PET in einem weiten Temperaturbereich fähig ausgezeichnete physikalische und mechanische Eigenschaften beibehalten, seine Ermüdungsbeständigkeit, Abriebfestigkeit und Alterungsbeständigkeit, elektrische Isoliereigenschaften Projektion, die meisten organischen Lösungsmittel und anorganische säurestabilen, und die Produktion geringer Energieverbrauch, eine gute Verarbeitbarkeit, die in Kunststoffflaschen, PET als Engineering-Kunststoff-Folie und Kunstfasern verwendet werden, können weit verbreitet in verschiedenen Bereichen verwendet werden, wurde während der Verbrauch sind: Electronics 26%, 22% Automobile 19 Maschinen%, 10% Geräte, Konsumgüter 10%, anderes 13%. Da PET weit verbreitet in der Automobil-, Elektro- und anderen Branchen verwendet wird, aber diese Branchen haben strenge Anforderungen an der Verbrennung von Materialien und Sicherheitsleistung, und somit zur Verbesserung der Flammhemmung von PET eine der Grundvoraussetzungen aus Kunststoffen, auch als Kunststoff oder Glasfaser, ist das Material flammhemmende Leistungsanforderungen hoch sind, so dass die Entwicklung von flammhemmenden PET PET ist ein zunehmend wichtiges Forschungsgebiet Material. die Hauptverfahren zur Herstellung von flammhemmenden PET-Materialien wird, ist wie folgt Drei Arten:
Ein flammhemmendes PET-Flammschutzmittel
Zusatz von Flammschutzmitteln in der PET-Matrix durch Zugabe einer geeigneten Art und Menge an niedermolekularem Flammschutzmittel, Verwendung von Flammschutzmittel und Matrixmaterial bei der Verbrennung der Gasphase oder (und) die Rolle der Flammschutzmittelaggregation zur Verbesserung der PET-Resistenz Brandverhalten. den Vorteil, eine einfache, kostengünstige ist, lässt sich einfach und flexibel auf die flammhemmenden Eigenschaften der resultierenden PET-Ebenen, um die verschiedenen Bedürfnisse der praktischen Anwendung anzupassen, sich zu treffen und deshalb ist die weit verbreitete Methode. seine Präsenz das Hauptproblem ist, dass dieses kleine Molekül niedrige Flammschutzmittel Effizienz meisten Verbindungen, Kapazität hinzuzufügen, oft einen negativer Einfluss zugleich verleihen von flammhemmenden Eigenschaften PET-Verarbeitung und die mechanischen Eigenschaften des Materials würde sein. Darüber hinaus ist diese Flammschutzmittel Die chemische Zusammensetzung des Mittels unterscheidet sich deutlich von derjenigen des PET. Daher ist die Verträglichkeit des Mittels schlecht. Während der Verarbeitung und Verwendung kann das Flammschutzmittel aus dem PET migrieren und ausfallen, was die Qualität des Aussehens des Produkts und die Dauerhaftigkeit der flammhemmenden Wirkung beeinflusst.
1 Selbstvernetzungstemperatur fällt Hemmende Copolyester schematische MOLTEN
Flammhemmende Verbindung kann auf eine Vielzahl von PET, wie beispielsweise die Zugabe von Decabromdiphenyloxid (DBDPO von) in PET kann eine gute flammhemmende Wirkung spielt hinzugefügt werden. Dies ist so, weil das Flammschutzmittel mit hohem Bromgehalt, Zersetzungstemperatur Oberhalb von 350 ℃ ist es eine Art bromierter aromatischer Flammhemmer mit hoher Reinheit und ausgezeichneter thermischer Stabilität. Seit den 1980er Jahren wurde jedoch gefunden, dass die Pyrolyseprodukte von DBDPO polybromiertes Dibenzodioxan enthalten PBDD) und polybromierte Dibenzofurane (PBDF) zwei toxische Substanzen, von denen die letztere über die Risikobewertung dieser Frage untersucht immer noch eine starke karzinogene Wirkung ist, haben viele Länder Maßnahmen nicht ergreifen, um den inländischen Widerstand zu begrenzen PET-Produktionsanlage DBDPO Brennen immer noch weit verbreitet als Hauptflammschutzmittel verwendet.
