壳寡糖/磷酸胍脲生物基阻燃体系在聚酯织物中的应用及机理研究

《Progress in Lipid Research》：The preparation, properties and flame retardant mechanism of chitosan oligosaccharide bio-based flame-retardant polyester fabrics

本研究开发了一种基于壳寡糖(COS)与磷酸胍脲(GUP)的生物基阻燃体系，通过浸轧工艺成功制备了兼具阻燃抗熔滴功能的PET织物。当增重率达42%时，极限氧指数(LOI)提升至29.3%，峰值热释放率(PHRR)降低52.1%，垂直燃烧测试中实现自熄且无熔滴现象，为绿色阻燃技术提供了新策略。

　　

^Highlight

材料

GUP由上海比客制药科技有限公司提供，COS购自北京普赛通生物技术有限公司。PET织物（100%，220g/m²）来自潍坊齐荣纺织印染有限公司。

阻燃PET织物的制备

PET织物先经50g/L氢氧化钠溶液碱处理，随后通过浸轧工艺将GUP/COS复合阻燃剂负载于织物表面。

阻燃PET织物的化学结构

通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征发现，处理后织物在3409cm^-1和3186cm^-1处出现-OH和-NH₂特征峰，1637cm^-1处为C=O伸缩振动峰，证实阻燃剂成功引入。

结论

本研究创新性地将生物质COS与GUP复合，当PET-GUP/COS-2增重达42%时，其极限氧指数(LOI)升至29.3%，垂直燃烧损伤长度仅51mm且无熔滴，峰值热释放率(PHRR)降低52.1%，残炭量从8.9%提升至20.5%。热重-红外联用(TG-FTIR)和扫描电镜(SEM)分析表明该体系通过促进致密炭层形成发挥高效阻燃作用。