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一種新的主鏈含磷的低熔點(diǎn)共聚酯的熱性能和阻燃性能的研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2011-04-23   來源:防火建材網(wǎng)   瀏覽次數(shù):392  分享到: 分享到騰訊微博

PET如今已經(jīng)成為產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣的合成纖維制品。基于PET的無紡布在許多領(lǐng)域有著越來越廣的用途,例如農(nóng)業(yè),汽車工業(yè),建筑業(yè),家庭裝修裝飾,衛(wèi)生保健等行業(yè)。低熔點(diǎn)聚酯是一種重要的生產(chǎn)無紡布的原材料。但是,由于低熔點(diǎn)聚酯本身是極其易燃的,使得其在需要阻燃的領(lǐng)域的使用受到了極大的限制。在這篇文章中,研究開發(fā)了一種新的低熔點(diǎn)阻燃共聚酯。

本論文中,通過用對(duì)苯二甲酸(TPA),乙二醇(EG),己二酸(AA),新戊二醇(NPG),和2-羧乙基苯基次膦酸(HPPPA)經(jīng)過酯化和縮聚兩個(gè)步驟制備(Scheme 1)出了一種新型主鏈含磷低熔點(diǎn)聚酯(PENTA)。此外還用DSC測試及燃燒測試研究了AANPG和HPPPA對(duì)PENTA的熔融性能和燃燒性能的影響。本論文使用的原料均為市售易得。Table 1 是對(duì)相同工藝條件下制備出的主鏈含磷低熔點(diǎn)阻燃共聚酯PENTA的特性黏數(shù)測試表,從中可以看到各個(gè)樣品都具有較高的特性黏數(shù)。當(dāng)樣品在280℃恒溫5min消除熱歷史以后,在以10 °C /min的升溫速率升到280 °C,所得的DSC第二次升溫曲線見Figure 1a。從Figure 1a和Table 2中可以看到,PENTA0-50的熔點(diǎn)(Tm)是174.2°C,相對(duì)于純PET的熔點(diǎn)要低得多,這是由于己二酸的引入增大了聚酯分子鏈的柔順性而導(dǎo)致的。此外在Figure 1a中,除了PENTA0-50以外,其他樣品的二次升溫曲線并沒有出現(xiàn)明顯的熔融吸熱峰,這是因?yàn)镠PPPA和NPG中的苯基及甲基存在破壞了聚酯鏈段的規(guī)整性,從而沒有出現(xiàn)明顯的熔融峰。為了能更好的研究PENTA30-50PENTA30-50-3PENTA30-50-5的熔融行為,樣品在90°C
真空退火12 h后,然后再以10 °C /min的升溫速率從0°C升到280 °C。從Figure 1b可以看到這3個(gè)樣品都出現(xiàn)了明顯的多重熔融峰。一般認(rèn)為,在高于退火溫度10 °C的較低的熔融吸熱峰,是二次結(jié)晶生成的晶體的熔融,而緊鄰著它較高處的熔融吸熱峰才是主熔融峰。從Table 2中DSC的數(shù)據(jù)中可以看出,隨著HPPPA含量的增高,PENTA30-50PENTA30-50-3和PENTA30-50-5的熔點(diǎn)逐步降低。

本論文用LOI 和UL-94來研究PENTA的燃燒性能。如Table 3,隨著HPPPA含量從0到5 wt%,PENTA的極限氧指數(shù)從24提高到了32.2而UL-94等級(jí)也從V-2提高到了V-0。顯而易見,加了HPPPA的PENTA表現(xiàn)出了更好的燃燒性能,阻燃劑HPPPA的加入在降低聚酯熔點(diǎn)的同時(shí)也能明顯改善低熔點(diǎn)聚酯的阻燃性。

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