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聚丙烯纖維的熱性能和燃燒性【明旺】

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2021-03-31 09:12:00

聚丙烯(PP)纖維在我國的商品名為丙綸,是成本最低的一種合成纖維。它具有密度小,強力高,不起球,不吸溫,耐腐蝕和保暖性好等特點。丙綸織物的應用領域越來越廣泛,已由產業用和鋪飾用逐步發展到服裝用等各個方面。聚丙烯刷毛纖維與大多數合成纖維一樣,屬于易燃材料,其限氧指數(LOI)為17%,且燃燒時會產生大量熔滴,極易傳播火焰,這一點限制了其使用范圍,因此阻燃聚丙烯纖維的研究引起了人們的普遍興趣。聚丙烯纖維做裝飾織物是不安全的,有些國家已對室內裝飾用品和睡衣等立法,禁止使用可燃織物,因此解決聚丙烯纖維的阻燃問題,對聚丙烯纖維的發展起著很大的促進作用,也是化纖行業中的一個重要課題。

聚丙烯纖維的熱性能和燃燒性


聚丙烯纖維的熱性能和燃燒性
聚丙烯的分子結構以碳原子為主鏈。在氧化反應中,其叔碳原子極易分裂,故在空氣存在下對熱十分敏感,容易氧化產生自由基,并使分子鏈斷裂。聚丙烯在25~100度的低溫下的熱氧化裂解速度很慢,而燃燒時,當其表面的溫度在280~300度或更高時,會產生強烈的氧化裂解,使相對分子質量下降為初始相對分子質量的1/4~1/3,并釋放出大量的燃燒熱。

聚丙烯纖維的熱性能和燃燒性


氧對PP分解反應的速率和機理有非常顯著的影響。PP在氮氣中熱裂解的敏感性比PE大3.5倍,而在氮氣和氧氣后氣氛中PE大約30倍。在真空中熱降解時,PP開始產生揮發分的溫度比PE低100度。聚烯烴經過加工以后,一般都含有過氧化氫物基團,將大大促進聚合物的降解。PP主要的熱氧分解產物有丙烯、甲醛、乙醛、丁烯、丙酮、環已烷,燃燒產物主要有醛類,酮類化合物。相對來講,PP燃燒的毒性不算太大,有實驗表明,其燃燒的毒性主要是一氧化碳。一般認為,PP燃燒的毒性近似于PE和木材。
聚丙烯的燃燒為無煙型,不留炭渣,但伴隨著熔滴現象,其在高溫下熱降解過程中放出的不飽和可燃氣體。

聚丙烯纖維的熱性能和燃燒性

 

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