侧基含磷阻燃共聚酯的制备及其固相增黏反应

为制得高特性黏度的侧基含磷阻燃共聚酯,研究不同反应条件对固相增黏效果的影响及其反应动力学。将侧基含磷阻燃剂共聚到聚酯分子链中制得侧基含磷阻燃共聚酯,并对其进行固相增黏,分析了阻燃剂质量分数、增黏反应温度、时间3个因素对增黏效果的影响。结果表明:成功将阻燃剂共聚到聚酯分子链中制得侧基含磷阻燃共聚酯,当阻燃剂质量分数为5%时,共聚酯的极限氧指数为31.8%,热分解后的残炭量达到13.6%,结晶度为15%;与纯聚酯相比,阻燃共聚酯增黏反应过程的特性黏度变化趋势差异不明显,故阻燃共聚酯的固相增黏反应可以参照纯聚酯的增黏工艺,其特性黏度均随着增黏反应温度的升高、反应时间的延长而增加;对阻燃共聚酯的固相增黏反应动力学分析发现,其反应温度的上升、阻燃剂质量分数的减少与反应速率常数的增加呈正相关,其阻燃剂质量分数的增加与反应活化能的降低呈负相关。

侧基含磷阻燃共聚酯的熔融增黏反应特性分析

为研究侧基含磷阻燃共聚酯的熔融增黏反应,将侧基含磷阻燃剂共聚到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)分子链中,制得侧基含磷阻燃共聚酯PET-D_(x)。对PET-D_(x)进行熔融缩聚增黏反应,分析不同反应因素(温度、时间、阻燃单体添加量)对增黏反应的影响。结果表明:PET-D_(x)的特性黏度随温度升高而逐渐增加,而在反应后期略微降低;阻燃单体中苯环结构产生的位阻效应对熔融增黏具有一定的抑制作用,故在270℃下,阻燃剂添加量为3%的PET-D_(3)增黏效果最好,反应2.5 h,特性黏度可达1.23 dL/g。最后,根据特性黏度的时间演变特性对熔融缩聚增黏的反应动力学进行研究,反应速率常数随温度的升高、阻燃单体添加量的减少而增加,而反应活化能却随阻燃单体添加量的增加而增加。

螺环二醇改性PET共聚酯的合成及性能

为了扩大聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的应用范围,常通过引入第三单体来改变其性能。本研究以螺环二醇(SPG)为原料,采用酯交换法熔融缩聚合成了一系列不同单体含量的共聚酯。采用超高效聚合物色谱-多角度激光光散射仪(APC-MALLS)联用分析了共聚酯的分子量与分子量分布,利用核磁氢谱(^(1)H NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)研究了共聚酯的化学结构,同时采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和X射线衍射仪(XRD)研究了共聚酯的热性能以及结晶性能,测试了共聚酯的拉伸性能。结果表明,成功合成了符合纤维级聚酯数均分子量(M_(n))和重均分子量(M_(w))要求的共聚酯,分子量分布较窄,随着第三单体含量的增加,玻璃化转变温度从77℃提升至85℃,而熔融温度从255℃降低至222℃,热分解温度无明显变化,结晶性能下降。