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[交流] PET阻燃方法及发展趋势概述(下)

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塑道学苑 发表于 2019-1-21 15:17:01 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
三、PET智能阻燃法
PET智能阻燃是科学家最近提出的,智能阻燃的PET在成型加工时与普通的PET没有区别,但该PET在被点燃时其化学结构会发生变化,如发生快速交联应用,使其熔体黏度迅速陡增并加速炭化,从而起到阻燃与抗熔滴的双重作用,如图1所示。典型的PET智能阻燃是通过熔融缩聚在PET分子链中引入可自交联功能集团(如二苯乙炔、偶氮苯、苯基马来酰亚胺等),如图2所示,制备自交共聚酯。所得共聚酯可在保持PET原有特性的情况下,实现阻燃不熔滴,如图3所示。同时这种共聚PET中不含任何传统阻燃元素(如Cl、Br、P等),为绿色阻燃新技术提供了一种全新的方法。
对于智能阻燃PET,科学家最近还提出了另外两种类型的智能阻燃技术,即“离子聚合物抗熔滴”和“高温自重排抗熔滴”。与高温自交联的化学交联相比,离子聚合物以可逆物理交联的方式,增大材料熔体粘度,实现抗熔滴(图4)。科学家最近设计了一系列含磷离子阻燃单体,所得的离聚物聚酯均表现出较佳的阻燃抗熔滴效果。“高温自重排抗熔滴”是通过在 PET 分子链中引入可高温重排的结构,在高温下通过聚合物分子重排,促进材料成碳化,实现阻燃抗熔滴。
四、结语
目前工业上制备PET阻燃材料仍是以添加阻燃剂法为主,主要是因为阻燃改性制备的 PET 材料不改变 PET 的聚合生产工艺,方法变化灵活,易于调整。添加阻燃剂法制备PET 阻燃材料具有多种优势,通过多种阻燃剂的协同作用可以有效提高复合材料的阻燃性能。但添加型阻燃剂一般与 PET 的相容性较差,添加量通常较高,会引起制品的表观、力学性能的下降。如何设计阻燃剂的复配配方,以及克服共混阻燃改性带来的相容性和分散性等问题,在不严重影响其它性能的情况下,为材料带来优良的阻燃性能是目前的研究热点,也是今后 PET 阻燃材料的主要发展方向。共聚阻燃改性法较为成熟,但其具有局限性,作为第三单体的反应型阻燃剂制备的PET 材料需要改变 PET 聚合生产的工艺流程,面对众多的 PET 产品,这种阻燃方法普适性较差,成本较高。开发新型的共聚阻燃 PET,提高其普适性,是目前 PET 共聚阻燃改性复合材料的一个重要研发方向。PET智能阻燃的研究才刚刚兴起,但其具有无限的发展潜力。
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