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合成纖維的燃燒及阻燃機(jī)理合成纖維種類很多，燃燒性能不盡相同。滌綸纖維受熱分解時產(chǎn)生大量的可燃性物質(zhì)、熱和煙霧。在受熱初期，分子內(nèi)通過鏈端的-OH進(jìn)攻分子鏈中的-C=OH或通過交聯(lián)生成環(huán)狀低聚物，經(jīng)過分子內(nèi) β-H轉(zhuǎn)移過程生成羧酸和乙烯基酯，生成的對苯二甲酸通過脫羧生成苯甲酸、酸酐和二氧化碳或者苯等，乙烯基酯分子鏈之間發(fā)生經(jīng)過聚合反應(yīng)和鏈脫離過程生成環(huán)烯狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，同時還可以經(jīng)過進(jìn)一步的降解直接生成小分子的酮類物質(zhì)、一氧化碳、乙醛、酸酐等，依然可能產(chǎn)生活潑的自由基。腈綸纖維屬易燃纖維，容易受熱燃燒。腈綸的燃燒是一個循環(huán)過程，在低溫下腈綸發(fā)生環(huán)化分解產(chǎn)生梯形結(jié)構(gòu)的雜環(huán)化合物，這些化合物在高溫下發(fā)生裂解，OH·和H·自由基，自由基進(jìn)一步引發(fā)斷鏈反應(yīng)，并放出可燃性揮發(fā)氣體，這些氣體在氧的作用下著火燃燒，生成含HCN、CO、CO2、NH3等有毒煙霧。燃燒時放出的熱量，除了部分散發(fā)外，還會進(jìn)一步加劇纖維的裂解，從而使燃燒過程得以循環(huán)和繼續(xù)。錦綸纖維遇火燃燒比較緩慢，纖維強(qiáng)烈收縮，容易熔融滴落，而且燃燒過程容易自熄，這主要是由于錦綸的熔融溫度與著火點(diǎn)溫度相差較大的緣故。但錦綸纖維熔融滴落，這容易引起火在其它易燃材料的蔓延，從而引起更大的危害。由于其熔融溫度較低，熔融后粘度較小，燃燒過程中生成的熱量足以使纖維熔融，因此錦綸纖維比許多天然纖維容易點(diǎn)燃。雖然錦綸纖維燃燒收縮，熔融滴落而具有自熄滅的性質(zhì)，但當(dāng)其與其它非熱塑性纖維混紡或交織時，由于非熱塑性纖維起到“支架”作用，錦綸纖維更易燃燒。滌綸也是這種情況。錦綸纖維大分子主鏈上含有氧、氮等雜原子，熱分解時由于不同鍵的斷裂形成各種產(chǎn)物，裂解比較復(fù)雜。真空條件下，錦綸在300℃以上裂解主要生成非揮發(fā)性產(chǎn)物和部分揮發(fā)性產(chǎn)物，揮發(fā)性產(chǎn)物主要為CO2、CO、水、乙醇、苯、環(huán)戊酮、氨及其他脂肪

族、芳香族碳?xì)浠衔锖惋柡?、不飽和化合物等。丙綸纖維屬于易燃性纖維，燃燒時不易碳化，全部分解為可燃性氣體，氣體燃燒時釋放出大量熱量，促使燃燒反應(yīng)迅速進(jìn)行。合成纖維種類不同，其阻燃機(jī)理也有所不同。滌綸纖維織物的阻燃劑大多是鹵素和磷系阻燃劑。鹵素類阻燃劑主要是通過阻燃劑受熱分解生成鹵化氫等含鹵素氣體，一方面在氣相中捕獲活潑的自由基，另一方面由于含鹵素的氣體的密度比較大，生成的氣體能覆蓋在燃燒物表面，一定程度上起到隔絕氧氣與燃燒區(qū)域接觸的作用。溴類阻燃劑的作用比氯類要大。銻類化合物與鹵素有阻燃協(xié)效作用。磷系阻燃劑對含碳、氧元素的合成纖維具有良好的阻燃效果，主要是通過促進(jìn)聚合物成炭，減少可燃性氣體的生成量，從而在凝聚相起到阻燃作用。磷系阻燃劑改性的阻燃滌綸纖維燃燒時，在燃燒表面生成的無定形碳能夠有效的隔絕燃燒表面與氧氣以及熱量的接觸，同時磷酸類物質(zhì)分解吸收熱量，也在一定程度上抑制了聚酯的降解反應(yīng)。腈綸纖維的阻燃也大多是利用磷和鹵素作為主要阻燃成分，其阻燃作用與應(yīng)用在滌綸上類似。錦綸纖維的阻燃也主要是通過兩種機(jī)理進(jìn)行，一是凝聚相阻燃，通過促進(jìn)聚酯胺燃燒過程成炭量的增加，降低可燃性氣體的生成；二是通過氣相自由基捕獲機(jī)理，阻燃劑分解后與空氣中的氧結(jié)合，減少活潑自由基的生成，達(dá)到阻燃目的。丙綸纖維的氣相阻燃主要是通過鹵素阻燃體系及協(xié)效體系來抑制氣態(tài)的燃燒反應(yīng)，凝聚相阻燃作用在丙綸上應(yīng)用較少，因聚丙烯受熱分解不易炭化，全部分解成可燃性氣體。