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棉织物作为最受欢迎的天然面料,应用十分广泛。但是棉织物属于易燃纤维,极限氧指数仅为18%,遇火时燃烧速度较快,从而限制了其在阻燃、热防护领域的应用,因此,赋予棉织物一定的阻燃性一直是研究的热点。随着阻燃法规的健全,传统的阻燃方法已经不能满足绿色环保要求,新型阻燃方法中的膨胀阻燃因无卤、高效、低烟、低毒等特性备受欢迎,但是膨胀型阻燃剂一般添加量大,与基体材料的相容性差,已有研究表明将无机粒子与膨胀型阻燃体系复配使用能够有效的改善材料的阻燃性能。本文首先对二氧化硅(SiO2)、氢氧化镁(MH)两种无机粒子进行表面改性处理,然后分别与聚磷酸铵/三聚氰胺/季戊四醇(APP/MEL/PER)膨胀型阻燃剂进行复配,用于棉织物后整理,制备阻燃性能优良的棉织物,探讨复配阻燃剂之间的协同阻燃机理。采用极限氧指数、垂直燃烧等测试方法对棉织物的阻燃性进行表征,实验结果表明,阻燃整理液的浓度对棉织物的阻燃性能具有一定的影响,阻燃剂的添加量为20%较为适宜。将阻燃剂添加量固定为20%,改变无机粒子与膨胀型阻燃剂之间的质量配比,研究发现,随着改性粒子比重的增加,棉织物的阻燃性能均先增加后降低,当棉织物的阻燃性能达到最佳时,改性SiO2粒子与膨胀型阻燃剂的质量比为1:4,极限氧指数达到31.5%,改性MH粒子与膨胀型阻燃剂的质量比则为1:9,极限氧指数为30.8%。采用扫描电镜SEM、红外分析FTIR、热失重TG分析、微燃烧MCC分析等方法对阻燃棉织物进行测试,结果显示,阻燃棉织物的开始热分解温度及热降解速率最大时的温度相比较纯棉织物均有所提前,阻燃剂及无机粒子的使用降低了棉织物的热稳定性;与APP/MEL/PER阻燃体系相比较,改性SiO2、MH与膨胀型阻燃剂在最佳配比下复配使用时,棉织物的残炭率在800℃时分别提高了2.51%、2.12%,说明燃烧过程中阻燃剂与无机粒子的复配使用对棉纤维成炭过程有促进作用。最后,论文采用非等温热重分析方法对复合阻燃体系整理后棉织物的热分解特性进行了研究,样品在氮气氛围条件下分别由5℃/min,10℃/min,20℃/min和40℃/min共4种加热速率从30℃加热至800℃,然后采用Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法等三种热降解动力学研究方法,初步探讨了阻燃棉织物的热降解动力学。研究表明,由于棉织物的降解过程比较复杂,采用不同的研究方法,阻燃棉织物的活化能值有不同程度的差别。综合分析,改性无机粒子与膨胀型阻燃剂复配使用提高了棉织物的活化能,但是并未影响棉织物的热降解机制。