磷系阻燃改性共聚酯的热性能研究

 

阻燃聚酯的基础和应用研究经历了几个发展阶段,其中以磷系阻燃剂作为共聚组分的共聚型阻燃聚酯,由于在燃烧过程中具有低毒、低烟及阻燃性能持久等特点,符合当今环保的时代潮流,因而成为国内外阻燃聚酯研究工作者关注的热点之一,也是目前普遍采用并实现产业化和商品化的主流技术。

-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA),是目前阻燃共聚酯研究生产中应用最多的阻燃剂,但用CEP/PA合成的阻燃共聚酯,耐水解稳定性较差,由它生产的纤维,织成织物后,在碱减量等阶段易发生水解,从而造成织物强度的下降。近年来,新型磷系阻燃剂的合成及研究取得了较大的突破,用它合成的阻燃共聚酯,具有较好的耐水解稳定性。

切片重新熔融后的特性黏度降都随着熔融时间的增加而增大,随温度的提高而提高。这是由于共聚酯熔体的热降解现象随着温度的提高和时间的延长而加剧,造成分子质量下降,特性黏度相应下降。同时还可看到,无论是在熔融温度275°还是285°,特性黏度降均大于1样,这与前述的干燥温度对样品黏度降的影响相一致。因此,阻燃共聚酯纺丝时,需尽量减小熔体的停留时间,结合熔体的流动性能,选择合适的纺丝温度。

尽管干燥温度控制在比常规PET干燥时低得多的温度,但干切片的黏度降仍较大,而且随着温度的升高特性黏度降增加明显。这一方面是由于阻燃共聚酯中DEG含量较高,另一方面是由于阻燃共聚酯中键能较低的P#C键的存在,使大分子在一定的时间和温度条件下发生热氧化降解及热水解,引起分子链断裂,即特性黏度下降。对于3样品,因P#C键在大分子的主链上,一旦P#C键断裂,则直接导致分子质量的下降,因此,特性黏度下降更大。

利用主链含磷的阻燃剂CEPPA和侧链含磷的阻燃剂9羰基丙基/磷杂菲/氧化物合成的阻燃共聚酯,其各项常规性能指标比较接近,可满足阻燃聚酯纤维的生产。但使用侧链含磷的阻燃剂合成的阻燃共聚酯,与使用主链含磷的阻燃剂合成的阻燃共聚酯比,具有较好的热稳定性,热分解温度提高,切片干燥和重新熔融后的黏度降下降。

 

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