Page 47 - 《精细化工》2021年第1期

第 1 期 张新星，等: PET 共聚阻燃改性研究进展 ·37·

阻燃结构的引入使阻燃 PET 的热分解温度延后，且 剂的应用。磷系阻燃剂改性的 PET 通常需要添加抗
残炭率提高，并且阻燃 PET 出现冷结晶峰，耐水解 熔滴剂来增强其抗熔滴性能，这进一步增加了生产
稳定性优异，阻燃稳定性良好。 工艺步骤和添加剂的加入，导致 PET 的其他性能降
磷系阻燃 PET 相关文献数据列表 1。磷系阻燃 低。因此，有必要对 PET 阻燃改性方法作出更多的
改性方法对 PET 具有较好的阻燃改性效果，但是它 探索研究，以期在 PET 聚酯的阻燃和抗熔滴方面得
使得 PET 聚酯的熔滴性能恶化，这限制了磷系阻燃 到提升。

表 1 磷系阻燃 PET 的改性结果
Table 1 Results of the phosphorous flame retardant PET
改性剂 添加量 特性黏度（η）/(dL/g) T g/℃ T m/℃ LOI/% UL-94
DDP [25] 7% — — 236.0 38.6 —
CEPPA [26] 9.8 mg/g — 69.0 223.6 33.0 —
BCPPO [27] 5% 0.70 83.6 241.7 31.6 —
Fyrol-6 [28] 5% — — — 28.6 —
PAA [29] 20% 0.58 128.0 — 26.5 —
EPPA-EG [30] 1.3% 0.61 — — 34.0 —
[31]
DDP/SiO 2 5%/2% 0.69 — — 33.0 —
CEPPA/MAC [32] 5.06%/0.4% 0.68 64.2 236.6 28.0 V-0
[33]
DDP/SiO 2 5%/8% — — — 31.5 V-0
CEPPA/ZB [34] 0.6%/0.2% 0.571 — — 29.0 —
[35]
CEPPA/ZnCO 3 0.6%/3% — — — 32.0 V-0
HPPPA/O-MMT [36] 5%/2% 0.66 66.0 — — V-0
CEPPA [37] 9% — — — 31.0 —
DDP/ZZF [38] 9%/0.5% — 62.0 — 34.0 V-0
注：“—”表示文献中没有给出相关数据，下同。

1.2 高温交联阻燃改性 PET TSP（为仪器的测试盒子面积下的总生烟量，单位
2
高温交联阻燃改性是利用在高温下可发生化学 m ），体现了其对 PET 聚酯良好的阻燃抗熔滴以及
交联作用且具有阻燃抗熔滴功能的智能型单体，以 抑烟改性效果。
共聚的方式引入到 PET 分子链中制备阻燃聚酯，这
种单体在 PET 制备过程中不发生交联，其在燃烧温
度达到一定值后自动发生化学交联反应生成更加稳
定的环状化合物，此环状化合物促进 PET 聚酯在燃
烧表面成炭而实现阻燃，同时提高聚酯高温下燃烧
熔体黏度，提升其抗熔滴性能，属于凝聚相阻燃 [40] 。
JING 等 [40] 利用含偶氮结构的偶氮苯-4,4-二羧
酸（ADA）分子作为高温交联单体引入 PET 分子链
中制备阻燃抗熔滴 PET。实验结果表明，当 ADA

添加量为 15%时（摩尔分数，以 TPA 的物质的量为
基准），改性 PET 聚酯的 LOI 为 29%，但此改性聚 ZHAO 等 [41] 合成了含有乙炔基的可高温交联的
酯尚无法通过 UL-94 测试，表明 ADA 在改善 PET 单体 4-（苯基乙炔基）间苯二甲酸二乙二醇酯（PEPE），
抗熔滴性能方面尚需提高。ADA 在高温下偶氮双键 其结构如下所示，通过共聚的方式将其引入到 PET
发生化学反应生成环状稳定结构，过程如下所示， 分子链中制备阻燃抗熔滴 PET。实验表明，以对苯
推测有两种可能的化学交联反应形式。这种环状稳 二甲酸二甲酯（DMT）的物质的量为基准，当 PEPE
定结构通过促进聚酯燃烧过程成炭实现阻燃，并通 摩尔分数为 80%时，阻燃 PET 聚酯的 LOI 为 30%，
过提高聚酯高温熔化的熔体黏度而实现抗熔滴改 UL-94 测试达到了 V-0 级且无熔滴现象发生。此外，
性，属于凝聚相阻燃。此外，ADA 降低了 PET 聚酯 研究中对 PET 聚酯进行了锥形量热测试，结果表明，
的 PHRR（热释放速率峰值），THR(总热释放量）， PEPE 可以有效降低 PET 聚酯的 PHRR 和 THR，体