共聚改性阻燃聚酯的合成与表征

通过共聚法合成得到一种含有新型磷-氮阻燃剂Fyrol-6的阻燃聚酯,并通过改变反应温度、反应时间和催化剂用量,得到了优化的合成反应条件。在优化条件下,分别合成了阻燃剂添加量为对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)质量的5%、10%、15%、20%的阻燃聚酯,对合成的阻燃聚酯进行了红外光谱(FTIR)、热失重(TG)和极限氧指数(LOI)测试。结果表明,合成的阻燃聚酯中含有BHET、Fyrol-6和OPA三种原料的结构特征;阻燃剂进入到聚酯分子链中后,其热稳定性提高,所制得的阻燃聚酯具有较高的LOI值,这种新型阻燃聚酯有望作为一种添加型阻燃剂应用于PET的阻燃改性。     

吸湿阻燃涤纶短纤维的开发

以对苯二甲酸乙二酯为主体分子结构,添加共聚型磷系阻燃剂和含有吸湿官能团的单体改性聚酯大分子链,以其改性聚酯切片为原料制得吸湿阻燃短纤维,其断裂强度、断裂伸长率等主要指标达到要求;制得阻燃涤纶织物极限氧指数大于30%。     

磷系阻燃剂FR/APP协效阻燃PP

采用氧指数测定仪、热重分析仪和锥形量热仪研究了磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)和聚磷酸铵(APP)复配体系对聚丙烯(PP)材料阻燃性能的影响.结果表明,FR/APP提高了PP的极限氧指数(LOI)、热稳定性和残炭率,降低了热释放速率.当w(FR)为15%和w(APP)为10%复配阻燃PP时,复合材料的LOI为29.6%.阻燃级别达到UL 94 V-0级.     

磷杂化的水性聚氨酯的制备及其性能表征

以氯磷酸二苯酯和酒石酸为原料,合成了含磷二元酸;将其与新戊二醇进行脱水缩合反应,得到侧链含磷的聚酯二醇;再将产物含磷聚酯二醇与异佛尔酮二异氰酸酯反应,二羟甲基丁酸扩链,制备了含磷元素的阻燃水性聚氨酯乳液及其胶膜。对含磷聚酯二醇及聚氨酯膜的热稳定性能以及聚氨酯胶膜的耐水、耐碱水、耐丙酮性能及阻燃性进行了研究。结果表明,随着磷含量的增加,聚氨酯胶膜的氧指数、残重率及耐介质性能均增加。当聚氨酯膜中磷质量分数为1.9%时,氧指数达27.2%。     

涤纶磷系共聚阻燃剂及阻燃聚酯制备方法

描述了膦菲共聚阻燃剂的特性。介绍了由 H CA( 9,10 -二氢 -9-氧 -10 -氧杂膦菲 )、衣康酸、乙二醇反应制备新型磷化合物磷系共聚阻燃剂 ,以及用该阻燃剂制备阻燃聚酯的方法。所制备的阻燃聚酯具有优异的阻燃性能 ,极限氧指数 30～ 32。     

阻燃聚酯/纳米SiO_2复合材料的制备及阻燃性能

采用直接酯化法,使用反应型含磷单体合成阻燃聚酯,在酯化产物中加入改性纳米SiO2制备阻燃聚酯/纳米SiO2复合材料,使用热重(TG)分析、扫描电子显微镜(SEM)、极限氧指数(LOI)测试、X射线能谱(EDS)分析等对复合材料进行分析和研究。LOI测试结果显示,随着磷含量的增加,LOI逐渐上升;当纳米SiO2质量分数大于1.8%时,LOI降低。TG分析结果表明,磷元素的加入促进质量保持率的提高,硅元素的加入提高炭层性能和提高质量保持率。SEM显示,燃烧后的复合材料形成多孔且致密的炭层,抑制热量的传输和扩散。EDS元素分析显示,燃烧后磷、硅元素均匀分布在炭层中,增强炭层性能,从而提高材料的阻燃性能。     