In PET Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, Triethylphosphat zugegeben wurde, bromhaltige Triphosphat (TDBPPE) ein Flammschutzmittel PET und dergleichen produzieren, wird auch verwendet, ein Verfahren, Flammschutzmittel der Zugabe wird durchgeführt, die besonders geeignet ist TDBPPE PET Flammschutzmittel, da TDBPPE innerhalb desselben molekularen Brom und Phosphor enthalten ist, mit einer Halogen - Phosphor synergistischen Effekt und einem hohe flammhemmende Wirksamkeit von Phosphor in PET bei der Herstellung eines flammhemmenden PET TDBPPE kann Trioxid und mit Antimon behandelt werden, kann allein verwendet werden. wenn ein flammhemmendes verstärkten PET TDBPPE mit 30% Glasfaser, ist zwischen dem Natriumantimonat und TDBPPE Antagonismus kann signifikant den Sauerstoffindex und die Flammwidrigkeit Material reduzieren. Zum Beispiel mit 15% TDBPPE 5% Natriumantimonat Flammschutzmittel 30% glasfaserverstärktem PET, der Material Sauerstoffindex war 29,4%, UL flammhemmend Klasse V-2-Niveau (1,6 mm), Brennzeit ist 5,1 s. Aber wenn die 5% TDBPPE fünf Prozent Natriumantimonat in der ursprünglichen Formel substituiert ist, der Sauerstoffindex des Materials auf 36,5% erhöht, die Flammhemmung von V-0-Pegel Brennzeit wird auf 0,1 s reduziert. PET Sauerstoffindex von flammhemmenden Material, die Zugabe von TDBPPE ist die Wirkung besser. Aber als Phosphatadditiv sind auch Flammschutzmittel unzureichend, meist Phosphat-Flammschutzmittel Flüssigkeit, die Wärmebeständigkeit schlecht ist, eine große Flüchtigkeit, die Kompatibilität nicht gut genug, und die Menge an Flammschutzmittel ein Phosphor flammhemmende Wirkung ist auf die Entwicklung der so erhaltene Feststoff mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit und Kompatibilität, einfache Handhabung im allgemeinen proportional usw. von Kondensations-Typ mit hohem Molekulargewicht Phosphat wird die Phosphorflammschutzmittel hat sich der Trend geworden. US Monsanto entwickelt Phosgard 2XC-20 ist ein nichtflüchtiger Phosphatester-Flammschutzmittel, ein Flammschutzmittel, das vorzugsweise aus PET hergestellt ist Der Effekt.
