Le PET conserve d'excellentes propriétés physiques et mécaniques sur une large plage de températures: excellente résistance à la fatigue, à l'abrasion et au vieillissement, excellente isolation électrique, stabilité à la plupart des solvants organiques et des acides minéraux et sa production faible consommation d'énergie, une bonne aptitude au façonnage, qui a été largement utilisé dans des bouteilles en plastique, du PET en tant que film en matière plastique d'ingénierie et de fibres synthétiques peuvent être utilisées dans plusieurs domaines, tandis que sa consommation est: Electronics 26%, 22% neuves Le PET est largement utilisé dans les industries automobile, électrique et autres, et ces industries ont des exigences strictes en matière de combustion et de sécurité des matériaux, améliorant ainsi les propriétés ignifuges du PET. l'une des exigences les plus élémentaires en matière plastique, que ce soit en matière plastique ou en fibres, le matériau est exigences de performances ignifuges sont élevés, de sorte que le développement de l'ignifuge PET PET est de plus une zone de plus en plus important du matériel de recherche. le procédé principal de préparation de matériaux de PET ignifugeantes sont les suivants Trois sortes:
Procédé d'ignifugation en PET ignifuge
Procédé d'addition d'un agent ignifuge est ajouté dans les types et les quantités appropriées de PET matrice A petite retardateur molécule de flamme composé, un retardateur de flamme en utilisant une phase gazeuse et la matière de matrice lors de la combustion ou (et) de la phase condensée pour améliorer la barrière ignifuge de PET performance au feu. l'avantage est simple, à faible coût, peut être facilement et ajuster avec souplesse les propriétés ignifuges des niveaux PET résultant pour répondre aux différents besoins de l'application pratique, et est donc la méthode largement utilisée. sa présence le principal problème est que ces petites molécules composés faible efficacité ignifugée plus, augmenter la capacité, ont souvent un impact négatif en même temps conférer des propriétés ignifuges de traitement PET et les propriétés mécaniques du matériau serait. en outre, ces retardateurs de flamme PET avec une composition chimique différente est grande, une mauvaise compatibilité, le retardateur de flamme peut migrer au cours du traitement et pendant l'utilisation du PET et les précipitations, affectent la qualité et l'apparence de l'effet persistant de retardateur de flamme de l'article.
Une température d'auto-réticulation gouttes retardateur copolyesters MOLTEN schématique
Un composé retardateur de flamme peut être ajouté à une variété de PET, tel que l'addition d'oxyde de décabromodiphényle (de DBDPO) en PET peut jouer un bon effet retardateur de flamme. En effet, le retardateur de flamme ayant une teneur élevée en brome, la température de décomposition supérieure à 350 deg.] C, est une haute pureté, une excellente stabilité thermique des retardateurs de flamme bromés aromatiques, mais depuis les années 1980, on a découvert que les produits de pyrolyse DBDPO contient dibenzo-dioxane polybromé ( DPDA) et dibenzofuranes polybromés (PBDF) deux substances toxiques, dont le dernier a un effet cancérogène sur l'évaluation des risques de cette question sont encore à l'étude, de nombreux pays ne prennent pas des mesures pour limiter la présente résistance intérieure usine de production PET brûlant DBDPO encore largement utilisé comme principal retardateur de flamme.
