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侧基含磷阻燃共聚酯/无机纳米复合材料的研究

曲铭海  
【摘要】:聚酯纤维因具有高模量、高强度及弹性、保形性和耐热性好等优点,成为合成纤维中产量最大(占所有合成纤维总产量的70%以上)、用途最广的纤维品种。自上个世纪九十年代以来,聚酯和聚酯纤维工业发展迅速,我国已成为世界上第一大聚酯生产国,它的阻燃化也早已为人们所重视。20世纪80年代末及90年代初兴起的聚合物/无机纳米复合材料开辟了阻燃高分子的新途径,被誉为塑料阻燃技术的革命。众所周知,有机磷系阻燃剂在发挥阻燃作用过程中,熔融滴落现象严重,无机纳米材料制备技术的发展以及在高聚物中的应用为这一问题的解决提供了技术支持。 本文合成了一种侧基含磷的反应型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-丁二酸(DDP),提供了一种制备高浓度硫酸钡溶胶的方法,并与对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)进行了共聚反应制备了阻燃共聚酯PFRP,利用原位聚合反应制备了阻燃共聚酯/硫酸钡纳米复合材料NPFRP。对DDP、硫酸钡溶胶、PFRP以及NPFRP的结构进行了表征:对PET、PFRP和NPFRP的热性能、燃烧性能、结晶性能、流变性能以及阻燃机理进行了系统的对比研究,并对NPFRP进行了中试试纺。 1.针对无机纳米材料在使用过程中存在的团聚问题,首次提出以乙二醇为溶剂,经过溶剂化处理,利用氢氧化钡和硫酸的沉淀反应制备高浓度纳米硫酸钡胶体,由于该胶体不经分离可以直接应用于聚合反应,可以大大减少应用粉体存在的二次团聚,并对沉淀剂浓度、溶剂化过程、胶体浓度与硫酸钡粒度的关系进行了研究,制备出浓度最高可达到20%(wt%),粒径


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