论文部分内容阅读
本文合成了含磷化合物硫代苯基膦酰二氯(TPPD)和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲—对苯二酚(ODOPB),并以苯基膦酰二氯、TPPD、ODOPB和4,4’-二羟基对苯砜为单体,采用熔融缩聚的方法合成了含硫的芳基聚膦酸酯(Aryl Polyphosphonates,APPs),即聚硫代苯基膦酸二苯砜酯(PSTPP)、聚硫代苯基膦酸(9,10-二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲)苯撑酯(PDPTP)和聚苯基膦酸(9,10-二氢-9-氧杂-10-膦酰杂菲)苯撑酯(PDPPP),并对它们的结构进行了表征。用DSC、TG等测试手段研究了芳基聚膦酸酯的热性能。结果表明,这些聚膦酸酯的热稳定性与结构中硫元素的存在有一定的关系,含有硫元素的APPs的起始分解温度比不含硫的高,其热稳定性以PDPTP,PSTPP和PDPPP的顺序下降。APPs的熔点都在200℃以下,在空气中起始分解温度在300-350℃之间,最快分解温度在428到460℃之间,在600℃时残留量大于25%,最高的可达38%。本文对APPs与PET的共混阻燃体系进行了研究。研究表明APPs混入PET<WP=3>后可以有效降低PET的热释放速率,提高分解残余量、氧指数和垂直燃烧等级,延长点燃时间,从而提高了PET的阻燃性。在相同的阻燃剂添加量下(10%),氧指数提高最多的是添加了PDPTP的PET,达到了47%,而PDPPP则是42%,PSTPP最少,仅仅是26%。出现这样的结果,与各个阻燃剂在PET热降解过程中的作用机理有关系。通过锥形量热计的研究,我们发现阻燃剂PDPTP的加入可以有效降低PET的热释放速率,减少热失重,同时使有效生成热降低,表明阻燃剂同时在凝聚相和气相中对PET起到阻燃作用。示差量热分析和广角X射线衍射(WAXD)研究表明,APPs在PET结晶过程中起到成核剂的作用,促进了PET的晶核形成,使晶粒尺寸变大;扫描电镜研究显示,通过共混加工,APPs以0.05μ半径大小的球状形态均匀分散在共混物基体中。最后,对APPs的阻燃机理研究表明,硫元素对磷系阻燃剂的阻燃作用有增强的作用;磷系阻燃剂的阻燃作用不仅与添加量有关,与分子结构也有很大关系;阻燃剂阻燃作用的发挥,往往是几种不同因素综合作用的结果。