《表2 纯棉织物和阻燃织物的TG、DTG数据》

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《磷/镁/硅三元阻燃棉的制备及性能研究》

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通过热重来表征织物的热降解性能，纯棉织物和2种阻燃织物在氮气环境中的热重（TG）曲线和失重速率（DTG）曲线如图5所示，其TG、DTG数据如表2所示。由相关研究表明，在N2环境中棉织物的失重曲线在一步过程中完成，其热解过程在2种分解反应之间同时进行，即糖基单元在高温时解聚成挥发性的左旋葡萄糖，同时糖基单元分解生成热稳定性高的芳香碳质[21-22]。由表2中的数据可以看出，纯棉织物的初始分解温度为323℃，其主要热解温度范围在300～400℃，在这一温度过程失重量达到82%。其最大降解速率温度（Tmax1）为367℃，最大降解速率为2.4%/℃，残碳量为8.1%。而经PSP/MH处理的阻燃棉的初始分解温度为142℃，随着温度的升高，纤维中的糖基单元逐渐开始解聚，初始最大降解速率时的温度为220℃，最大降解速率为0.24%/℃，但与纯棉相比，初始最大降解速率大大提前，这是因为棉织物表层的六偏磷酸钠在200℃后发生分解形成多磷酸，多磷酸可催化纤维脱水，加速纤维形成碳层，抑制纤维的解聚反应，从而防止产生挥发性的可燃物[15，23]。由图5中可以看出，在300℃之前，PSP/MH/Si O2和PSP/MH失重曲线十分相似，其初始分解温度为150℃，初始最大降解速率时的温度为206℃，最大降解速率为0.26%/℃。当温度升高至300℃，PSP/MH/SiO2失重曲线较PSP/MH出现下降，最大降解速率较PSP/MH曲线降低了0.33%/℃，纤维成碳率由38.9%提高至40.1%，经过分析发现，这是由于外层包覆的二氧化硅颗粒起到隔绝或降低热传递的作用，尤其是在400℃以后的高温环境中，效果更加明显，因为此时的氢氧化镁阻燃剂基本分解成Mg O，不能进一步充当阻燃隔热层，而二氧化硅由于其优良的耐高温特性与MgO结合起到了更好的保护作用。