螺环磷酰咪唑阻燃棉织物的热解挥发物分析及热解机理推测

在研究螺环磷酰咪唑(Fr)对棉织物的阻燃性能、力学性能和火行为的影响基础上，采用同步热分析红外(TG-IR)对螺环磷酰咪唑阻燃棉织物(Fr-cotton)的热解挥发物成分进行了研究。结果发现，螺环磷酰咪唑酯(Fr)是一种良好的棉织物阻燃剂，减少棉织物热解挥发物的生成量，使棉织物的极限氧指数(LOI)值从18.7%提高到36.6%,600℃时的残留从8.6%提高到28.5%。复配聚磷酸铵(APP)和氧化铈(CeO₂，标记为MO)之后，棉织物的热分解挥发物进一步减少，主要成分仅为水和CO₂/CO,LOI值进一步提高到43%,600℃时的残留量提高到42.6%。说明阻燃剂主要在凝固相起作用，增加了残留物的量，减少了挥发物的生成，改变了棉织物的热解途径。棉织物热解通过左旋葡聚糖和呋喃类物质分解生成小分子挥发物，阻燃剂则催化棉织物直接脱水炭化分解。这一结论可以为棉织物阻燃剂的选择提供理论支持。