聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是熱塑性聚酯最重要的品種之一,其發展極為迅速。據估計,2020年全球PET產量將達到11017噸。歷史1946年,英國公布了第一個PET制備專利。1953年,美國杜邦首次實現了PET的工業生產。最初的PET幾乎完全用于合成纖維。在20世紀80年代,PET在工程塑料方面取得了突破,成為僅次于尼龍,聚碳酸酯,聚甲醛和聚苯醚的第五大工程塑料。PET具有優異的抗疲勞性,耐磨性和耐老化性,電絕緣性優異,對大多數有機溶劑和無機酸穩定,能耗低,加工性好,因此廣泛用于塑料瓶和薄膜。和合成纖維。目前,PET應用主要集中在諸如電氣和電子,汽車和儀器儀表的工業中,例如在電子工業中需要耐熱性,電絕緣和高機械強度的部件的使用。它們用于汽車工業,重量輕,耐用?？箾_擊和摩擦部件;用于儀器行業制造相機外殼,儀表外殼和各種附件。上述行業對備件的安全性能,特別是阻燃性能有很高的要求。因此,阻燃PET的發展已成為PET材料的研究熱點。問:那么阻燃PET材料的主要方法是什么?有三種主要類型的答案。PET添加阻燃劑阻燃劑添加阻燃劑與許多其他聚合物材料相同。它是在燃燒過程中使用阻燃劑和基質材料在氣相中加入PET基質中的一種阻燃劑,或者是(和)凝聚相阻燃劑,以提高PET的阻燃性能。PET中常用的阻燃劑包括溴,磷,氮等。目前,PET主要是含有溴系阻燃劑的阻燃劑,而十溴二苯基乙烷被廣泛用作PET和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)阻燃劑中的添加劑阻燃劑。此外,美國五大湖公司開發的溴化苯乙烯均聚物阻燃劑(PBs-64Hw)還具有優異的熱穩定性和顏色穩定性,無遷移,不起霜,可混合,易加工等優點。,并逐漸被使用。PET等熱塑性聚酯的阻燃劑。應用于PET阻燃劑的磷基阻燃劑包括:磷酸三苯酯,磷酸三甲苯酯,磷酸三乙酯,三磷酸溴(TDBPPE)等。其中,TDBPPE對PET具有良好的阻燃效果。這是因為TDBPPE在同一分子中含有溴和磷,并且具有鹵素-磷的協同效應,并且PET中磷的阻燃效率極高。當通過TDBPPE生產阻燃PET時,它可以與三氧化銻組合使用或者可以單獨使用。對于PET阻燃材料的氧指數,添加TDBPPE的效果更好。然而,作為添加磷酸酯的阻燃劑,也存在缺點,主要是因為磷酸酯阻燃劑大多是液體,耐熱性差,揮發性高,相容性好,阻燃劑的磷含量和阻燃性。效果大致成比例。無機磷阻燃劑也可用于PET材料的阻燃,主要是紅磷,磷酸鹽和多磷酸銨。其中,紅磷是一種優良的PET阻燃劑,具有添加量少,適用范圍廣的優點。。此外,磷酸鹽也是熱塑性聚酯中的有效阻燃劑。氮阻燃劑也可用于PET的阻燃劑。目前,含氮阻燃劑主要包括三類:三聚氰胺,雙氰胺,锍鹽及其衍生物。其中,三聚氰胺,三聚氰胺氰尿酸和三聚氰胺磷酸鹽是阻燃劑市場中最有前途的品種。PET共聚物阻燃共聚阻燃PET是通過使阻燃劑作為第三單體與PET聚合方法反應制備的PET阻燃復合材料。反應性阻燃劑通常含有阻燃元素,例如P和N.這些元素的存在可以通過改變聚合物基質的熱降解過程來改善聚合物的阻燃性。在PET的合成中,將可參與反應并具有阻燃性能的第三反應單體加入到聚合體系中以與分子主鏈鍵合以具有阻燃效果。然而,這種阻燃劑已經在工業應用中獲得,主要是由于它們的磷含量低,穩定性差,并且在合成過程中易于低聚。含有二苯基乙炔結構的共聚酯的垂直燃燒過程示意圖。用于阻燃PET的共聚物阻燃單體具有苯基二羧基苯基氧化膦(BCPPO),其是典型的共聚阻燃單體。它不僅具有優異的阻燃性能,而且還改善了阻燃PET的許多性能。2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)也是PET中阻燃合成的第三種單體。CEPPA是具有強酸性的次磷酸衍生物,該化合物上的羥基和羧基具有高反應性。離子鍵體氧指數測試后的樣條(a)和離聚物阻燃抗熔滴示意圖(b)此外,雙酚A和雙酚F,10-羥基-10氧-10-氫-苯氧基磷酸酯-2-8-二羧酸鉀(DHPPO)-K)也可用作PET合成中的阻燃第三單體。當基材在高溫下降解時,DHPPO-K可促進穩定碳層的形成,這有利于改善材料的阻燃性能。最近科學家們提出了PET智能阻燃PET智能阻燃劑。智能阻燃PET在成型過程中與普通PET沒有什么不同,但PET在點燃時會改變其化學結構,如快速交聯。該應用使熔體粘度迅速增加,加速碳化,從而起到阻燃和防熔的雙重作用。所得共聚酯可以實現阻燃的非熔融液滴,同時保持PET的原始性能。同時,該共聚PET不含任何傳統阻燃元素(如Cl,Br,P等),為新型綠色阻燃技術提供了新方法。對于智能阻燃PET,科學家們最近提出了兩種其他類型的智能阻燃技術,即“離子聚合物抗熔滴”。和“高溫自去除抗熔滴”。與高溫自交聯化學交聯相比,離子聚合物以可逆的物理交聯方式增加材料的熔體粘度以實現對液滴的抗性(圖4)?？茖W家最近設計了一系列含磷阻燃單體,所得離聚物聚酯具有更好的阻燃和抗熔效果?！案邷刈匀コ挂旱巍蓖ㄟ^在PET分子鏈中引入高溫重排結構,并在高溫下重排聚合物分子以促進材料的碳化以實現阻燃和抗熔化來實現。綜上所述:1,目前工業制備的PET阻燃材料仍然是在加入阻燃劑的基礎上,加入阻燃劑制備PET阻燃材料具有多種優勢,通過各種協同作用阻燃劑有效改善復合材料的阻燃性能。然而,添加的阻燃劑通常與PET的相容性差,并且添加量通常高,這可能導致產品的表觀和機械性能降低。共聚阻燃改性方法比較成熟,但存在局限性。作為第三單體反應性阻燃劑制備的PET材料需要改變PET聚合生產的工藝流程,面向許多PET產品。阻燃方法通用性差,成本高。3,PET智能阻燃劑的研究剛剛出現,但它具有無限的發展潛力。