阻燃聚酯切片及短纤维的开发和性能

阐述了磷系阻燃聚酯切片的制备过程,研究了切片的物化性能、结晶性能、热稳定性及可纺性,并将阻燃聚酯短纤维织成织物进行阻燃性测试。结果表明,该阻燃聚酯切片物理指标与普通聚酯切片相当,可纺性良好,短纤维的后加工性能良好,阻燃聚酯纤维和织物的极限氧指数均可达34%,具有广阔的应用领域。     

一种含磷聚氨酯弹性体的制备及性能表征

以氯磷酸二苯酯(DPCP)和酒石酸(TA)为原料,合成了含磷二元酸(PDA)。将其与新戊二醇(NPG)进行脱水缩合反应,得到侧链含磷的聚酯二醇(PPD)。再将产物与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应,1,4-丁二醇(BDO)扩链,冰乙酸封端,得到磷元素杂化的本征阻燃的热塑性聚氨酯弹性体(PTPU)。采用FTIR、热重分析(TGA)、氧指数(LOI)、SEM、拉伸机对合成产物结构、热稳定性能、阻燃性能、力学性能进行分析。结果表明,随着磷含量的增加,LOI和残炭率均增加,拉伸强度也适当提升。当磷含量达到1.5%时,LOI达到29.3%。     

含磷阻燃水性聚氨酯乳液的制备及其性能

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和顺丁烯二酸酐(MAH)为原料合成含磷单体DOPOMA,将其与二元酸、二元醇进行缩聚反应,得到侧链含磷的端羟基饱和聚酯二元醇,再将其与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应、二羟甲基丁酸和一缩二乙二醇扩链、三乙胺中和得到含磷阻燃水性聚氨酯。采用红外光谱、热重、极限氧指数(LOI)、扫描电子显微镜(SEM)对含磷高聚物的结构、热稳定性、成炭能力进行了分析。结果表明,随着P含量的增加,LOI和残炭率逐渐增大。当P含量达到2.5%时,LOI为34,残炭率为36.3%;SEM显示,含磷水性聚氨酯的炭化层形貌呈现出均匀致密的炭层,有利于聚合物的阻燃。     

耐热阻燃聚酯的制备及性能研究

以精对苯二甲酸与乙二醇为主要原料,在聚酯聚合过程中引入可与聚酯熔体发生化学反应的磷系高分子阻燃剂,最终制得新型耐热阻燃聚酯树脂。该聚酯的极限氧指数(LOI)可达44.4%,与普通共聚型阻燃聚酯相比,不仅满足难燃材料的要求,同时具有更高的熔点(≥255℃),更优异的热稳定性、结晶性以及耐酸碱性能,可广泛应用于印花面料、工业丝、单丝及工程塑料等领域。     

阻燃聚酯及其短纤维的技术开发

以磷系化合物为阻燃剂,采用共聚的方法形成规整的嵌段阻燃聚酯。在聚酯其它性能不受到明显影响的条件下,得到具有稳定阻燃性的聚酯,并进行了纺丝试验。确定了阻燃聚酯的工艺配方和生产工艺,制得的阻燃聚酯短纤维,具有工艺过程简单,物耗和能耗低,阻燃聚酯氧指数高,可纺性好的特点。     

阻燃涤纶纺丝技术

探讨了磷系阻燃涤纶的生产工艺。试验表明 :采用含水率在 30μg/ g以下的阻燃切片 ,选择纺丝温度 2 70℃和纺丝速度 2 80 0 m / m in,合适的组件过滤砂配方、喷丝板孔径及纺丝冷却条件 ,可制得性能优良的阻燃 POY,所加工的 DTY织物的极限氧指数达 35 .2 %     

全消光阻燃聚酯切片工业制造及性能表征

采用2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)、[(6-氧(6H)-二苯并(c,e)(1,2)-氧磷杂己环-6-酮)甲基]-丁二酸(DDP),在连续化聚酯装置上工业化生产全消光阻燃聚酯切片。介绍了全消光阻燃聚酯切片的生产过程,并对产品性能进行了表征。结果表明:生产过程稳定,产品质量优异,全消光阻燃聚酯切片的结晶性能低于常规全消光切片,热稳定性能优于常规全消光切片,阻燃性能优良。     

