收藏本站
收藏 | 论文排版

新型侧基含磷阻燃共聚酯的合成、表征及阻燃机理研究

张强  
【摘要】: 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维是目前世界上应用最广泛、耗量最大的合成纤维材料,而聚酯纤维的无卤阻燃是当前纤维材料阻燃的重要研究方向。本文利用实验室自制的含磷反应型阻燃剂,与对苯二甲酸、乙二醇进行共聚反应,制得了两种含磷量不同的共聚酯;采用傅立叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)及元素分析等技术和手段对共聚酯的结构进行了表征;利用差示扫描量热(DSC)仪、热重分析(TGA)仪、极限氧指数(LOI)仪对共聚酯的热学性能、热降解行为和阻燃性能进行了研究;运用热重红外联用技术(TG-FTIR)、裂解-气相色谱-质谱联用技术(Py-GC-MS)、直接裂解-质谱技术(DP-MS)研究了共聚酯的热降解气相产物;用FTIR和X射线光电子能谱技术(XPS)对含磷共聚酯的热降解凝缩相产物进行了深入系统地分析,以推测含磷单元对PET的阻燃作用机理;并对共聚酯的可纺性进行了初步探索。 本文合成的共聚酯含磷单元位于大分子链的侧基,磷含量分别为0.35%、0.65%,均表现出良好的阻燃性能,其LOI分别为31.5%、33.4%,且具有良好的抗熔滴行为。 侧基含磷单元的引入降低了聚酯的玻璃化温度Tg、熔点Tm、结晶温度Tc,以及初期热稳定性和热降解活化能,但对聚酯最大热失重速率(Rmax)及热失重速率峰值温度(Tmax)影响极小;同时三种热降解动力学分析方法研究表明纯PET和侧基含磷阻燃共聚酯(FR-PET)在主降解阶段具有相同的热降解机理,均为反应级数中的收缩球形对称,控制反应过程的步骤为减速形α-t曲线。 气相产物分析表明PET和FR-PET具有相似的裂解产物,主要是CO、CO2、CH3CHO、苯甲酸、芳香羧酸酯等。此外证实了FR-PET在热降解过程中首先P-C键发生断裂,形成9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物(DOPO)等含磷物种,进而P-O键断裂,形成具有捕捉气相火焰反应区H·、HO·的PO自由基,从而在气相中发挥阻燃作用。同时热降解凝缩相产物研究表明FR-PET热降解凝缩相产物中含磷量随着温度的升高逐渐减少,且不含磷酸、偏磷酸等促进聚合物脱水炭化的物质,从凝缩相的角度证实了热降解过程中形成的含磷物种挥发至气相。以上研究结果表明侧基含磷阻燃共聚酯主要以气相机理发挥阻燃作用,而凝缩相阻燃作用极其有限。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马洪涛,许家瑞,麦堪成,曾汉民;热致液晶共聚酯多相结构的研究[J];材料工程;1994年12期
2 黄关葆,武荣瑞;共聚酯的固相缩聚研究[J];合成纤维;1994年03期
3 刘建民;热收缩膜用共聚酯的合成研究[J];中国塑料;1998年03期
4 喻爱芳,蒋瑜,李文刚,黄象安;1,4环己二甲醇改性聚对苯二甲酸乙二酯[J];化工新型材料;2004年11期
5 席世平;刘振兴;黄乐览;冯敏辉;潘鉴元;;涤纶与对—乙酰氧基苯甲酸共聚酯的热分析[摘要][J];广州化工;1985年01期
6 单国荣,翁志学,黄志明,潘祖仁;一种支氏液晶共聚酯的合成[J];高分子学报;2002年05期
7 张景清;以二甘醇为第四单体的NPCDP共聚酯的探索研制[J];金山油化纤;1994年02期
8 杨建军,吴明元,查刘生,张建安,吴庆云;癸二酸/对苯二甲酸系共聚酯的合成及耐热性能研究[J];中国科学技术大学学报;2001年01期
9 ;新共聚酯聚合体[J];纺织信息周刊;2001年25期
10 陈玉君,杨始堃;共聚酯中间苯二甲酸含量的NMR测定[J];聚酯工业;2003年04期
11 郭朝莹,毛联波,周兴平,解孝林;PBT/PHB热致液晶共聚酯的原位乙酰化合成与表征[J];塑料工业;2004年01期
12 ;易染超柔软共聚酯产品开发应用专题征稿启事[J];上海纺织科技;2010年09期
13 陈秋红 ,王爱梅;最新专利[J];合成技术及应用;2001年03期
14 钱伯章;;伍德依汶达菲瑟承揽巴斯夫生物可降解共聚酯合同[J];聚酯工业;2009年02期
15 郑宁来;;生物降解脂肪-芳香族共聚酯[J];聚酯工业;2010年03期
16 谭晓玲;;一种可降解共聚酯的合成及表征[J];聚酯工业;2011年01期
17 邓建元,武荣瑞,黄关葆;共聚酯固相聚合动力学研究[J];高分子材料科学与工程;1995年03期
18 解孝林,杨成,唐旭东,李瑞霞,吴大诚;ABA/PET液晶共聚酯酰胺的结构与性能[J];功能高分子学报;1997年01期
19 谌东中,吴立芬,陈庆民,余学海;含非线性光学侧基的共聚酯的合成及相行为研究[J];功能高分子学报;1998年02期
20 王久芬,姜丽萍,周海骏;含PET热致液晶共聚酯的合成及表征[J];化工新型材料;2001年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付昌飞;陈斌;顾利霞;;新型共聚酯的热性能研究[A];超柔软易染聚酯纤维开发应用研讨会论文集[C];2011年
