聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是热塑性聚酯最重要的品种之一,其发展极为迅速。据估计,2020年全球PET产量将达到11017吨。历史1946年,英国公布了第一个PET制备专利。1953年,美国杜邦首次实现了PET的工业生产。最初的PET几乎完全用于合成纤维。在20世纪80年代,PET在工程塑料方面取得了突破,成为仅次于尼龙,聚碳酸酯,聚甲醛和聚苯醚的第五大工程塑料。PET具有优异的抗疲劳性,耐磨性和耐老化性,电绝缘性优异,对大多数有机溶剂和无机酸稳定,能耗低,加工性好,因此广泛用于塑料瓶和薄膜。和合成纤维。目前,PET应用主要集中在诸如电气和电子,汽车和仪器仪表的工业中,例如在电子工业中需要耐热性,电绝缘和高机械强度的部件的使用。它们用于汽车工业,重量轻,耐用。抗冲击和摩擦部件;用于仪器行业制造相机外壳,仪表外壳和各种附件。上述行业对备件的安全性能,特别是阻燃性能有很高的要求。因此,阻燃PET的发展已成为PET材料的研究热点。问:那么阻燃PET材料的主要方法是什么?有三种主要类型的答案。PET添加阻燃剂阻燃剂添加阻燃剂与许多其他聚合物材料相同。它是在燃烧过程中使用阻燃剂和基质材料在气相中加入PET基质中的一种阻燃剂,或者是(和)凝聚相阻燃剂,以提高PET的阻燃性能。PET中常用的阻燃剂包括溴,磷,氮等。目前,PET主要是含有溴系阻燃剂的阻燃剂,而十溴二苯基乙烷被广泛用作PET和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)阻燃剂中的添加剂阻燃剂。此外,美国五大湖公司开发的溴化苯乙烯均聚物阻燃剂(PBs-64Hw)还具有优异的热稳定性和颜色稳定性,无迁移,不起霜,可混合,易加工等优点。,并逐渐被使用。PET等热塑性聚酯的阻燃剂。应用于PET阻燃剂的磷基阻燃剂包括: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对PET具有良好的阻燃效果。这是因为TDBPPE在同一分子中含有溴和磷,并且具有卤素-磷的协同效应,并且PET中磷的阻燃效率极高。当通过TDBPPE生产阻燃PET时,它可以与三氧化锑组合使用或者可以单独使用。对于PET阻燃材料的氧指数,添加TDBPPE的效果更好。然而,作为添加磷酸酯的阻燃剂,也存在缺点,主要是因为磷酸酯阻燃剂大多是液体,耐热性差,挥发性高,相容性好,阻燃剂的磷含量和阻燃性。效果大致成比例。无机磷阻燃剂也可用于PET材料的阻燃,主要是红磷,磷酸盐和多磷酸铵。其中,红磷是一种优良的PET阻燃剂,具有添加量少,适用范围广的优点。。此外,磷酸盐也是热塑性聚酯中的有效阻燃剂。氮阻燃剂也可用于PET的阻燃剂。目前,含氮阻燃剂主要包括三类:三聚氰胺,双氰胺,锍盐及其衍生物。其中,三聚氰胺,三聚氰胺氰尿酸和三聚氰胺磷酸盐是阻燃剂市场中最有前途的品种。PET共聚物阻燃共聚阻燃PET是通过使阻燃剂作为第三单体与PET聚合方法反应制备的PET阻燃复合材料。反应性阻燃剂通常含有阻燃元素,例如P和N.这些元素的存在可以通过改变聚合物基质的热降解过程来改善聚合物的阻燃性。在PET的合成中,将可参与反应并具有阻燃性能的第三反应单体加入到聚合体系中以与分子主链键合以具有阻燃效果。然而,这种阻燃剂已经在工业应用中获得,主要是由于它们的磷含量低,稳定性差,并且在合成过程中易于低聚。含有二苯基乙炔结构的共聚酯的垂直燃烧过程示意图。用于阻燃PET的共聚物阻燃单体具有苯基二羧基苯基氧化膦(BCPPO),其是典型的共聚阻燃单体。它不仅具有优异的阻燃性能,而且还改善了阻燃PET的许多性能。2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)也是PET中阻燃合成的第三种单体。CEPPA是具有强酸性的次磷酸衍生物,该化合物上的羟基和羧基具有高反应性。离子键体氧指数测试后的样条(a)和离聚物阻燃抗熔滴示意图(b)此外,双酚A和双酚F,10-羟基-10氧-10-氢-苯氧基磷酸酯-2-8-二羧酸钾(DHPPO)-K)也可用作PET合成中的阻燃第三单体。当基材在高温下降解时,DHPPO-K可促进稳定碳层的形成,这有利于改善材料的阻燃性能。最近科学家们提出了PET智能阻燃PET智能阻燃剂。智能阻燃PET在成型过程中与普通PET没有什么不同,但PET在点燃时会改变其化学结构,如快速交联。该应用使熔体粘度迅速增加,加速碳化,从而起到阻燃和防熔的双重作用。所得共聚酯可以实现阻燃的非熔融液滴,同时保持PET的原始性能。同时,该共聚PET不含任何传统阻燃元素(如Cl,Br,P等),为新型绿色阻燃技术提供了新方法。对于智能阻燃PET,科学家们最近提出了两种其他类型的智能阻燃技术,即“离子聚合物抗熔滴”。和“高温自去除抗熔滴”。与高温自交联化学交联相比,离子聚合物以可逆的物理交联方式增加材料的熔体粘度以实现对液滴的抗性(图4)。科学家最近设计了一系列含磷阻燃单体,所得离聚物聚酯具有更好的阻燃和抗熔效果。“高温自去除抗液滴”通过在PET分子链中引入高温重排结构,并在高温下重排聚合物分子以促进材料的碳化以实现阻燃和抗熔化来实现。综上所述:1,目前工业制备的PET阻燃材料仍然是在加入阻燃剂的基础上,加入阻燃剂制备PET阻燃材料具有多种优势,通过各种协同作用阻燃剂有效改善复合材料的阻燃性能。然而,添加的阻燃剂通常与PET的相容性差,并且添加量通常高,这可能导致产品的表观和机械性能降低。共聚阻燃改性方法比较成熟,但存在局限性。作为第三单体反应性阻燃剂制备的PET材料需要改变PET聚合生产的工艺流程,面向许多PET产品。阻燃方法通用性差,成本高。3,PET智能阻燃剂的研究刚刚出现,但它具有无限的发展潜力。
