基于原子转移自由基聚合的棉织物阻燃整理研究
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Key words: cotton fabric; ATRP; DMMEP; flame retardant finishing
棉织物手感柔软、吸湿性好，容易染色且色谱齐 全，在服装及家纺产品设计中得到了广泛应用［1-2］。棉 织物的主要成分是纤维素，容易燃烧，在一定程度上 限制了其应用，因此，提高棉织物的阻燃性能具有重 要的实际应用价值［3-4］。棉织物常用的阻燃方法分为
关键词： 棉织物； 原子转移自由基聚合反应； 甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯； 阻燃整理 中图分类号: TS101.3 文献标识码: B 文章编号: 1004-0439（2018）10-0035-04
Research on flame retardant finishing for cotton fabrics based on atom transfer radical polymerization
36
印染助剂
35 卷
酸酯（DMMEP）作为一种无卤阻燃剂在燃烧过程中不 会产生甲醛，逐渐成为棉织物阻燃整理常用的整理 剂［10］。本实验利用 ATRP 在棉织物表面接枝 DMMEP 进行阻燃整理，分析阻燃效果的同时进行部分物理 性能和结构分析，验证该整理方法的可行性。
1 实验
1.1 原料与仪器 纯棉织物（平纹组织，经纬纱线密度 14.6 tex，经
纬密度分别为 359 和 276 根/10 cm。为了减少对前处 理效果的影响，接枝前需要进行退浆和煮练）。
试剂：四氢呋喃（THF，分析纯，郑州阿尔法化工 有限公司），4-二甲氨基吡啶（DMAP，分析纯，广州科 星化工有限公司），三乙胺（分析纯，山东巨川化工有 限公司），甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯（DMMEP， 分析纯，日本共荣株式会社），2-溴异丁酰溴［分析纯， 阿拉丁试剂（上海）有限公司］，溴化亚铜（CuBr，化学 纯，南京化试剂股份有限公司），五甲基二乙烯三 胺（PMDETA，工业级，山东嘉颖化工科技有限公司）。
CHENG Haonan1,2
(1. Jiangxi Institute of Fashion Technology, Nanchang 330201, China; 2. Jiangxi Provincial Modern Research Center of Clothing Engineering Technology, Nanchang 330201, China)
摘 要： 将甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯（DMMEP）利用原子转移自由基聚合反应（ATRP）对棉织物进行阻燃整理。结果
显示：整理后棉织物的 LOI 达 25.3%，燃烧灰渣表面产生大量具有抑制燃烧的泡状突起。红外 ATR 吸收光谱证实 DMMEP 被成功接枝 到棉纤维上，TGA 曲线显示棉纤维大分子间的结合牢度减弱，热稳定性有所变化，但炭渣量明显提高。棉织物白度和断裂强力分别下 降 6.2%和 4.6%，但透气性略有提高。整体而言，棉织物基于 ATRP 接枝 DMMEP 进行阻燃整理对白度、强力及透气性影响不大。
第 35 卷第 10 期 2018 年 10 月
印染助剂 TEXTILE AUXILIARIES
Vol.35 No.10 Oct.2018
基于原子转移自由基聚合的棉织物 阻燃整理研究
程浩南 1，2
（1. 江西服装学院， 江西南昌 330201； 2. 江西省现代服装工程技术研究中心， 江西南昌 330201）
Abstract: The methacryl oxide ethyl dimethyl phosphate (DMMEP) was subjected to flame-retardant fin⁃ ishing of cotton through atom transfer radical polymerization (ATRP). The results showed that the LOI of the treated cotton fabric reached 25.3%, and a large number of blister-like protrusions with combustion inhibition were generated on the surface of the burning carbon residue. The infrared ATR absorption spectroscopy con⁃ firmed that DMMEP was successfully grafted onto cotton fibers. The TGA curve showed that the bond fast⁃ ness between cotton fiber macromolecules was weakened, and the thermal stability was changed, but the car⁃ bon residue content was significantly improved. The whiteness and breaking strength of cotton fabric de⁃ creased by 6.2% and 4.6%, respectively, but the permeability was slightly improved. Overall, the flame-retar⁃ dant finishing of cotton fabric grafted DMMEP based on ATRP had little effect on the whiteness, strength and gas permeability.