2 阮超;杨荣;钟海艺;陈力;王玉忠;;一种新型的含磷液晶阻燃共聚酯[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
3 陈洪兵;张怡;陈力;王伟;王德义;王玉忠;;侧基含磷聚对苯二甲酸丙二醇酯阻燃共聚酯的合成和性能研究[A];2010年中国阻燃学术会议论文集[C];2010年
4 郭德明;敬新柯;吴嘉宁;欧影轻;翟飞玉;陈力;王玉忠;;一种具有改善抗熔滴效果的阻燃共聚酯[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
5 赵海波;杨君驰;刘博文;陈力;王玉忠;;一种新型的阻燃抗熔滴共聚酯[A];2011年中国阻燃学术年会会议论文集[C];2011年
6 陈斌;付昌飞;顾利霞;;新型共聚酯的熔融流变性能研究[A];超柔软易染聚酯纤维开发应用研讨会论文集[C];2011年
7 赵海波;王晓琳;刘博文;陈力;王玉忠;;一种新型无传统阻燃元素的阻燃抗熔滴共聚酯[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
8 敬新柯;郭德明;张俊波;汪秀丽;王玉忠;;一种新的阻燃低熔点共聚酯(PEDT)的合成和性能研究[A];2010年中国阻燃学术会议论文集[C];2010年
9 魏高富;王留阳;顾利霞;;PET-PTT共聚酯的合成及组成和热性能研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
10 敬新柯;郭德明;张瑶;王玉忠;;侧基含磷低熔点阻燃共聚酯的热稳定性研究[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓慧;脂肪族—芳香族共聚酯合成新工艺及性能研究[D];北京化工大学;2011年
2 朱魁;稀土催化缩聚合成芳香—脂肪族共聚酯和功能化聚酯及性能研究[D];浙江大学;2010年
3 边界;PET及其共聚酯的结晶行为[D];浙江大学;2002年
4 徐勇;PTT及其共聚酯的合成与结晶行为研究[D];浙江大学;2005年
5 黄关葆;线型饱和聚酯与共聚酯的合成及性能研究[D];四川大学;2003年
6 谈利承;熔融酯交换制备可生物降解共聚酯和抗菌性聚酯及其纳米复合材料[D];南昌大学;2012年
7 郭宪英;HCDP共聚酯合成及结构与性能研究[D];东华大学;2002年
8 王炳涛;可降解PLA-PBT共聚酯的合成与改性[D];浙江大学;2010年
9 陈晓婷;阻燃性液晶共聚酯及其与PET的原位复合物[D];四川大学;2002年
10 曲铭海;侧基含磷阻燃共聚酯/无机纳米复合材料的研究[D];四川大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 祝根平;从废聚酯合成多组分共聚酯的研究[D];浙江大学;2004年
2 李芷;聚(对苯二甲酸丁二酯/己二酸丁二酯)共聚酯的研究[D];江苏科技大学;2013年
3 黄玉兰;可降解芳香/脂肪共聚酯的序列结构与结晶行为、形态、力学和降解性能的关系[D];南昌大学;2011年
4 李仙会;多嵌段共聚酯的合成及对PC的改性作用[D];南京工业大学;2003年
5 韩艳萍;聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共聚聚酯的合成与性能研究[D];华东理工大学;2013年
6 陈正南;改性PET共聚酯的合成及其与PC合金的研究[D];南京工业大学;2003年
7 马艳丽;阻燃PTT共聚酯的制备与性能研究[D];浙江理工大学;2011年
8 欧阳少平;新型生物材料3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)的高效发酵生产[D];清华大学;2004年
9 杜晓华;阻燃性液晶共聚酯及其与PET共混物的性能研究[D];四川大学;2004年
10 金小芳;共聚酯/蒙脱土纳米复合材料[D];北京化工大学;2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 小毛;可降解共聚酯性价比优势明显[N];中国化工报;2009年
2 孟晶;伊士曼特种共聚酯扩能[N];中国化工报;2008年
3 梁晓云;全生物降解共聚酯研究项目通过验收[N];中国石化报;2007年
4 国诗品;全生物降解共聚酯研究项目通过验收[N];中国新闻出版报;2007年
5 李想;美国伊士曼Tritan共聚酯用于生产新型饮料瓶[N];中国包装报;2009年
6 王丽芳;根治白色污染有望[N];中国新闻出版报;2007年
7 赵伯;北京化工研究院全生物降解共聚酯研究项目通过验收[N];中国包装报;2007年
8 钱伯章;2006:合成树脂高水平成果迭出[N];中国化工报;2007年
9 塑文;国内外生物降解塑料现状与发展趋势[N];中国包装报;2008年
10 陈维新;仪化科研人员领到产业化应用奖[N];中国石化报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978