汽车内饰面料阻燃加工
  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加工,比较颜变化和阻燃性能,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,涤纶拥有非常出的尺寸性,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
        高温甘油染机(厦门瑞比);实验室用定型机(Rapid);电脑测仪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--水洗--定型
        染(高温甘油染机)
        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 颜测试
        颜测试使用电脑测仪进行测试。
        颜评级方法为对比无阻燃剂染面料的颜,颜变化较大的较差。
        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
汽车燃烧        3.1 颜测试
        表1为浴中阻燃剂对涤纶浴中染的影响测结果,添加浴中阻燃剂的涤纶在同样条件下颜会变淡,光会偏黄绿,同时随着浴中阻燃剂添加量的增多,颜越淡,但颜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).