聚膦酸酯阻燃劑的合成及其在PET中的應用研究.pdf

1、本論文以2-（二苯基膦酰）-1，4-苯二酚(DPO-HQ)、二氯磷酸苯酯(MPCP)和苯基硫代膦酰二氯(TPPD)為原料，采用熔融縮聚的方法制備了兩種聚膦酸酯阻燃劑，聚苯氧基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1，4-苯二酚）酯(PPFR)和含有硫元素的聚硫代苯基膦酸（2-（二苯基膦酰）-1，4-苯二酚）酯(PPSFR)，并優(yōu)化了反應條件，采用FTIR、1H、31P NMR對目標物進行了結(jié)構(gòu)分析，并用熱重分析(TGA)對其進行了熱穩(wěn)定性分析。

2、r>　　通過熔融共混法分別將PPFR和PPSFR用于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)阻燃改性。通過垂直燃燒測試(UL94)、極限氧指數(shù)(LOI)、TGA、FTIR、裂解氣相質(zhì)譜(PY/GC-MS)、X射線光電子能譜(XPS)和掃描電鏡(SEM)等技術(shù)分析了阻燃PET的阻燃性能與機理。同時采用X射線衍射(XRD)、差式掃描量熱儀(DSC)和偏光顯微鏡(POM)分析了阻燃PET的結(jié)晶性能。
　　研究表明，PPFR和PPSFR的引入可使P

3、ET在空氣下的初始分解溫度升高，延緩PET降解，提高PET的阻燃性。當PPFR和PPSFR添加量分別為5％和3％時，可使PET通過UL94 V-0級，LOI分別達32％和29％，但在相同添加量下，PET/PPSFR的LOI均高于PET/PPFR。這一結(jié)果與阻燃劑的結(jié)構(gòu)特點及其在PET熱降解過程中的作用機理有關(guān)。
　　通過對阻燃PET在不同溫度下的凝聚相和氣相裂解產(chǎn)物分析發(fā)現(xiàn)，阻燃體系中PPFR在受熱分解時磷元素主要以含磷化合物的形

4、式在凝聚相富集，促進基體脫水形成致密、穩(wěn)定性高的炭層，其氣相阻燃作用則很有限。而PPSFR則同時在氣相和凝聚相中對PET起到阻燃作用。PPSFR結(jié)構(gòu)中P=S鍵鍵能較低，在PET/PPSFR受熱分解初期就能夠發(fā)生斷裂，形成大量的S自由基并逸出，它不僅可以與含磷自由基共同捕捉火焰區(qū)氫自由基和氫氧自由基，還可通過與氧氣結(jié)合形成SO2不可燃氣體，稀釋可燃氣體和助燃氣體(O2)，而PPSFR中磷元素則主要還是以含磷化合物的形式存在于凝聚相中。以上