Dans PET a été ajouté le phosphate de triphényle, le phosphate de tricrésyle, le phosphate de triéthyle, le triphosphate contenant du brome (TDBPPE) la production d'un retardateur de flamme PET et similaires, est également utilisé un procédé d'addition d'agent retardateur de flamme est réalisée qui est TDBPPE particulièrement approprié ignifuge PET, parce que TDBPPE contenu dans le même brome moléculaire et du phosphore, ayant un halogène - effet synergique de phosphore, et le rendement élevé de retardateur de flamme de phosphore en PET dans la fabrication d'un retardateur de flamme PET TDBPPE, peut trioxyde et traité avec de l'antimoine, peuvent être utilisés seuls. lors de la production d'un retardateur de flamme renforcée PET TDBPPE avec 30% de fibre de verre, est présent entre l'antimoniate de sodium et de l'antagonisme de TDBPPE, peut réduire de façon significative l'indice d'oxygène et un matériau de résistance à la flamme. par exemple, avec 15% TDBPPE 5% de sodium antimonate produisant une flamme lorsque l'indice d'oxygène PET, renforcé de fibres de verre de 30% de la matière était de 29,4%, indice d'inflammabilité UL de niveau V 2 (1,6 mm), la durée de combustion est 5.1s. Cependant, si 5% TDBPPE substitué cinq pour cent de l'antimoniate de sodium dans la formule d'origine, l'indice d'oxygène du matériau augmenté à 36,5%, l'ininflammabilité de V- 0 niveau du temps de combustion est réduite à 0,1 s. indice PET en oxygène du matériau retardateur de flamme, l'addition de TDBPPE l'effet est meilleur.Mais comme un retardateur de flamme additifs de type ignifuges sont également insuffisants, la plupart du temps ignifugé phosphate Liquide, résistance à la chaleur est faible, une grande volatilité, la compatibilité est pas assez bon, et la quantité de retardateur de flamme est un phosphore effet retardateur de flamme est généralement proportionnelle au développement du solide ayant ainsi une excellente résistance à la chaleur et la compatibilité, facilité d'utilisation, etc., de Type de condensation du phosphate de poids moléculaire élevé est le retardateur de flamme phosphore est devenu la tendance. US Monsanto a développé Phosgard 2XC-20 est un retardateur de flamme ester de phosphate non volatile, un agent ignifuge, qui est de préférence réalisée en PET L'effet
Figure 2 monomère fonctionnel de copolyester auto-réticulable à haute température
retardateur de flamme à base de phosphore inorganique peut être utilisé des matériaux de PET, principalement le phosphore rouge, les phosphates, les polyphosphates d'ammonium, est un agent ignifuge non halogéné, dans lequel le retardateur de flamme de phosphore rouge est un meilleur PET, après avoir ajouté moins, les avantages d'une large utilisation. Depuis le retardateur de flamme de phosphore rouge contenant seul élément, de sorte que plus grande efficacité que d'autres retardateur de flamme de phosphore, en particulier plus efficace pour matériau polymère PET contenant de l'oxygène, mais le phosphore rouge ordinaire facile à absorber l'humidité, libérant gaz phosphine, et la différence de compatibilité avec le PET, il est généralement difficile d'utiliser directement comme retardateur de flamme. phosphore rouge et le phosphore rouge microencapsulé diminue l'activité d'un retardateur de flamme pour résoudre les problèmes de compatibilité, de sorte que le phosphore rouge dans des applications pratiques jouent un rôle important dans la fraction massique en plastique PET régénérée est de 5% de phosphore rouge microencapsulé, retardateur de flamme inorganique avec synergique ajouté, le résultat indice limite d'oxygène (LOI) de 35,5. comme le phosphore rouge le développement d'un retardateur de flamme, le développement blancheur de retardateur de flamme de phosphore rouge est la couleur microencapsulée surmonte les limites de l'application de retardateur de flamme de phosphore rouge dans la matière, car il a une bonne compatibilité avec de la résine, ne sont pas vidées pendant l'utilisation , haute efficacité ignifuge, toxicité, etc., et donc plus adapté aux qualités ignifuges de l'ingénierie PET La production de matières plastiques. De plus, le phosphate est un polyester thermoplastique ignifuge efficace dans laquelle le polyphosphate d'ammonium (APP) au cours des dernières années a développé un retardateur de flamme inorganique à base de phosphore, en raison de sa teneur élevée en phosphore, le contenant de l'azote montant et ayant une bonne stabilité thermique, une faible solubilité dans l'eau, un grand effet retardateur de flamme, etc., il a été largement utilisé dans de nombreux domaines, mais la décomposition thermique de petites molécules APP à des températures élevées, il est difficile de répondre à la matière thermoplastique à une température supérieure les exigences de traitement, par conséquent, au cours des dernières années, l'utilisation de la technologie de revêtement de microencapsulation de l'APP traitées pour conférer une stabilité thermique plus élevée et une résistance à l'eau, comme une matière plastique d'ingénierie ignifuges PET.
