阻燃滌綸的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、滌綸因其具有較好強(qiáng)度、高模量、優(yōu)良的耐熱性及尺寸穩(wěn)定性等綜合性能，在我國(guó)有著非常廣泛的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，是當(dāng)前世界上也是我國(guó)產(chǎn)量最大應(yīng)用最為廣泛的合成纖維。但其阻燃性能差影響了它的使用范圍，隨著社會(huì)對(duì)材料阻燃性能的要求的提高，因此對(duì)其進(jìn)行阻燃改性一直是一個(gè)熱點(diǎn)。同時(shí)由于滌綸熔融溫度低于其分解溫度，因此會(huì)在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的熔滴現(xiàn)象嚴(yán)重。熔滴雖然能從聚合物基材中帶走一部分熱量有利于滌綸的阻燃，但是熔滴卻帶來(lái)了更嚴(yán)重的災(zāi)害:一方面，熔滴可能導(dǎo)致

2、火焰蔓延到其他地方，引起更大火災(zāi);另一方面，容易引起燙傷、燒傷等在內(nèi)的二次傷害。因此在解決滌綸阻燃問(wèn)題的同時(shí)人們也在尋求解決滌綸熔滴問(wèn)題的方法。
　　 本文研究?jī)?nèi)容和結(jié)論
　　 1、采用共聚改性的方法，以對(duì)苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)為基本單體，選用磷系阻燃劑2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)為共聚阻燃劑，制得從低到高含磷量阻燃聚對(duì)苯二甲酸丙二醇共聚酯(FR-PET)。對(duì)阻燃劑的添加方式進(jìn)行研究討論，分析阻燃劑尤其

3、是較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)對(duì)合成工藝的影響，確定了制備阻燃PET共聚酯的最佳合成工藝。利用傅里葉紅外光譜儀(FTIR)、X射線能量色散譜測(cè)試(EDS)、熱重分析儀(TGA)、差示掃描量熱儀(DSC)、垂直燃燒儀、氧指數(shù)儀(LOI)、掃描電鏡(SEM)和烏斯特粘度計(jì)、熔融指數(shù)儀和毛細(xì)管流變儀等對(duì)共聚酯的結(jié)構(gòu)、元素組成、熱性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性能及流變性能等性能進(jìn)行研究。
　　 研究確定阻燃劑CEPPA宜預(yù)酯化后加入反應(yīng)體系，以提高其熱穩(wěn)定性

4、，滿足共聚酯合成工藝要求。隨著阻燃劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加:需要適當(dāng)增加催化劑的添加量以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行;共聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熔融溫度(Tm)降低，冷結(jié)晶溫度（Tc）升高;聚酯的初始分解溫度先是增大然后減小的，并且質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％、20％時(shí)的初始分解溫度低于純PET初始分解溫度，最大分解速率溫度及600℃質(zhì)量保持率明顯增大，但是在CEPPA高質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％時(shí)卻稍有所下降;阻燃PET共聚酯的阻燃性能得到改善;阻燃PET共聚酯熔體為假塑

5、性流體，隨著阻燃單體含量的增加，非牛頓指數(shù)逐漸增大，紡絲溫度應(yīng)向低溫調(diào)整。
　　 2、將高含磷量阻燃PET共聚酯作為“阻燃母粒”與常規(guī)PET聚酯按照一定含磷量混合后熔融紡絲，與此含磷量下的PET聚酯直接紡絲制得的纖維采用掃描電鏡(SEM)、熱重測(cè)試儀(TGA)、差示掃描量熱儀(DSC)等方法對(duì)其纖維形態(tài)、熱性能以及燃燒時(shí)熔滴情況進(jìn)行對(duì)比研究。為高含磷量阻燃PET共聚酯用作“阻燃母?！钡目尚行蕴峁┮欢ǖ睦碚摶A(chǔ)。
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6、、通過(guò)共聚阻燃滌綸短纖與芳綸1313進(jìn)行混紡，制備混紡紗線。通過(guò)熱性能測(cè)試(熱重(TGA)測(cè)試、沸水收縮率測(cè)試、耐干熱性能測(cè)試）、掃描電鏡(SEM)、極限氧指數(shù)(LOI)測(cè)試、垂直燃燒實(shí)驗(yàn)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)等方法研究混紡紗線的熱性能，高溫處理后混紡紗線形態(tài)，以及混紡紗線燃燒性能及熔滴滴落狀況、熔滴/紗線燃燒后殘余形態(tài)特別是后者進(jìn)行研究。
　　 研究表明:混紡紗線隨著芳綸1313的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，熱穩(wěn)定性能不斷被改善