在这个前提下，不论是哪种扩散质，扩散系数都应该是相等的。这种认为动量的扩散和热量、扩散质浓度等扩散之间存在完全的类比关系，其紊动扩散系数相等的假说，称为雷诺比拟。窦国仁 指出，不同扩散质的扩散系数的差异是由于各被携带量在扩散过程中脱离流体质点的速率不同而造成的。针对不同的实验结果提出的解释也是多种多样的。研究表明，当扩散时间较短时，紊动扩散系数随着时间而变化。......
2023-06-22
不同阻燃剂对涤纶性能的比较
【摘要】：以上五种阻燃剂的涤纶整理品的耐洗性较DOPO及本研究合成的几种衍生物差。因此，以上三种阻燃剂与分散染料同浴处理时，涤纶整理品的阻燃性能不及DOPO及衍生物与分散染料同浴处理的阻燃性能，只是对染色性能影响不太大。缺点在于DOPO及衍生物阻燃剂浸渍法整理涤纶织物时的利用率明显低于商品阻燃剂。
（一）DOPO及合成品用于涤纶阻燃性能比较
将DOPO及各章合成的衍生物分别以浸渍法整理（40%分散液60g/L，135℃保温）的涤纶织物阻燃性能及阻燃剂的利用率进行比较，结果见表5-16；将DOPO、DOPO-TPN和DOPO-DOPC分别以浸轧法整理的涤纶织物阻燃性能和阻燃剂的利用率进行比较，结果见表5-17。
表5-16 DOPO及其衍生物浸渍法阻燃整理涤纶的阻燃效果和阻燃剂利用率
由表5-16可见，DOPO及各合成品的浸渍法整理品的LOI的大小排序与整理品的磷含量排序一致，DOPO-CH3整理品的磷含量最高，其次是DOPO的，DOPO-CH2OH整理品的最低。DOPO-DOPC整理品阻燃性与DOPO和DOPO-CH3的相近，LOI都可达到32%以上，垂直燃烧性能也相近。DOPO-CH2OH整理品的LOI最小，损毁长度最大。各阻燃剂的利用率都不高，其中最高的是DOPO-CH3，其次为DOPO和DOPO-DOPC, DOPO-CH2OH的利用率最小。阻燃剂与分散染料同浴处理涤纶织物的阻燃性能和染色性能，各合成品都较DOPO有改善，DOPO-DOPC好于DOPO-CH3。而抗熔滴性能方面，据观察以DOPO-DOPC整理品最好。
DOPO、DOPO-TPN和DOPO-DOPC分别采用浸轧法整理的涤纶织物阻燃性能和阻燃剂的利用率见表5-17。
表5-17 DOPO、DOPO-TPN和DOPO-DOPC浸轧法阻燃整理涤纶的阻燃效果和阻燃剂利用率
注 阻燃剂分散液的浓度为200g/L，分散液的有效含量为40%。
由表5-17可见，DOPO、DOPO-TPN和DOPO-DOPC采用浸轧法整理涤纶织物可获得与浸渍法整理相近的阻燃性能，但阻燃剂的利用率明显优于浸渍法。DOPO-DOPC浸轧整理的利用率与DOPO的利用率相近，而DOPO-TPN的利用率较低，其原因可能还是与DOPO-TPN较大的分子体积有关。可以认为DOPO-DOPC是以上DOPO及其衍生物中性能最优的阻燃整理剂。
（二）商品阻燃整理剂性能对比
从市场收集五种阻燃剂样品，详见表5-18。PDF、HF-1120和JL-108F三种可与分散染料同浴浸渍法处理的和VOD-C和FRN两种采用浸轧法整理的含磷商品阻燃剂分别采用各自推荐工艺（有的提高了浓度）整理涤纶织物，比较整理品的阻燃性能，见表5-19和表5-20。
表5-18 涤纶用商品阻燃剂
表5-19 不同商品阻燃剂整理后的涤纶织物阻燃性能
表5-20 商品阻燃剂的磷含量及利用率
由表5-19可知，采用以上几种商品阻燃剂整理后的涤纶织物LOI可接近30%，损毁长度为10～12.5cm，其阻燃性能与DOPO-CH2OH整理品相近，不及DOPO及其他衍生物。同时观察到它们对熔滴没有明显抑制作用。三种浸渍法整理的阻燃剂整理品5次洗后的LOI比洗前降低1左右，两种浸轧法阻燃剂整理品的LOI降低1.5左右，损毁长度都有所增加。以上五种阻燃剂的涤纶整理品的耐洗性较DOPO及本研究合成的几种衍生物差。由表5-20可知，采用浸渍法整理的涤纶织物，织物上的磷含量大都在1.5～2.5mg/g，其中PDF整理的磷含量最高，PDF含量为30%（omf）时织物磷含量达到4.08mg/g, JL-108F整理的磷含量最低。它们的利用率都较高，在30%～45%。采用浸轧法整理的两种阻燃剂VOD-C和FRN整理后的涤纶织物上的磷含量稍高，都在5mg/g以上，但阻燃性能与三种浸渍法整理的涤纶织物阻燃性能相近。阻燃剂VOD-C的利用率高于DOPO和DOPO-DOPC浸轧法整理的利用率，而FRN的利用率与阻燃剂DOPO-TPN的利用率相近，低于DOPO和DOPO-DOPC。
将以上三种可浸渍法使用的商品阻燃剂分别与三种分散染料同浴处理涤纶织物，考察各自对涤纶织物阻燃性能和对分散染料染色性能的影响。结果见表5-21。
表5-21 三种商品阻燃剂分别与分散染料同浴处理涤纶的阻燃和染色性能
由表5-21可知，三种阻燃剂分别与分散红60或分散黄54同浴处理的整理品LOI可达到或接近30%，除HF-1120对分散红60的染色性能影响稍大外，其余两种阻燃剂影响都不大。与分散蓝56同浴时，三种阻燃剂处理后的涤纶LOI低于与其他两种分散染料同浴的LOI，不大于28%，且对分散蓝56的染色性能影响稍大，ΔE都大于1。因此，以上三种阻燃剂与分散染料同浴处理时，涤纶整理品的阻燃性能不及DOPO及衍生物与分散染料同浴处理的阻燃性能，只是对染色性能影响不太大。
以上与商品阻燃剂的比较表明，本研究中DOPO及其衍生物阻燃剂用于涤纶阻燃，阻燃性特别是耐洗性方面与市场上的一些商品涤纶阻燃剂比较存在一定优势，其中DOPO—CH2OH、DOPO-TPN和DOPO-DOPC也可与部分分散染料同浴处理。缺点在于DOPO及衍生物阻燃剂浸渍法整理涤纶织物时的利用率明显低于商品阻燃剂。其低利用率可能受阻燃剂分散液的制备方式和整理时阻燃剂的分散状态等因素的影响，最主要的因素可能与阻燃剂本身的分子结构有关。DOPO-DOPC对涤纶具有一定抗熔滴性，浸轧法的利用率达到27%，氧指数和垂直燃烧阻燃性都很好，有综合优势。
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