des agents ignifuges à base d'azote peuvent également être utilisés pour le PET, l'azote contenant des ignifugeants actuellement utilisés principalement en trois catégories: la mélamine, le dicyandiamide, les sels de guanidine et leurs dérivés, dans lequel la mélamine, le cyanurate de mélamine et le phosphate de mélamine espèces ignifuges sont le plus grand potentiel de marché. mécanisme retardateur de flamme à base d'azote sur le retardateur de flamme à base d'azote est généralement considéré comme la décomposition thermique, facile à libérer de l'ammoniac, l'azote, la profondeur d'oxydes d'azote, la vapeur d'eau, etc. gaz non inflammable, le gaz non inflammable et la génération de retardateur de décomposition de la flamme endothermique (retardateur de flamme comprenant la sublimation partie endothermique) éliminer la plus grande partie de la chaleur, ce qui réduit considérablement la température de la surface du polymère. joue un air de dilution de gaz ininflammable effet PET décomposition thermique de l'oxygène et le gaz combustible produit, et parce que la présence d'un retardateur de flamme contenant de l'azote PET, également des oxydes dioxyde de carbone, l'eau et l'azote dans l'air lors de la réaction de combustion avec l'oxygène, la consommation d'oxygène du matériau de surface Dans le même temps, obtenir un bon effet ignifuge de l'ignifugeant à l'azote est le principal avantage des effets ignifuges, non-halogènes et non-corrosifs.
Deuxièmement, le copolymère PET ignifuge
ignifuge est copolymérisé PET en tant que troisième retardateur de flamme réactifs monomères composites de participation de PET avec un procédé de polymérisation de PET. retardateur de flamme réactif contient en général P, N et l'autre élément d'alliage, la présence de ces éléments en changeant la dégradation thermique de la matrice polymère et d'autres façons d'améliorer l'ignifugation des polymères. la première réaction dans la synthèse de l'acide téréphtalique avec du PET d'éthylène glycol, on ajoute dans le système de polymérisation peut participer aux propriétés retardatrices de réaction et la flamme termonomère (troisième monomère utilisé principalement des diols contenant du phosphore ou triols), la réaction autorisés à participer à la synthèse de PET, il lié à la chaîne principale de la molécule qui jouent un effet retardateur de flamme, mais a été l'industrie L'application de tels retardateurs de flamme rarement, principalement en raison de sa faible teneur en phosphore, une mauvaise stabilité, facile à agréger lors de la synthèse.
Figure 3 Diagramme schématique du processus de combustion verticale avec copolyester diphényl acétylène structure
PET obtenu en utilisant le procédé de copolymérisation d'une structure propriétés retardatrices de flamme obtenue, également connu comme procédé ignifuge PET. Les monomères utilisés dans le retardateur de flamme de copolymérisation du PET, on oxyde de diphénylphosphine carboxyphényle (BCPPO), qui est le plus typique d'un monomère copolymérisable retardateur de flamme, a non seulement d'excellentes propriétés ignifuges, des propriétés ignifuges et un certain nombre de PET peut être améliorée. BCPPO un des oxydes de phosphine organique, une grande stabilité thermique, la température de décomposition thermique de 350 ℃ ci-dessus, la température correspondant à la vitesse maximale de décomposition au-dessus de 450 ℃; à 650 ℃ résidu de décomposition est élevée à 40%, ayant ainsi BCPPO haute carbonisation d'un monomère ignifuge en tant que comonomère dans la température de polymérisation du PET est pas. décomposer. en outre, de BCPPO contenant de l'acide difonctionnel, de façon permanente téréphtalique avec l'éthylène glycol et de copolymérisation d'ignifuge copolymérisable PET. PET ainsi obtenu élément phosphore retardateur de flamme organique ayant la copolymérisé de manière aléatoire dans les chaînes macromoléculaires, le retardateur de flamme. le matériau ignifuge obtenu par copolymérisation d'un matériau retardateur de flamme essentiellement appelé, depuis la structure chimique particulière, même sans l'addition d'un retardateur de flamme a une ininflammabilité suffisante. les polymères retardatrices de l'essence ont une stabilité thermique élevée, faible vitesse de combustion et Bonne capacité à prévenir la propagation du feu, même lorsque le visage d'un flux de chaleur très élevé aussi bien.