抗滴落阻燃聚丙烯动态粘弹性能及其纺丝温度研究

在聚丙烯／蒙脱土(PP／MMT)纳米复合材料的基础上添加受阻胺型阻燃剂制备抗滴落阻燃聚丙烯切片并纺丝。动态粘弹性测试表明,加入质量分数为1％的阻燃剂就极大的增加PP／MMT纳米复合材料在低频下的储能模量,抗滴落阻燃聚丙烯的类固态流体行为更加明显。随着蒙脱土含量的增加,抗滴落阻燃聚丙烯纤维内部的网络结构逐渐完善,对纺丝温度的影响也逐渐加大,需要适当降低纺丝温度,以适应网络结构,达到可纺性要求。     

阻燃PET母粒及阻燃涤纶的生产

采用国产磷系阻燃剂制备出阻燃母粒,将母粒与PET切片共混生产阻燃涤纶短纤维,纤维的可纺性优良,断裂强度随阻燃剂加入量的增加有所降低,当母粒中阻燃剂的质量分数在3％～4％时,纤维的综合性能较好,织物的限氧指数(LOI)值高达31。     

187 dtex/288 f细旦阻燃涤纶长丝制备工艺

通过用实验机和在线生产,对用TCS法生产的细旦阻燃涤纶长丝的工艺条件,如切片含水率、纺丝温度、冷却成形、丝条上油率、热管温度及热管位置等工艺参数进行了研究。结果表明:采用合理的干燥工艺可获得含水率稳定在1.8×10-5以内的阻燃干切片;1#联苯锅炉温度控制在265～267℃,2#联苯锅炉温度控制在269～271℃;侧吹风风温为(21±1)℃、风速0.45m/s、风湿70%±5%;丝条上油率1%～1.2%;热管温度168～170℃,位置距喷丝板高度910mm时,可生产出质量优良的细旦阻燃涤纶长丝。     

阻燃聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备及其阻燃性能研究

采用熔融共混技术,将次磷酸铝(AHP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MC)引入聚丁二酸丁二醇酯(PBS),制备了一系列阻燃PBS复合材料,并采用极限氧指数、垂直燃烧、微型量热测试以及热失重分析研究了复合材料的阻燃性能以及热稳定性。结果表明,AHP可以有效提高PBS复合材料的阻燃性能;AHP与MC复配可以进一步提高复合材料的阻燃性能,两者质量比为2∶1,添加量为20 %（质量分数,下同）即可使复合材料达到UL 94 V 0级别,极限氧指数达到29 %;AHP以及复合阻燃体系可以有效提高复合材料初始分解温度及其高温稳定性。     

Experimental investigation of mechanical,thermal, and flame-retardant property of polyamide 6/phenoxyphosphazene fibers

In this study, flame-retardant polyamide 6 (PA6) fibers incorporated with hexaphenoxycyclotriphosphazene (HPCP) were prepared by melt spinning. The effects of HPCP on the mechanical, thermal, and flame-retardant property of PA6 fibers were investigated. The results indicated that PA6 fibers containing less than 15 wt % of HPCP possessed acceptable spinnability. HPCP resulted in a slight decrease in tensile strength and tensile modulus, however, an enhancement of the flexibility. Thermal decomposition temperature of PA6 fibers reduced about 22 °C but the residue at 800 °C increased. At the loading of 10 wt %, PA6 fibers reached a limiting oxygen index value of 28.6% and had no smoldering time in the vertical oriented burning. Residue analysis by Fourier-transform infrared and scanning electron microscope revealed that a condensed phase mechanism was involved in the decomposition of PA6/HPCP system. Pyrolysis-gas chromatography–mass spectrometry results demonstrated that HPCP not affected the composition of the pyrolysis gases, but mainly intensified the effusion of nonflammable gases, which is positive to flame retardancy. Therefore, the PA6/HPCP composite fibers would get access to satisfactory applications as flame-retardant materials. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48458.     

阻燃聚酯现状及发展趋势

简要介绍了国内外阻燃聚酯的发展概况,聚酯阻燃机理,聚酯纤维阻燃化方法以及用于阻燃聚酯的阻燃剂,并指出了阻燃聚酯的发展趋势。