Fig. 2 Hochtemperatur-selbstvernetzendes Copolyester-funktionelles Monomer
Anorganische Phosphor-Flammschutzmittel können auch für flammhemmende PET-Materialien, hauptsächlich roten Phosphor, Phosphat, Ammoniumpolyphosphat, ein halogenfreies Flammschutzmittel, von denen roter Phosphor ein besseres PET-Flammschutzmittel ist, zugesetzt werden Geringere Menge, breite Verwendung usw. Da roter Phosphor nur flammhemmende Elemente enthält, ist er wirksamer als andere Phosphor-Flammschutzmittel, insbesondere für PET-Sauerstoff enthaltende Polymermaterialien, aber gewöhnlicher roter Phosphor absorbiert leicht Feuchtigkeit und emittiert Phosphingas und schlechte Verträglichkeit mit PET, ist es allgemein schwierig, direkt als Flammschutzmittel zu verwenden und mikroverkapselten roten Phosphor Flammschutzmittel reduzieren die Aktivität von rotem Phosphor, um die Kompatibilitätsprobleme zu lösen, so dass der rote Phosphor In der praktischen Anwendung spielt eine wichtige Rolle in der PET-Recycling-Kunststoff durch Zugabe von 5 Masseprozent Mikrokapseln roten Phosphor, synergistische Zugabe mit dem anorganischen Flammschutzmittel, die Ergebnisse der Grenzsauerstoffindex (LOI) erreicht 35,5 mit dem roten Phosphor Entwicklung von Flammschutzmitteln, die Entwicklung von Weißheit der Mikrokapsel roten Phosphor Flammschutzmittel, um die rote Farbe des Flammschutzmittels in dem Material in den Farben Grenzen zu überwinden, aufgrund seiner Kompatibilität mit dem Harz ist gut, nicht rötlich während der Verwendung , Hohe Flammschutzmittel Effizienz, Toxizität und andere Vorteile, ist es besser geeignet für natürliche schwer entflammbare PET-Arbeiter Kunststoff. Darüber hinaus ist Phosphat auch ein wirksames Flammschutzmittel in thermoplastischem Polyester. Unter diesen ist Ammoniumpolyphosphat (APP) ein auf Phosphor basierendes anorganisches Flammschutzmittel, das in den letzten Jahren wegen seines hohen Phosphorgehalts Stickstoff entwickelt wurde Es hat viele Vorteile, wie gute thermische Stabilität, geringe Wasserlöslichkeit, hohe Flammwidrigkeit und so weiter, so dass es auf vielen Gebieten weit verbreitet ist. Aufgrund der thermischen Zersetzung von kleinen molekularen Verbindungen bei hoher Temperatur ist es jedoch schwierig, die Anforderungen an die Thermoplastizität bei höheren Temperaturen zu erfüllen Daher wurde in den letzten Jahren die Mikrokapseltechnologie verwendet, um das APP zu beschichten, um ihm eine höhere thermische Stabilität und Wasserbeständigkeit als Flammschutzmittel für technische Kunststoffe aus PET zu verleihen.
Stickstoff basierenden Flammschutzmittel können auch für PET verwendet werden, die stickstoffhaltige Flammschutzmittel zur Zeit hauptsächlich drei Kategorien verwendet: Melamin, Dicyandiamid, Guanidin-Salze und Derivate, worin Melamin, Melamincyanurat und Melaminphosphat Flammschutzmittel-Spezies sind das Marktpotential. Stickstoff-basierte Flammschutzmittel über den Stickstoff basierenden Flammschutzmittel im allgemeinen eine thermische Zersetzung angesehen wird, leicht Ammoniak freizusetzen, Stickstoff, Stickoxide Tiefe, Wasserdampf, usw. nicht brennbares Gas, nicht brennbares Gas und die Erzeugung von Zersetzungsendotherme Flammschutzmitteln (flammhemmend einschließlich Sublimation endothermen Teil) die meiste Wärme entfernen, stark die Oberflächentemperatur des Polymers zu verringern. spielen eine nicht brennbaren Luft-Gas-Verdünnungs PET-Effekt thermische Zersetzung von Sauerstoff und brennbarem Gas erzeugt wird, und weil die Anwesenheit eines stickstoffhaltigen Flammschutzmittel PET, auch Kohlendioxid, Wasser und Stickoxide in der Luft, wenn die Verbrennungsreaktion mit Sauerstoff, der den Sauerstoffverbrauch des Oberflächenmaterials Zur gleichen Zeit, um eine gute flammhemmende Wirkung von Stickstoff Flammschutzmittel zu erreichen, ist der Hauptvorteil von effizienten Flammschutzmittel, nicht-Halogen, nicht korrosive Effekte.
