纯维纶pvc双面涂塑棚阻燃剂的应用

纯维纶pvc双面涂塑棚阻燃剂的应用

用于工业纺织的填充材料的填充材料数量非常多，尤其是铁路、船舶和汽车运输的货物、港口、码头和仓库的仓库中没有灌溉。据统计我国年使用篷布量在2500万m2以上,其消耗纤维量达13000t,如果使用棉纱,则相当于40万亩(市亩)土地年产皮棉的总量,由此可见篷布在产业用纺织品中占有的比重。篷布对货物起着不可缺少的保护作用,但由于普通篷布用纺织品具有可燃性,因而也给人们带来了火灾的隐患。在使用篷布的场所,火灾的蔓延往往由篷布先燃烧而酿成大火,事例种种,损失惨重。因此,开发阻燃性篷布已成了篷布使用单位的迫切要求。本厂研制成的纯维纶PVC双面涂塑篷布,成功地解决了篷布的阻燃问题,兼具优良的防水、耐寒、防霉等性能,各项指标均达到或超过TB1941-87标准。本文就纯维纶PVC双面涂塑篷布所用阻燃剂的选择、涂塑加工及其阻燃性能等作一介绍。1pvc树脂薄膜纯维纶双面涂塑篷布是用PVC(糊)为主的化学材料配制成浆液,并经轧辊将浆液轧进织物(即基布)交织点内,使织物两面形成均匀薄膜的方法来达到理想的使用效果的。纯PVC树脂含氯量为56.8%,氧指数为55.6%,本身具有自熄性,但由于制浆时配用了大量的可燃性增塑剂及其他改性剂,使其变得具有可燃性。因此在配制浆料时,要加入阻燃剂,其目的在于切断涂塑篷布燃烧循环的途径,使其达到阻燃要求。1.1纯维伦斯特拉布制造商上述过程需进行两遍,以充分保证阻燃篷布达到各项性能指标。1.2环保涂层，11.3基布纯维纶布20/4×3,40×301.4测试方法按TB1941-87《铁路货车用化纤涂塑篷布供货技术条件》分别进行①残燃时间;②防水性;③耐寒性;④防霉性等试验。2燃料选择纯维纶PVC双面涂塑篷布要求具有防火、防水、防霉、耐寒等多种性能,因而选用阻燃剂时需综合考虑上述要求。2.1防压剂的选择在阻燃剂中应首先选择卤素阻燃剂。试验结果发现含溴阻燃剂会使篷布的低温性能变差,因此尽量采用含氯阻燃剂。含氯阻燃剂的电绝缘性良好,在PVC配料中还起一定的辅助增塑作用,缺点是热稳定性和耐候性较差,加入稳定剂后性能可以得到改善。2.2温时合成卤化锑氧化锑Sb2O3为常用阻燃剂,其单独使用时效果很差,当与卤化物并用时却有优良的阻燃效果,其主要原因是氧化锑在高温时与卤化物进行反应生成卤化锑。SbCl3是沸点较高的挥发性物质,因而能较长时间地停留在燃烧区域中,起到隔离氧的作用。卤化锑在液固相中还能促进聚合物一阻燃剂体系脱卤化氢和表面炭化,同时在气相中又能捕获OH自由基(聚合物燃烧分解过程中产生),所以氧化锑与含卤阻燃剂并用有良好的阻燃效果。三氧化二锑与卤素阻燃剂并用时试样的燃烧性见表1。2.3阻燃剂的阻燃效果考虑到Sb2O3含氯阻燃剂对篷布耐低温性能的影响,在配方中再加入液体阻燃剂磷酸酯。磷酸酯与PVC有良好的相容性,兼有增塑作用,且抗菌能力强,还可提高篷布的防霉性能。磷酸酯的阻燃作用是由于它具有适当的易于受热分解而成的酸性物质,能促进聚合物的炭化。它的反应历程为吸热过程,最终产物聚偏磷酸有强烈的脱水能力,使聚合物表面形成炭化膜,生成的水蒸气扩散于火焰区,均有隔氧作用。反应生成的HCl还可捕捉游离基OH,从而起到阻燃作用。实验发现,使用以上三种阻燃剂配料制得的篷布进行阻燃测试时试样有滴落现象;当配料中加入一定量的无机硼化物后,滴落现象消失,且阻燃效果良好。2.4聚合物的分解同氧化锑类似,无机硼化物与卤素阻燃剂同样发生协同效应,其作用机理是:在燃烧温度下,无机硼化物分解与卤素生成H3BO3等覆盖于聚合物表面,隔绝空气。分解过程中还释放出大量结晶水降低燃烧温度并稀释氧气,抑制燃烧继续进行。实验表明,无机硼化物与氧化锑并用阻燃效果比单独使用Sb2O3要好(见表2)。无机硼化物价格低廉,可替代部分Sb2O3,使成本降低。另外加入无机硼化物也大大降低了篷布燃烧的发烟量。3次上胶试验纯维纶双面涂塑篷布采用优化的Sb2O3含氯阻燃剂、磷酸酯、无机硼化物复合阻燃体系,阻燃效果最佳。其配比为(以PVC为100计):为了提高篷布的使用寿命,抑制聚合物的氯化降解,提高其耐候性,在配料中需加入抗氧剂及紫外线吸收剂,在PVC加工中还需加一定量的热稳定剂。篷布的上胶量对篷布的各项性能也有一定影响,上胶量太少,阻燃效果降低;上胶量太多,涂塑布表面无布纹感,浪费胶浆。通过试验,基布采用二次上胶法:第一遍,上胶量为基布重量的120%～140%,第二遍为基布重量的20%～35%。产品各项性能见表3。纯维纶双面涂塑篷布在兰州乌鞘岭地段山洞曾做过防火实地测验,此山洞在全国是最长最大的,蒸汽机车经过时机头喷出的火星晚上看如火龙一般,篷布苫盖在蒸汽机车1至5