兼顾阻燃和防滴特点的PET基共聚酯的设计和合成

兼顾阻燃和防滴特点的PET基共聚酯的设计和合成

       长期以来，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一类生产量最高，应用最广泛的成纤聚合物。PET聚合物在燃烧环节中具备易滴落的特点，借助促使点燃时的熔化滴落的机理，非常好地完成了其阻燃性。但是火灾现场中的熔滴问题易造成直接的与二次伤害。怎样借助目前的办法来处理PET材料阻燃和熔滴特点的矛盾成为了一个具备挑战的问题。研究发现，高溫下提升聚合物的熔体黏度，提高其炭化能力是塑造其阻燃防滴特点的主要因素。

四川大学王玉忠院士以及研究组赵海波博士设计合成出一个系列具备阻燃和防滴特点的新型的PET基共聚酯。在共聚酯的合成与改性具体采取如下所示3种方法：“离子聚合”，“智能化自交联”和“高溫重排”；塑造共聚酯高阻燃性和防滴特点。化学共聚是提升PET阻燃性能的最有效办法之一，尤其是作为纤维的应用。制取具备特定特点的改性功能性单体，在PET酯化前后加入到反应体系中，借助更进一步缩聚，就可以将功能单体共聚引入到PET链。

一般而言，含磷共聚酯与其它阻燃PET基材料对比，阻燃效率提升，非常耐用，且具备优良的力学特性和可纺性。借助将带有离子基团的单体并到PET链中来完成功能改性；该法制取的共聚酯可产生热可逆物理交联网络，进而合理限制大分子链的流动性，增加熔体黏度，更进一步促使高溫下炭渣的产生。因而，带有离子基团的共聚酯由于离子聚集作用而展现出良好的阻燃和抗滴落特点。离子聚合造成的交联多归属于的热可逆物理交联。

与可逆的物理交联对比，不可逆的化学交联具备更稳定和更强的交联网络，但化学交联通常无法直接的出现于共聚酯的结构中。基于这个机理，研究组明确提出了“智能自交联共聚酯”的新理念。这个共聚酯在合成和生产加工过程中呈现出不活泼性，但在燃烧环节中的较高环境温度下可快速交联。获益于在高溫下产生稳定的化学交联网络，PET共聚酯可以同时完成高阻燃性和真正的非吸附特点。聚合物中的芳香单元在高溫下的重排反应，可以合理地促使共轭芳烃结构的焦炭的产生，进而进一步提升共聚酯的阻燃性和抗滴落性。

以上PET共聚酯均为采取离子聚集，自交联或高溫重排等手段改性，完成阻燃和抗滴落的作用。在其中，自交联型共聚酯阻燃性和防滴性特点最出色，在功能单体成分相对性较低（DPDPI）的条件下可做到真正的不落粒。需要注意的是，这个共聚酯中没加入卤素和磷等阻燃元素，可能说是完成了真正的绿色环保。

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