混纺法、化学改性和表面涂层等，织物用途不同所选 择的阻燃方法也不尽相同［5-7］。原子转移自由基聚合 反应（ATRP）是一种活性可控的自由基聚合反应，因 接枝效果较好，近年来在纺织材料的功能改性领域 中得到了广泛应用［8-9］。甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷
收稿日期：2018-07-10 基金项目：江西省教育厅科技计划项目（GJJ161215） 作者简介：程浩南（1986-），男，讲师，博士研究生，研究方向：纺织服装材料的改性及应用。
棉织物手感柔软、吸湿性好，容易染色且色谱齐 全，在服装及家纺产品设计中得到了广泛应用［1-2］。棉 织物的主要成分是纤维素，容易燃烧，在一定程度上 限制了其应用，因此，提高棉织物的阻燃性能具有重 要的实际应用价值［3-4］。棉织物常用的阻燃方法分为
关键词： 棉织物； 原子转移自由基聚合反应； 甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯； 阻燃整理 中图分类号: TS101.3 文献标识码: B 文章编号: 1004-0439（2018）10-0035-04
Research on flame retardant finishing for cotton fabrics based on atom transfer radical polymerization
36
印染助剂
35 卷
酸酯（DMMEP）作为一种无卤阻燃剂在燃烧过程中不 会产生甲醛，逐渐成为棉织物阻燃整理常用的整理 剂［10］。本实验利用 ATRP 在棉织物表面接枝 DMMEP 进行阻燃整理，分析阻燃效果的同时进行部分物理 性能和结构分析，验证该整理方法的可行性。
1 实验
1.1 原料与仪器 纯棉织物（平纹组织，经纬纱线密度 14.6 tex，经
纬密度分别为 359 和 276 根/10 cm。为了减少对前处 理效果的影响，接枝前需要进行退浆和煮练）。
试剂：四氢呋喃（THF，分析纯，郑州阿尔法化工 有限公司），4-二甲氨基吡啶（DMAP，分析纯，广州科 星化工有限公司），三乙胺（分析纯，山东巨川化工有 限公司），甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯（DMMEP， 分析纯，日本共荣株式会社），2-溴异丁酰溴［分析纯， 阿拉丁试剂（上海）有限公司］，溴化亚铜（CuBr，化学 纯，南京化试剂股份有限公司），五甲基二乙烯三 胺（PMDETA，工业级，山东嘉颖化工科技有限公司）。
CHENG Haonan1,2
(1. Jiangxi Institute of Fashion Technology, Nanchang 330201, China; 2. Jiangxi Provincial Modern Research Center of Clothing Engineering Technology, Nanchang 330201, China)
摘 要： 将甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷酸酯（DMMEP）利用原子转移自由基聚合反应（ATRP）对棉织物进行阻燃整理。结果
显示：整理后棉织物的 LOI 达 25.3%，燃烧灰渣表面产生大量具有抑制燃烧的泡状突起。红外 ATR 吸收光谱证实 DMMEP 被成功接枝 到棉纤维上，TGA 曲线显示棉纤维大分子间的结合牢度减弱，热稳定性有所变化，但炭渣量明显提高。棉织物白度和断裂强力分别下 降 6.2%和 4.6%，但透气性略有提高。整体而言，棉织物基于 ATRP 接枝 DMMEP 进行阻燃整理对白度、强力及透气性影响不大。
第 35 卷第 10 期 2018 年 10 月
印染助剂 TEXTILE AUXILIARIES
Vol.35 No.10 Oct.2018
基于原子转移自由基聚合的棉织物 阻燃整理研究
程浩南 1，2
（1. 江西服装学院， 江西南昌 330201； 2. 江西省现代服装工程技术研究中心， 江西南昌 330201）
Abstract: The methacryl oxide ethyl dimethyl phosphate (DMMEP) was subjected to flame-retardant fin⁃ ishing of cotton through atom transfer radical polymerization (ATRP). The results showed that the LOI of the treated cotton fabric reached 25.3%, and a large number of blister-like protrusions with combustion inhibition were generated on the surface of the burning carbon residue. The infrared ATR absorption spectroscopy con⁃ firmed that DMMEP was successfully grafted onto cotton fibers. The TGA curve showed that the bond fast⁃ ness between cotton fiber macromolecules was weakened, and the thermal stability was changed, but the car⁃ bon residue content was significantly improved. The whiteness and breaking strength of cotton fabric de⁃ creased by 6.2% and 4.6%, respectively, but the permeability was slightly improved. Overall, the flame-retar⁃ dant finishing of cotton fabric grafted DMMEP based on ATRP had little effect on the whiteness, strength and gas permeability.
混纺法、化学改性和表面涂层等，织物用途不同所选 择的阻燃方法也不尽相同［5-7］。原子转移自由基聚合 反应（ATRP）是一种活性可控的自由基聚合反应，因 接枝效果较好，近年来在纺织材料的功能改性领域 中得到了广泛应用［8-9］。甲基丙烯酰氧乙基二甲基磷
收稿日期：2018-07-10 基金项目：江西省教育厅科技计划项目（GJJ161215） 作者简介：程浩南（1986-），男，讲师，博士研究生，研究方向：纺织服装材料的改性及应用。