含磷阻燃劑對(duì)PET熱降解的影響和阻燃機(jī)理研究.pdf

1、本文采用了各種分析和測(cè)試手段對(duì)實(shí)驗(yàn)室中針對(duì)PET所制備的幾種阻燃劑進(jìn)行研究，分析阻燃劑的加入對(duì)PET熱降解過程的影響，并在分析各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)阻燃劑的阻燃機(jī)理進(jìn)行研究。這幾種阻燃劑包括以乙酰化的含磷化合物9,10-二氫-9-氧雜-10-磷酰雜菲一對(duì)苯二酚(DOPO—HQ)、乙酰氧基對(duì)羥基苯甲酸、對(duì)(間)苯二甲酸為單體，采用熔融酯交換的方法合成的含磷無規(guī)熱致液晶共聚酯TLCP，聚硫代苯基膦酸(9，10一二氫-9-氧雜-10-膦酰

2、雜菲)苯撐酯(PDPTP)，9，10一二氫-9-氧雜-10-膦酰雜菲-丁二酸(DDP)以及有機(jī)蒙脫土(O-MMT)。 裂解色譜．質(zhì)譜(PY-GC-MS)的分析結(jié)果表明，TLCP、PDPTP、DDP和MMT的加入對(duì)PET裂解產(chǎn)物的組成影響極小，但能使一些裂解產(chǎn)物的相對(duì)濃度發(fā)生較大的變化，也就是說這些阻燃劑不會(huì)改變PET熱分解反應(yīng)的機(jī)理，但它們對(duì)某些裂解反應(yīng)，尤其是深度裂解反應(yīng)具有較強(qiáng)的抑制作用，此外，它們還使得裂解過程中一些相互競(jìng)

3、爭(zhēng)的反應(yīng)之間的平衡受到了較大的影響。 TG分析表明，本文中的幾種含磷阻燃劑TLCP、PDPTP、DDP都能降低PET的起始熱分解溫度Ti和最大分解溫度Tmax，而且能降低在空氣條件下，PET熱分解第一階段的失重率。對(duì)于熱分解的第二階段，幾種含磷阻燃劑與PET所組成的阻燃聚酯的失重率都比PET的高。 TG-FTIR分析結(jié)果表明，TLCP和PDPTP中的磷元素在聚合物受熱分解的初期階段主要存在于凝聚相中，通過與空氣中和聚合物

4、中的氧發(fā)生反應(yīng)生成磷的含氧聚合物磷酸和偏磷酸而在凝聚相發(fā)揮阻燃作用。而在較高溫度下，磷元素則會(huì)形成小分子化合物，揮發(fā)到氣相中，從而在氣相中通過自由基機(jī)理發(fā)揮阻燃作用。 對(duì)裂解產(chǎn)物中含磷成分的分析結(jié)果顯示，本文中所用的幾種含磷阻燃劑在受熱分解后，其磷元素在氣相和凝聚相裂解產(chǎn)物中都有分配，再結(jié)合PY-GC-MS和TG-FTIR的分析結(jié)果，可以得出結(jié)論，即這幾種含磷阻燃劑在凝聚相和氣相中都能發(fā)揮阻燃功能，其作用機(jī)理是凝聚相和氣相阻燃機(jī)

5、理的結(jié)合。PDPTP是一種含磷和硫兩種阻燃元素的阻燃劑，通過對(duì)裂解產(chǎn)物中含硫物質(zhì)的分析，結(jié)合TG-FTIR的分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，PDPTP中的硫元素在聚合物的初始受熱階段就開始以SOx的形式向氣相中揮發(fā)，而且在較低溫度下就會(huì)揮發(fā)完全，因此，熱降解過程中，PDPTP中的硫元素主要存在于氣相中，由于SOx是非易燃?xì)怏w，SOx的存在會(huì)對(duì)氣相中的可燃性小分子物質(zhì)產(chǎn)生稀釋作用，因此能在氣相中發(fā)揮阻燃功能。 通過SEM、FTIR和TG等測(cè)試手