三聚氰胺氰尿酸鹽對聚酯阻燃性能的研究.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有優(yōu)良的力學性能、耐光性能和耐酸性能等,廣泛應用于室內(nèi)外裝飾、服用、汽車行業(yè)、電子行業(yè)等領(lǐng)域。然而聚酯自身遇到高溫易燃燒和產(chǎn)生熔滴,限制了其應用。目前,聚酯的阻燃改性,并提高其抗熔滴性能已經(jīng)成為開發(fā)功能性聚酯的研究重點。其中,膨脹型阻燃劑的應用受到日益廣泛的重視,它可以使聚合物在燃燒過程中形成多孔蓬松炭層,既能有效阻止基體聚合物繼續(xù)燃燒,在一定程度上,還能防止基體產(chǎn)生熔滴。
　　 本研究選用2-羧

2、乙基苯基次磷酸(CEPPA)與三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)為阻燃劑,采用共聚和熔融共混法分別制備了一系列不同MCA含量的聚酯-MCA復合物(PET-MCA)和含磷共聚酯-MCA復合物(CP-PET-MCA)。采用傅里葉紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TGA)、差示掃描量熱分析(DSC)、極限氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒實驗(UL-94)、錐形量熱分析(CONE)和力學性能測試等表征手段系統(tǒng)研究了阻燃PET復合物的結(jié)構(gòu)、熱性能、燃燒性能和力學

3、性能等。研究結(jié)果表明:
　　 1.傅里葉紅外光譜(FTIR)表征所制備產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表明,CEPPA中的羧基和次磷酸基與乙二醇(EG)發(fā)生酯化反應,形成含磷共聚酯(CP-PET);在共混過程中MCA沒有發(fā)生明顯的分子結(jié)構(gòu)的改變。電子掃描電鏡(SEM)表征MCA粒子添加量較少時在聚酯中沒有出現(xiàn)明顯的團聚現(xiàn)象,分散較為均勻。
　　 2.采用差示掃描量熱儀(DSC)和熱重分析法(TGA)研究了復合物的熱轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性能。PET

4、-MCA復合物的冷結(jié)晶溫度(Tcc)、熔點(Tm)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)與純PET相比均有所降低;CP-PET-MCA復合物與CP-PET相比Tcc輕微下降,Tm和Tg變化不大。TGA研究結(jié)果表明,與純PET相比,在空氣和氮氣氣氛中,PET-MCA復合物和CP-PET-MCA復合物的初始分解溫度(Tid)降低,殘?zhí)苛棵黠@增加,表明CEPPA和MCA可以有效地提高聚酯的熱穩(wěn)定性能。
　　 3.采用極限氧指數(shù)測試(LOI)、垂直燃

5、燒實驗(UL-94)以及錐形量熱分析(CONE)對復合物的燃燒和阻燃性能進行了研究。結(jié)果顯示PET-MCA復合物的極限氧指數(shù)可以由23％提高到25%,UL-94測試為V-2級標準,抗熔滴效果和成炭效果不佳;CP-PET-MCA復合物的極限氧指數(shù)可達29%,UL-94測試達到V-0級標準。錐形量熱實驗表明,PET-MCA與CP-PEToMCA復合物的點燃時間(TTI)延長,最大熱釋放速率(PHRR)、總?cè)紵尫艧?THR)和有效燃燒熱(E