Certains scientifiques ont synthétisé '(6-oxo-6-dibenzo- (c, e) (1,2) -oxaphosphorin-6-one) PET est le nouveau monomère copolymérisable retardateur troisième flamme. DDP structure moléculaire du phosphate pour former une structure cyclique stable de biphényle, et en position de chaîne latérale et ayant une excellente stabilité thermique, résistance à l'hydrolyse, et il PET après la copolymérisation, le PET peut être une meilleure résistance à la flamme, la flamme surmonter les inconvénients de PET facilement hydrolysables, PET et le maintien des propriétés de traitement d'origine, a une large perspective d'application. acide phénylphosphinique 2-carboxyéthyl (CEPPA) PET est synthétisé lorsque le troisième retardateur de monomère, appartenant CEPPA dérivé de l'acide hypophosphoreux, un acide fort, des groupes hydroxyle et carboxyle sur le composé ayant une réactivité élevée. Comme CEPPA contenant l'élément phosphore, et a une plus grande stabilité thermique et à l'oxydation Stabilité, c'est un excellent retardateur de flamme réactif de PET.It a été utilisé CEPPA comme troisième monomère, et in-situ ajouté phosphate de verre (P-verre) Synergy, copolymérisation in-situ dans la teneur en verre P Différents matériaux ignifuges PET / P-verre, les résultats expérimentaux montrent que l'ajout de verre P peut promouvoir le charbon de bois du système, en même temps, avec la quantité de verre P ajouté L'ignifugation et la résistance aux gouttelettes des composites ont été améliorées. Lorsque la teneur en verre P a dépassé 1%, la LOI a atteint plus de 30% et le niveau de combustion verticale UL94 a atteint V0. En outre, L'étude du comportement de cristallisation non isotherme a révélé que le verre P avait peu d'effet sur la structure cristalline du PET, mais qu'il diminuait le taux de cristallisation du PET.
Fig.4 Diagramme schématique de l'anti-gouttelette ignifuge de l'ionomère (a) et de l'ionomère après le test de l'indice d'ion oxygène (b)
En outre, le bisphénol A et de bisphénol F, 10- oxo -10-hydroxy-10 un atome d'hydrogène - phosphore phénoxazine -2, le sel de potassium de l'acide 8-dicarboxylique (DHPPO-K) peuvent être synthétisés en tant que retardateur de flamme lorsque le troisième single PET corps, respectivement, est le bisphénol a et de bisphénol F de participer en tant que troisième polymérisation monomère PET, pour obtenir deux types de PET. il y a un certain accroissement de la stabilité thermique du PET par rapport à deux types de PET pur, mais le retardateur de flamme améliorer les performances et sans bisphénol majeur d'une augmentation de PET LOI de 22% à 25%, Evaluation UL-94 V-2 et de préférence jusqu'à l'étape gouttelettes grave, tandis que légèrement meilleur type bisphénol F PET, LI jusqu'à 26%, et peut produire une couche de carbone instable, il y a une certaine suppression de la fumée. ke chercheurs DHPPO-K et de l'acide téréphtalique en tant que troisième monomère, la copolymérisation avec l'éthylène pour préparer contenant des ions PET groupe (petis-K), une base de phosphore tout en PET hétérocyclique synthétique similaire (PETPs) en tant que contrôle. par des expériences de comparaison trouvés, petis-K ont une stabilité thermique plus élevée, DHPPO-K favorise substrat La formation d'une couche de carbone stable à des températures élevées dégrade le retard de flamme du matériau. Bien que les PETP et les PETIs-K aient des LOI plus élevées, le PETIs-K a également une plus grande autonomie. Et des propriétés anti-gouttelettes. PETPs différent petis-K et le matériau retardateur de flamme de phosphore dans le mode de réalisation, les PETPs de phosphore fonctionner lors de l'entrée se dégrade matériau en phase gazeuse, petis-K et de phosphore travaillent principalement dans la phase condensée .
