1、摘要石油是現代高分子材料的主要原料，但隨著全球性石油能源的緊缺，傳統(tǒng)意義上以石油原料為基礎的高聚物包括合成纖維受到了嚴峻的挑戰(zhàn)。而海藻酸鈉是來源于褐藻、海藻等海洋性藻類的天然高分子，具有來源廣、可再生、綠色無污染等優(yōu)點，因此，發(fā)展以海洋植物為主要來源的海洋生物質纖維便成了大勢所趨。本論文通過濕法紡絲工藝制備出本質阻燃金屬海藻酸鹽纖維和甲殼素纖維以及海藻酸鈣／納米氫氧化鋁復合纖維。并通過極限氧指數、錐形量熱、熱失重分析、殘渣電鏡掃描、氣相

2、裂解質譜聯(lián)用和紅外等測試手段對3類纖維的阻燃性能、熱穩(wěn)定性能和裂解產物進行了表征，并對其熱裂解機理進行了探討。用錐形量熱和極限氧指數對金屬海藻酸鹽纖維和海藻酸纖維的燃燒特性與阻燃特性進行了表征，結果表明：金屬海藻酸鹽纖維的阻燃性能優(yōu)于海藻酸纖維，金屬離子起到了阻燃劑的作用；殘?zhí)侩婄R掃描和熱失重分析結果說明：與海藻酸纖維相比，海藻酸鹽纖維燃燒后可以產生更多的殘?zhí)苛?，且形成的碳層更厚、更致密，這也是海藻酸鹽纖維阻燃性能優(yōu)異的重要原因；基于以

3、上測試結果提出了海藻酸鹽纖維的金屬離子阻燃機理：金屬離子催化熱解改變了海藻多糖大分子的熱裂解歷程；金屬離子的存在造就了堿性環(huán)境，促進海藻酸鹽纖維的脫羧反應產生大量的二氧化碳；金屬氧化物或金屬碳酸鹽的催化成碳反應。對甲殼素纖維的測試結果表明，與粘膠纖維相比，甲殼素纖維的阻燃特性、熱穩(wěn)定性能均好于粘膠纖維，并且燃燒后產生了更多的殘渣以及較少的裂解產物，是一種本質阻燃纖維，原因在于甲殼素纖維中氮元素的存在起到了氣相阻燃與凝固態(tài)阻燃的作用。一納

4、米氫氧化鋁作為一種阻燃增強劑，具備較好的化學穩(wěn)定性和阻燃性，廣泛應用于塑料領域，在纖維領域尚未見使用。通過濕法紡絲工藝制備出海藻酸鈣／納米氫氧化鋁復合纖維，并對纖維進行了纖維強力測試和熱失重分析，結果表明納米氫氧化鋁的引入能夠提高海藻酸鈣／納米氫氧化鋁復合纖維的強度和阻燃性能。關鍵詞：海藻酸鹽纖維；甲殼素纖維；納米氫氧化鋁；金屬離子；熱解；阻燃性能目錄第一章緒論I11海藻酸鹽簡介1111海藻酸及海藻酸鹽的結構與性質1112海藻酸鈉的制備

5、3113海藻酸鈉及其鹽類的應用4114海藻酸鹽纖維的研究進展512甲殼素簡介7121甲殼素的結構與性質7122甲殼素的應用8123甲殼素纖維的制備工藝8124甲殼素／殼聚糖纖維的主要特性8125甲殼素纖維的應用與研究現狀913阻燃劑與阻燃機理簡介10131有機阻燃劑10132無機阻燃劑。1114金屬離子鹽對高分子材料熱性能的影響1215本論文研究的目的和意義：13第二章海藻酸鹽纖維的阻燃、熱穩(wěn)定性能及其裂解機理研究1521引言，1522

6、實驗部分15221主要實驗儀器與試劑15222海藻酸鹽纖維的制備16223測試儀器與測試條件1623結果與討論16231纖維的極限氧指數16232纖維的阻燃性能與錐形量熱分析17233纖維殘渣的掃描電鏡表征20234纖維的熱穩(wěn)定性能22235裂解氣相色譜質譜聯(lián)用分析22236金屬離子阻燃機理2824d、結29第三章甲殼素纖維的制備及其阻燃熟穩(wěn)定性能研究3131引言3132實驗部分3l321主要試劑與藥品。3l322主要測試方法31323