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聚对苯二甲酸乙二醇酯具有高强度,高弹性,良好的保形性、耐热性、耐化学腐蚀性等优点,是一种广泛应用于纤维、橡胶、薄膜的高分子合成聚酯材料。然而,聚酯的可燃性极大的限制了它的使用,因此,加入阻燃剂来提高聚酯的阻燃性能,成为解决这一问题的有效方法并引起了人们的广泛关注。
与传统的卤系阻燃剂相比,磷系化合物在燃烧时不会释放出有毒气体和烟雾,因此有望作为一种清洁的阻燃剂。但是,通常的小分子量的磷系阻燃剂在应用中也暴露出很多缺点,诸如:与高分子材料的兼容性不好、影响聚酯力学性能等,这成为磷系阻燃材料发展的瓶颈。因此,引入一种反应型磷系阻燃单体并且选择一种合适的聚合方法就变得尤为重要。
本研究中,我们选择了一种反应型含磷阻燃单体2-羧乙基-苯基次膦酸(CEPPA),并将其与对苯二甲酸二甲酯和乙二醇进行缩合聚合反应。通过这种方法,我们在聚酯的大分子主链上引入了反应型含磷阻燃成分,生成了一种主链含磷阻燃共聚酯—磷系阻燃聚酯。利用红外光谱仪、氧指数仪、热重分析法、差示扫描量热法、万能试验机等分析手段对合成聚酯的组成、阻燃性能、热性能、结晶性能、力学性能进行了表征。结果显示:阻燃单体的加入减缓了磷系阻燃聚酯的热分解速率,提高了磷系阻燃聚酯分解后形成残余物的稳定性,使化学成炭质量得到明显改善;合成的磷系阻燃聚酯具有良好的热稳定性,并且展现出良好的阻燃效果。