【摘要】： 本文采用了各种分析和测试手段对实验室中针对PET所制备的几种阻燃剂进行研究,分析阻燃剂的加入对PET热降解过程的影响,并在分析各种实验数据结果的基础上对阻燃剂的阻燃机理进行研究。这几种阻燃剂包括以乙酰化的含磷化合物9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲—对苯二酚(DOPO—HQ)、乙酰氧基对羟基苯甲酸、对(间)苯二甲酸为单体,采用熔融酯交换的方法合成的含磷无规热致液晶共聚酯TLCP,聚硫代苯基膦酸(9,10-二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲)苯撑酯(PDPTP),9,10-二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲-丁二酸(DDP)以及有机蒙脱土(O-MMT)。 裂解色谱-质谱(PY-GC-MS)的分析结果表明,TLCP、PDPTP、DDP和MMT的加入对PET裂解产物的组成影响极小,但能使一些裂解产物的相对浓度发生较大的变化,也就是说这些阻燃剂不会改变PET热分解反应的机理,但它们对某些裂解反应,尤其是深度裂解反应具有较强的抑制作用,此外,它们还使得裂解过程中一些相互竞争的反应之间的平衡受到了较大的影响。 TG分析表明,本文中的几种含磷阻燃剂TLCP、PDPTP、DDP都能降低PET的起始热分解温度Ti和最大分解温度Tmax,而且能降低在空气条件下,PET热分解第一阶段的失重率。对于热分解的第二阶段,几种含磷阻燃剂与PET所组成的阻燃聚酯的失重率都比PET的高。

TG-FTIR分析结果表明,TLCP和PDPTP中的磷元素在聚合物受热分解的初期阶段主要存在于凝聚相中,通过与空气中和聚合物中的氧发生反应生成磷的含氧聚合物磷酸和偏磷酸而在凝聚相发挥阻燃作用。而在较高温度下,磷元素则会形成小分子化合物,挥发到气相中,从而在气相中通过自由基机理发挥阻燃作用。 对裂解产物中含磷成分的分析结果显示,本文中所用的几种含磷阻燃剂在受热分解后,其磷元素在气相和凝聚相裂解产物中都有分配,再结合PY-GC-MS采用FT-IR,1H-NMR表征了阻燃剂的化学结构,用DSC、TG、WAXD及PLM等测试手段研究了共聚醋的热性能、结晶性、液晶性。产物为向列型液晶,有良好的热稳定性,5％热分解温度在440℃以上,其本身具有优异的阻燃性,LOI值达到了71。这种高阻燃性液晶高分子可以作为普通高分子材料的阻燃剂。