Page 78 - 《精细化工》2022年第1期
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·68·                              精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

            仍无熔滴现象。                                            富含的羟基受热时可被酸源的羧基酯化，进一步脱
                 LBL 技术可通过选择不同的沉积原料、叠加多                        水成炭。CS 高含碳量及多活性羟基的特性有利于多
            种涂层等方法构建出多功能的阻燃涂层。涤纶织物                             孔泡沫焦炭层的形成，提高炭层的质量。而且 CS
            的复合功能化可有效拓宽涤纶的应用领域。PEI 是                           含有大量的氮元素，受热分解出的 NH 3 等不可燃气
            LBL 技术应用最为广泛的聚阳离子之一，高温下热                           体能稀释氧气浓度并干扰燃烧区自由基的反应，从
            分解释放 NH 3 等不可燃气体          [19] ，可有效稀释燃烧区           而达到缓解涤纶燃烧的目的。因此，CS 在凝聚相和
            的氧气浓度，延缓涤纶燃烧             [20] 。WANG 等 [21] 将支链     气相均可发挥阻燃作用。CS 可直接或经改性后作为
            聚乙烯亚胺（BPEI）、PA 和聚磷酸铵（APP）交替                        生物质碳源复配进 IFR 体系。复配法是指两种及两
            自组装，研制出涂层结构为 BPEI/PA/BPEI/APP/                     种以上的阻燃剂通过恰当比例的混合，表现出特定
            BPEI/PA 的超亲水型阻燃涤纶纺织品。与纯涤纶相                         阻燃效果的一种技术。复配组分的协效作用可显著
            比，整理后阻燃涤纶织物的 PHRR 降低了 63.70%，                      提升阻燃体系的阻燃效率。复配法广泛应用于 CS
            THR 降低了 42.86%。进一步地，该团队在涤纶织物                       及 CS 衍生物基阻燃涂层的制备。
            表面循环沉积两次 BPEI/PA 后将含氟表面活性剂和                        2.1  CS 基阻燃涂层
            TiO 2 颗粒引 入复 合涂 层。 涂层 结构 为                             由于 CS 的氨基在酸性条件下质子化而带正电，
            BPEI/PA/BPEI/APP/ BPEI/F-SiO 2 的涤纶织物兼具阻            CS 作为聚阳离子电解质可通过 LBL 技术与聚阴离
            燃、超疏油和光催化的特性。与纯涤纶织物相比，                             子电解质交替沉积在涤纶纺织品上。APP 是含磷、
            该多功能涤纶织物的 PHRR 和 THR 分别降低了                         氮量较高的聚阴离子电解质，它的磷酸根基团在酸
            52.59%和 50.71%  [22] 。LAN 等 [23] 在先后沉积 PA/BPEI     性条件下可与 CS 的铵根结合形成离子键。图 4 展
                                                               示了 APP 与 CS 在自组装过程中离子键结合的机理。
            和 APP/BPEI 的涤纶织物上再叠加一层 PDMS/SiO 2
            涂层，制备出阻燃、超疏水、自清洁、光催化的复
            合功能型涤纶织物。这一系列研究为多功能阻燃涤
            纶纺织品的制备提供了许多新方法和研究思路。
                 LBL 法涂层与涂层间的固结除了依靠聚电解质
            的静电吸附外，还能依靠不同涂层间分子与分子的
            交联作用。JIANG 等       [24] 通过将涤纶织物交替浸泡在
            PA 和柔性聚硅氧烷凝胶（SSP）的溶液中制备出耐
            久型阻燃涤纶。由于 PA 的多个酸性羟基能与 SSP
            中的羟基发生交联，因此涂层与涂层结合得比较牢
            固。相比纯涤纶织物，阻燃涤纶织物的 PHRR 降低


            了 65.3%，THR 减少了 59.3%。与未洗涤的阻燃涤                              图 4  LBL 技术组装 CS/APP 涂层
            纶织物相比，洗涤 45 次后水洗织物的磷含量仅损失                          Fig. 4    Preparation of CS/APP coating by LBL technology

            了 3.1%，LOI 仅降低了 1.3%。
                                                                   CS/APP 体系可直接或添加阻燃协效剂后以涂
                 研究发现，基于两种聚电解质组成的复合聚电
                                                               层的形式组装到涤纶基体，是涤纶用 CS 基阻燃涂
            解质，整合了单一聚电解质的各种官能团，无需复
                                                               层广泛应用的复配体系。FANG 等                 [25]  探究 了经
            杂的化学反应即可提高涤纶纺织品的阻燃性能                      [22] 。
                                                               CS/APP 组装后的涤纶织物的燃烧性能。与纯涤纶织
            相比浸渍/浸轧法，短周期沉积的 LBL 法不仅节省
                                                               物相比，沉积 20 次后的阻燃涤纶织物燃烧时无熔滴
            阻燃原料和时间，避免了常规 LBL 法多次涂覆及效                          滴落，燃烧后织物的炭化长度缩短了 13.91%，600
            率低的问题，而且对涤纶纺织品机械性能的负面影                             ℃空气氛围下残炭量增加了 95.8%。为减少沉积周
            响较小，省去了对 PA 改性的步骤，能容易地构建                           期、节约原料，JORDANOV 等           [26] 将质量分数 13%
            理想的阻燃涤纶纺织品。提高 LBL 法涂层的阻燃耐                          的氨基磺酸胍（GSM）加入 CS 溶液中，再把涤纶
            久性不仅可以通过将涂层制成不溶的聚合物薄膜来                             织物交替浸渍在含 GMS 的 CS 溶液与 APP 溶液中。
            实现，还可通过不同涂层间化合物的分子交联来完成。                           与纯涤纶织物相比，阻燃涤纶织物的 PHRR 降低了
                                                               61.7%，600  ℃空气氛围下残炭量增加了 94.2%。原
            2  CS
                                                               料用量约为 CS/APP 体系实现同样阻燃效果的一半。
                 CS 通过脱乙酰作用从甲壳质中提取，是一种天                        这是因为，GSM 早期分解有利于促进较厚海绵状炭
            然的含多羟基结构的氨基多糖。在 IFR 体系中，CS                         层的形成，起到良好的物理屏障作用。涤棉织物由
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