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《郑州大学》 2000年
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阻燃聚酯的制备、性能与应用研究

牛明军  
【摘要】: 聚酯因具有可燃性已严重影响了其在许多方面的应用和发展,我们以聚对 苯二甲酸乙二醇酯(PET)为基材,选择高效多元复合阻燃体系,采用双螺杆 挤出机挤出造粒新工艺,研制出了新型阻燃聚酯材料;通过锥型量热仪 (CONE)和热失重(TG)相结合的研究手段系统研究了PET和阻燃聚酯的 热行为、热降解动力学以及烟释放、热释放与成炭的关系;利用XLY-2型流 交仪研究了PET和阻燃聚酯的流变行为;利用微机控制电子万能试验机等研 究了PET和阻燃聚酯的物理力学性能;在优化工艺和配方的基础上制备了高 档阻燃PET人造发丝料,并应用于高档人造发丝的工业化生产。 1.尽管TG和CONE对PET及阻燃聚酯的热降解、交联和成炭的研究实 验条件上有很大的差别,但所得的实验结果有很大的一致性。SB/FR阻燃体系 能够促进阻燃聚酯提前分解成炭,提高残炭量,并随着阻燃剂配比的不同,残 炭量出现了极大值,隔热、隔氧阻止热裂解的进一步发展。 2.通过PET及阻燃聚酯的热降解动力学分析,求得了不同失重率的反应 活化能E和频率因子lgA,本工作未见报道;根据时—温等效原理得到了一系 列恒失重率的温度—时间曲线,为确定材料在某一温度下的使用寿命或达到某 一使用寿命所允许的最高使用温度提供了科学依据。 3.首次在50kWm~(-2)条件下利用CONE研究了阻燃聚酯的阻燃性能。结果 表明:.SB/FR能协同作用延长阻燃聚酯的点燃时间,并随着阻燃剂配比的不 同,点燃时间出现了极大值;同一配比的情况下,随着阻燃剂用量的增加,点 燃时间延长。说明了点燃时间延长是聚合物气相阻燃的特征。 4.SB/FR阻燃剂的加入降低了体系的热释放速率、总热释放量、平均有效 燃烧热,使最大热释放速率对应的时间提前。热释放的速度及总量均与质量损 失速率及量相联系,实质是凝聚相成炭提前与残炭量增加所致,显示了阻燃剂 的凝聚相阻燃特征。 5.SB/FR使阻燃聚酯的烟释放速率、烟释放量、CO、CO_2释放量有所降 低,烟性能、毒性下降。随着阻燃剂配比的不同,烟释放量有一极小值。同一 配比时,随着用量的减少,比消光面积减小,发烟量减小。 6.研究剪切速率、剪切应力和温度与阻燃聚酯熔体表观粘度的关系表明, 阻燃聚酯熔体的表观粘度随着温度的升高而降低;粘流活化能(凸E)随着剪 切速率的增大而减小:在实验温度下,阻燃聚酯熔体的表现粘度随剪切速率和 剪切应力的增大而降低,非牛顿指数(n)小于1,阻燃聚酯熔体为假塑性流 体。 7.该阻燃聚酯应用于高档阻燃PET人造发丝料,具有优良的纺丝工艺性 能,生产的高档阻燃人造发丝阻燃效果优异、手感好、柔软度适中、垂度好。 厂 完全适用于阻燃人造发套的需要。 8.采用双螺杆挤出机挤出造粒,工艺先进,混合和加工性能良好,已经 推广应用,产生了良好的经济和社会效益。 9.研制开发的高档阻燃PET人造发丝料,产品配方设计科学合理、思路 新颖,制备工艺先进,有所创新。经河南省科学技术情报研究所文献检索,填 补了国内该项空白。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TQ323.4

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