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聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)具有优良的综合性能,广泛应用于合成纤维、工程塑料、电器材料、薄膜、和胶片等领域。为了改进PET的易燃性,可采用添加型和反应型阻燃剂进行改性,其中聚膦酸酯类阻燃剂作为添加型阻燃剂已在PET中得到应用,但使用仍存在阻燃剂用量与阻燃性关系不明确、阻燃剂的加入影响纺丝性、熔滴性、以及阻燃PET的结晶性和热稳定性等问题需要开展研究。本论文主要进行了以下研究: 以聚苯氧基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚)酯(PDPMP)和聚硫代苯基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚)酯(PDPDC)两种聚膦酸酯类阻燃剂对PET进行阻燃改性。用差示扫描量热测试(DSC)对PDPMP和PDPDC用量分别为1%、5%改性PET进行等温结晶性能研究。结果表明PET和阻燃PET的等温结晶行为均强烈依赖于结晶温度的变化,结晶温度升高,晶核不易形成或形成的晶核不稳定,结晶速率下降。平衡熔融温度Tm0随着阻燃剂添加量的增加先减小后增大。Avrami方法拟合得到的阻燃PET的初级结晶和次级结晶活化能均明显高于纯PET。 研究了PDPMP和PDPDC用量分别为1%、5%改性PET在不同降温速率下的非等温结晶行为,采用Ozawa法、Jeniorny法、Mo法三种方法拟合阻燃PET的非等温结晶动力学。研究结果发现,随着降温速率的升高,非等温结晶起始结晶温度、终止结晶温度、和结晶峰值温度均向低温方向移动,且结晶温度区间变宽。四种阻燃PET的非等温结晶过程类似,结晶速率与降温速率有着密切的关系。Ozawa法、Jeniorny法和Mo法三种动力学方法均能较好的拟合阻燃PET的非等温结晶动力学,得到的相关性都很好,其中Mo法拟合的非等温结晶动力学效果最好,得到的四种阻燃PET的Mo指数在1.2-1.3之间。 采用热重分析法(TGA)研究了纯PET和以上四种阻燃PET的热降解行为,通过Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Starink法分别对纯PET和阻燃PET的分解过程进行了动力学拟合计算分析,由拟合计算得到的活化能数据可以发现,纯PET的活化能先升高后降低,阻燃PET活化能一直处于升高趋势,这表明阻燃PET燃烧过程中生成了耐热性较好的炭层,有助于减缓或者终止聚酯的燃烧,起到凝聚相阻燃的作用。 以PDPDC为阻燃剂分别研究了阻燃剂用量对PET阻燃性能、粘度变化及纺丝性能的影响,针对阻燃PET滴落问题尝试了不同抗滴落剂加入考察抗滴落性能改进。结果表明加入1%PDPDC时PET的极限氧指数(LOI值)由空白样的22.5增加到26.3,阻燃剂用量由1%增加7%时,LOI值增幅明显,但阻燃剂用量高于7%后LOI值稳定在29.8-30之间。熔融指数测试表明当阻燃剂用量低于5%时,随着阻燃剂用量的增大所得PET的熔融指数慢慢增大,当阻燃剂用量增大到6%以上时,所得PET熔融指数增幅过大,不适合纺丝。分别以聚四氟乙烯、纳米蒙脱土、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、聚苯氧基膦腈、二乙基次膦酸锌、苯基次膦酸锌和次磷酸锌为抗滴落剂用于探索对5%阻燃剂改性阻燃PET易滴落性的改进。通过拉丝,将丝条点燃观察燃烧和滴灭情况对抗滴落性进行探讨,聚苯氧基膦腈不仅具有好的抗滴落性还能明显增加阻燃性;二乙基次膦酸锌用量高于6%时可以产生抗滴落效果。