Troisièmement, la méthode ignifuge intelligente PET
PET scientifiques intelligents ont récemment proposé ignifuge, ignifuge PET n'est pas intelligent au moment du moulage et la différence de PET ordinaire, mais le PET va changer sa structure chimique lorsqu'elles sont enflammées, comme l'apparition d'applications de réticulation rapide, il a fondu la viscosité a augmenté fortement et accélérer rapidement retardateur de flamme carbonisation corps qui jouent le double rôle de l'anticorps anti-goutte, représenté sur la figure 1. un agent intelligent typique PET fondu polycondensation par introduction d'un groupe fonctionnel auto-réticulable dans la chaîne moléculaire du PET (Comme le stilbène, l'azobenzène, le phénylmaléimide, etc.), comme le montre la figure 2 Préparation de copolyesters auto-réticulants obtenus copolyester peut maintenir les caractéristiques d'origine du cas PET, la résistance pas de gouttelettes de carburant, représentée sur la figure 3. en même temps, cela ne contient pas de copolymère de PET classique élément d'alliage (par exemple, Cl, Br, P, etc.), il est proposé un nouveau procédé pour le retardateur de flamme technologies vertes.
Pour retardateur intelligent PET, les scientifiques ont récemment proposé deux autres types de technologie de retardateur de flamme intelligente, à savoir « ionomère anti-goutte » et « à haute température anti-goutte de réarrangée » réticulation chimique auto-réticulation à haute température polymère ionique par rapport à la manière d'une réticulation physique réversible, le matériau augmentant la viscosité à l'état fondu pour obtenir l'anticorps anti-goutte (fig. 4). scientifiques ont conçu une série de retardateur de flamme contenant du phosphore monomères ioniques, l'ionomère résultant poly ester présentait une meilleure gouttelette d'effet anti-flamme. « température de gouttelettes anti- réarrangé » est à une température élevée en introduisant une structure de réarrangement de la chaîne moléculaire du PET, le réarrangement moléculaire du polymère à température élevée, la promotion de matériaux Dans la carbonisation, pour obtenir une gouttelette ignifuge.
Quatrièmement, conclusion
À l'heure actuelle, la préparation industrielle de matières ignifuges PET est toujours basée sur l'ajout de retardateurs de flamme, principalement en raison de ignifuge matériau PET modifié ne change pas le processus de polymérisation PET, la méthode change flexible et facile à ajuster. La préparation de matériau ignifuge PET présente de nombreux avantages, grâce à l'effet synergique d'une variété de retardateurs de flamme pouvant améliorer efficacement l'ignifugation du matériau composite, mais le retardateur de flamme ajouté généralement mauvaise compatibilité avec le PET, la quantité est généralement plus élevée provoquera la baisse apparente des propriétés mécaniques du produit. comment concevoir une formulation de composé retardateur de flamme, le mélange et la compatibilité apporter surmonter ignifuge modifiée et de dispersion et d'autres questions, sans affecter sérieusement d'autres propriétés cas, un matériau excellent en ignifugation est mis l'accent de la recherche actuelle, mais aussi la direction du développement futur du principal retardateur de flamme matériau PET. méthode de modification de flamme de copolymère mature, mais il a ses limites, comme le troisième monomère, matériau PET ignifuge réactif préparé est nécessaire de modifier la production de procédé de polymérisation PET, le visage PET de nombreux produits, cette méthode d'universalité de la flamme pauvre, le coût élevé du développement de nouveaux copolymère retardateur de PET, Sa grande universalité, est une direction importante de développement du copolymère courant de PET modifié composite flamme. Étude PET ignifuge intelligente émerge à peine, mais il a un potentiel illimité pour le développement.