Zweitens, PET-Copolymer Flammschutzmittel
Flammschutzmittel copolymerisiert PET als drittes Monomer reaktives Flammschutzmittel PET Teilnahme Komposite mit einem PET-Polymerisationsverfahren. Reaktives Flammschutzmittel enthalten im allgemeinen P, N und anderen Legierungselement, das Vorhandensein dieser Elemente Verbesserung der Flammwidrigkeit des Polymers durch Änderung des thermischen Abbauprozesses der Polymermatrix usw. Bei der PET-Synthese von Terephthalsäure und Ethylenglykol kann das Reaktionssystem zugegeben werden, das an der Reaktion teilnehmen kann und die flammhemmende Eigenschaft besitzt Drei Monomere (die Verwendung des dritten Monomers enthält hauptsächlich Phosphor-Diol oder Triol), so dass es an der Synthese der PET-Reaktion beteiligt ist, um es an die Molekülkette gebunden zu machen und somit eine flammhemmende Wirkung zu spielen, aber industriell erhalten wurde Die Anwendung eines solchen Flammschutzmittels ist selten, hauptsächlich aufgrund seines niedrigen Phosphorgehaltes, geringer Stabilität, leicht zu aggregieren, wenn es synthetisiert wird.
Abbildung 3 Schematische Darstellung des vertikalen Verbrennungsprozesses mit Diphenylacetylen-Struktur-Copolyester
Copolymerisationsverfahren, um ein flammhemmendes PET zu erhalten, ist auch als strukturelles flammhemmendes PET bekannt. Flammhemmendes PET-Copolymer flammhemmendes Monomer ist ebenfalls Phenyldicarboxyphenylphosphinoxid (BCPPO), welches typischsten einen Monomer copolymerisierbar flammhemmenden, hat nicht nur ausgezeichnete flammhemmende Eigenschaften, flammhemmende Eigenschaften und eine Reihe von PET verbessert werden kann. BCPPO eine organische Phosphinoxide, hohe thermische Stabilität, die thermische Zersetzungstemperatur von 350 ℃, die Temperatur entsprechend der maximalen Zersetzungsrate ist über 450 ℃, und die Menge der Zersetzungsrückstand ist bis zu 40% bei 650 ℃, so die Copolymerisation von BCPPO als PET copolymerisiertes Flammschutzmittel Monomer bei Polymerisationstemperatur enthaltenden difunktionellen, permanent Terephthalsäure mit Ethylenglykol und Copolymerisation von copolymerisierbaren flammhemmenden PET. PET so erhaltene Flammschutzmittel Phosphorelement zerlegt. Weiterhin von BCPPO werden, um die organischen mit statistisch copolymerisierten in den makromolekularen Ketten, das Flammschutzmittel. das flammhemmende Material durch Copolymerisieren eines flammhemmenden Material im wesentlichen genannt, da die speziellen chemischen Struktur erhalten, auch ohne Zusatz von Flammschutzmittel hat eine ausreichende Flammwidrigkeit. essence hemmende Polymere eine hohe thermische Stabilität aufweisen, Niedrige Brenngeschwindigkeit Gute Möglichkeit, die Ausbreitung von Feuer, auch wenn das Gesicht eines sehr hohen Wärmeflusses als auch zu verhindern.
