苏州大学材料与化学化工学部 江苏 苏州 215021
摘要：使用卤素系浴中阻燃剂T-889和磷系浴中阻燃剂T-888对涤纶汽车内饰面料进行染色加工，比较颜色变化和阻燃性能，得出阻燃剂可以提升涤纶面料的阻燃性，同时会对颜色有一定的影响，卤素系阻燃剂3%-6% o.w.f或磷系阻燃剂在用量6%可以较好的阻燃效果，达到汽车内饰材料的燃烧特性GB 8410-2006的要求。
关键词：汽车内饰；涤纶；浴中阻燃剂；阻燃测试
1.前言
目前涤纶面料在汽车座椅和顶棚类的内饰材料中占有很大的比例，主要由于涤纶纤维优良的物理性能决定的，涤纶拥有非常出色的尺寸安定性，较高的强度，耐腐蚀性和耐热性能，涤纶纤维软化点在230-240℃，熔点在257-260℃，相比较其他常用纤维，这是非常好的数据。
但涤纶纤维的极限氧指数（LOI）在21左右，而空气中的氧气含量也在21左右，也就是涤纶纤维的本身是没有足够阻燃性能的，而汽车内饰对阻燃的要求是非常高的，所以作为汽车内饰的涤纶面料在加工过程中会添加阻燃剂，以提供涤纶面料的阻燃性能，主要通过后续几种工艺进行添加，涤纶在纺丝的前添加阻燃剂，通过混炼进入涤纶粒子，加工成的涤纶面料就有比较好的阻燃效果，而且是耐久型的，可进行多次水洗，仍保持很好的阻燃效果；通过涤纶染色时伴随染料，同时上染到涤纶面料上，加工后会具有较好的阻燃效果，同时也有很好的耐水洗性，但会随着水洗的次数，阻燃效果缓慢下降；在涤纶定型过程中加入，有两大类阻燃剂，一类是盐类的阻燃剂，阻燃效果比较好，但没有耐水洗性，水洗后阻燃效果会消失，另一类是酯类的阻燃剂，也具有较好的阻燃效果，同时具有一定的耐水洗性；通过涂层的方法，使用阻燃剂混合树脂，调配均匀后涂层到涤纶面料的背面，可以达到较好的阻燃效果，同时可以增强面料的强度和耐磨耗性
本试验主要讨论在涤纶染色中添加阻燃剂的工艺，比较两种不同类型的阻燃剂性能，及其对染色加工工艺的影响。
2.试验
2.1试验用材料
汽车内饰用面料（100%涤纶）；分散染料黄/红/蓝 UNSE （Ciba 染料）；分散染料Blue 79（浙江闰土）；pH稳定剂AD-45(苏州维明化工）；分散均染剂（苏州维明化工）；浴中阻燃剂T-888（磷系）；浴中阻燃剂T-889（卤素系）
2.2试验用仪器
高温甘油染色机（厦门瑞比）；实验室用定型机（Rapid）；电脑测色仪SF600 PLUS-CT（Data-color）；水平阻燃测试仪（南京江宁仪器）
2.3试验加工工艺
工艺流程：染色--水洗--定型
染色（高温甘油染色机）
分散黄 UNSE 0.07% o.w.f
分散红 UNSE 0.14% o.w.f
分散蓝 UNSE 0.18% o.w.f
浴中阻燃剂 3% 6% 9% 12% o.w.f
分散均染剂 1 g/L
pH稳定剂AD-45 2 g/L（pH = 4.5）
浴比 1:20
130℃ x 45 min
定型（实验室用定型机）
165℃ x 2min
2.4 测试与评级方法
2.4.1 颜色测试
颜色测试使用电脑测色仪进行测试。
颜色评级方法为对比无阻燃剂染色面料的颜色，颜色变化较大的较差。
2.4.2 阻燃测试与评价方法
阻燃测试方法为水平阻燃测试法，使用水平燃烧测试仪对面料进行测试，比较其阻燃性能。测试方法按照汽车内饰材料的燃烧特性GB 8410-2006进行。
阻燃的评价方法同样按GB 8410-2006进行。
3.结果与分析
3.1 颜色测试
表1为浴中阻燃剂对涤纶浴中染色的影响测色结果，添加浴中阻燃剂的涤纶在同样条件下颜色会变淡，色光会偏黄绿，同时随着浴中阻燃剂添加量的增多，颜色越淡，但颜色黄绿程度并没有变得更严重，同等用量的情况下，卤素系浴中阻燃剂T-889对颜色深度的影响大于磷系浴中阻燃剂T-888。
3.2 阻燃测试
表2为浴中阻燃剂染色涤纶的阻燃效果测试结果，空白面料阻燃等级为E，不具备阻燃效果，阻燃剂的添加可以显著提升涤纶的阻燃效果，阻燃剂添加量越大效果越好，当达到足够用量时，可以达到阻燃A-0级，同时可以看出卤素系阻燃剂T-889对阻燃的提升效果优于磷系阻燃剂T-888。
3.3试验分析
浴中阻燃剂为大分子化合物颗粒，比较类似分散染料，但会比分散染料颗粒大，在同浴染色中会和分散染料同时上染面料，会阻止分散染料的上染，形成浴中阻燃剂用量越高，颜色越淡的情况。
就阻燃效果来看，卤素系阻燃剂的效果优于磷系阻燃剂，其主要原因是因为阻燃机理有所区别，卤素系的阻燃原理是卤素可以燃烧气体中的氢、氧、羟基等染色不可缺少的自由基结合，从根源上阻止燃烧继续，磷系的阻燃原理是磷染色产生磷酸，可以促进成炭，同时隔离氧气达到阻燃效果，卤素系的阻燃效果更直接，效率更高。
4.结论
（1）浴中阻燃剂对涤纶面料的颜色有一定的影响，同时随着阻燃剂用量的增加，影响越大。卤素系阻燃剂的影响比磷系阻燃剂更大。
（2）阻燃效果会随着阻燃剂用量增加而增强，卤素系阻燃剂的阻燃效果比磷系阻燃剂更好。
（3）对于汽车用涤纶面料，使用卤素系阻燃剂3%-6% o.w.f可以较好的阻燃效果，磷系阻燃剂在用量6%左右，可以达到较好的阻燃效果。
参考文献
[1]田心杰,承永刚,高燕萍,丁菊芳. 汽车内饰面料的阻燃和防勾丝整理[J]. 印染,2012,(4).
[2]汽车内饰材料阻燃性的研究概况[J]. 聚氨酯,2009,(8).
[3]汽车内饰材料阻燃性的研究[J]. 聚氨酯,2008,(7).
论文作者:盛连波,梁国正
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/29
标签：阻燃论文; 阻燃剂论文; 涤纶论文; 效果论文; 面料论文; 卤素论文; 内饰论文; 《防护工程》2017年第27期论文;