀型阻燃剂。以苯、三氯化磷、硫为原料绿色合成了中间体硫代苯基膦酰二氯,中间体再与新戊二醇和季戊四醇为原料制备了正三价磷系阻燃剂IFR-21,IFR-22。同样用FT-IR和~1H-NMR表征了其结构,用TG、DSC、元素分析初步探讨了其阻燃机理。结果表明,IFR-21自身成炭性不如IFR-11,但其阻燃性能相当,分析认为这是因为正三价磷系阻燃剂一部分以凝聚相进行阻燃,而另一部分则以气相机理进行阻燃。