Einige Wissenschaftler synthetisierten '(6-Oxo-6-dibenzo- (c, e) (1,2) -oxaphosphorin-6-on) Ist ein neues Copolymer von PET Flammschutzmittel dritten Monomer.DDP Molekülstruktur des Biphenylphosphat und die Bildung einer stabilen Ringstruktur, und in der Seitenkette Position hat eine gute thermische Stabilität und Hydrolysebeständigkeit, es und PET Die Copolymerisation kann die Flammhemmung von PET verbessern, die Nachteile der leichten Hydrolyse von flammhemmendem PET überwinden und die ursprüngliche PET-Verarbeitungsleistung beibehalten, hat breite Anwendungsmöglichkeiten, 2-Carboxyethylphenylhypophosphorsäure (CEPPA) ist ebenfalls PET-Synthese Wenn das flammhemmende dritte Monomer, CEPPA, zu den unterphosphorigen Säurederivaten gehört, ist die starke Säure, die Verbindung Hydroxyl und Carboxyl mit höherer Reaktivität, weil CEPPA Phosphor enthält, und weist eine hohe thermische Stabilität und Oxidation auf Stabilität, es ist eine ausgezeichnete PET reaktive Flammschutzmittel.Es wurde CEPPA als das dritte Monomer verwendet, und in-situ hinzugefügt Phosphatglas (P-Glas) Synergy, in-situ-Copolymerisation in der P-Glas-Gehalt Unterschiedliche PET / P-Glas flammhemmende Materialien, die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der Zusatz von P-Glas die Systemkohle gleichzeitig mit der Menge des hinzugefügten P-Glases fördern kann Die Flammwidrigkeit und Tröpfchenbeständigkeit der Verbundwerkstoffe wurde verbessert. Als der Gehalt an P-Glas über 1% erreichte, erreichte der LOI über 30% und der UL94 vertikale Brennwert erreichte V-0. Die Untersuchung des nicht-isothermen Kristallisationsverhaltens ergab, dass P-Glas wenig Einfluss auf die Kristallstruktur von PET hatte, aber die Kristallisationsgeschwindigkeit von PET verringerte.
Abb. 4 Schematische Darstellung des flammhemmenden Antitropfens von Ionomer (a) und Ionomer nach Sauerstoffionenindextest (b)
Zusätzlich Bisphenol A und Bisphenol F, 10-Hydroxy-10-oxo-10-hydrogenphenanthren-2,8-dicarbonsäurekaliumsalz (DHPPO-K) Einige Menschen sind jeweils als ein drittes Monomeres Bisphenol A und Bisphenol F bei der Polymerisation von PET zur Herstellung von zwei Arten von PET beteiligt.Die thermische Stabilität von sowohl PET relativ zu reinem PET hat eine gewisse Zunahme, als auch das Flammschutzmittel Die Leistung wird nicht wesentlich verbessert.Der LOI von Bisphenol A-Typ PET ist nur von 22% auf 25% erhöht, UL-94-Klasse ist am besten zu V-2-Niveau, und die Tröpfchen ist ernst, während Bisphenol F-Typ PET ist etwas besser, LOI Bis zu 26%, und kann instabil Holzkohle-Schicht produzieren, haben eine gewisse hemmende Wirkung. Hier Forscher mit DHPPO-K als das dritte Monomer und Terephthalsäure, Ethylenglykol-Copolymerisation, mit Ionen (PETIs-K) mit ähnlichen phosphorhaltigen heterozyklischen PET (PETPs) als Kontrolle.Es wurde durch Experimente festgestellt, dass PETIs-K eine höhere thermische Stabilität hat, DHPPO-K kann das Substrat fördern Die Bildung einer stabilen Kohlenstoffschicht bei hohen Temperaturen verschlechtert die Flammwidrigkeit des Materials. Obwohl PETPs und PETIs-K höhere LOIs aufweisen, weist PETIs-K auch höhere Selbstwerte auf Und Anti-Tröpfchen-Eigenschaften. PFPs und PETIs-K in den Flammschutzmaterialien auf unterschiedliche Weise, PETPs in den Abbau von Phosphor-Materialien in die Gasphase und Phosphor in PETIs-K vor allem in der Kohäsionsphase .
Drittens PET intelligente Flammschutzmittel-Methode
PET intelligente Wissenschaftler kürzlich vorgeschlagenen flammhemmenden, schwer entflammbar PET ist zum Zeitpunkt des Formens und gewöhnlichen PET Unterschied nicht klug, sondern das PET wird seine chemische Struktur ändern, wenn gezündet wird, wie das Auftreten einer schnellen Vernetzungs Anwendungen ist es schmolz Viskosität stark erhöht und schnell beschleunigt Körper flammhemmendes Verkohlung, die die doppelte Rolle des anti-Tröpfchens spielt, in Figur 1 gezeigt ein typische intelligente hemmendes PET Schmelzpolykondensation durch eine selbst vernetzbaren funktionelle Gruppe in der Molekülkette einzuführen PET (Wie Stilben, Azobenzol, Phenylmaleimid usw.), wie in Fig. 2 gezeigt, Herstellung von selbstvernetzenden Copolyestern erhaltener Copolyester kann in den ursprünglichen PET-Eigenschaften des Falles erreicht werden, um eine Beständigkeit zu erzielen keine Kraftstofftröpfchen, das in Abbildung 3. zur gleichen Zeit führt dies nicht irgendeine das herkömmlichen PET-Copolymer Legierungselement enthält (z.B. Cl, Br, P, etc.), gibt es ein neues Verfahren für die Flammschutzmittel umweltfreundliche Technologie zur Verfügung gestellt.
Für intelligente hemmendes PET, haben Wissenschaftler kürzlich zwei andere Arten von intelligentem Flammschutzmittel-Technologie, das heißt, ‚anti-Tröpfchen Ionomer‘ und ‚Hochtemperatur-Anti-Tröpfchen neu geordnet‘ hohe Temperatur selbstvernetzend chemische Vernetzung vorgeschlagen eine Reihe von flammhemmenden phosphorhaltige ionische Monomere, die erhaltene ionomere Poly Vergleich ionisches Polymer in einer reversiblen Weise physikalische Vernetzung, die Schmelzviskosität Material Verbesserung der anti-Tröpfchens (Fig. 4) zu erreichen. Wissenschaftler haben entworfen Ester zeigte bessere Flammschutzwirkung Tröpfchen. ‚Temperatur umgeordneter anti Tröpfchen‘ bei einer hohen Temperatur wird durch eine PET Molekülkettenumlagerungsstruktur einzuführen, die das Polymer molekulare Umlagerung bei hohen Temperatur, die Förderung der Materialien In Carbonisierung, flammhemmendes Tröpfchen zu erreichen.
Viertens, Schlussfolgerung
PET wird derzeit industriell noch flammhemmendes Material ist ein Flammschutzmittel auf Basis Verfahren, vor allem, weil die modifizierte PET hemmende Material hergestellt ohne Änderung die Polymerisation von PET-Herstellungsprozess hergestellt wird, werden die Verfahrensänderungen flexibel und einfach. Flammschutzmittel addierend Herstellung von Flammschutzmittel PET viele Vorteile hat, können die flammhemmenden Eigenschaften des Verbundmaterials durch eine Vielzahl von synergistischen Flammschutzmittel effektiv verbessern, aber die Flammschutzmittel zugesetzt ist, im allgemeinen eine schlechte Kompatibilität mit PET, ist die zugegebene Menge im allgemeinen höher wird die scheinbare Abnahme der mechanischen Eigenschaften des Produkts verursacht. wie eine flammhemmende Verbindung Formulierung zu entwerfen, Mischen und flammhemmende modifizierte bringen Kompatibilität und Dispersion und andere Probleme zu überwinden, ohne ernsthaft andere Eigenschaften zu beeinträchtigen Fall wird ein Material mit ausgezeichneter Flammwidrigkeit wird aktuellen Forschungsschwerpunkt gebracht wird, sondern auch die zukünftige Entwicklung Richtung des Hauptflammschutzmittels PET-Material. mature Copolymer modifizierten Flammverfahren, aber es hat seine Grenzen, als das dritte Monomer, PET-Material hergestellt, reaktives Flammschutzmittel ist notwendig, um die Herstellung von PET-Polymerisationsverfahrens, das PET Gesicht vieler Produkte, dieses Verfahren der Flamme schlechte Universalität, hohen Kosten der Entwicklung neuer PET hemmendes Copolymer zu ändern, Seine hohe Universalität, ist eine wichtige Entwicklung in Richtung der aktuellen PET-Copolymer modifizierten Flammverbund. PET-Untersuchung bei der intelligenten Brandschutzmittel entsteht nur, aber es hat ein nahezu unbegrenztes Potenzial für die Entwicklung.