专利名称：无卤难燃聚酯及其制备方法和用途的制作方法以聚酯为主原料的产品，广泛应用在日常生活中，如纤维、树脂和薄膜等领域，聚 酯是一种阻燃性能很差的聚合物，由于普通PET的极限氧指数是20-22，可在通常条件下 燃烧，因此就存在遇明火稳定性问题，造成火灾，危及人们的生命财产，为了消除这种潜在 的危险，对聚酯阻燃性能的提高是非常有必要的，目前聚酯阻燃技术主要分为三类，即后整 理，共混和共聚，其中后整理技术最为广泛，但后整理存在耐久性较差等问题，共聚和共混 是目前研究的热点，其中已经商品化的阻燃共聚聚酯纤维有德国Hoechst Celanese公司的 Trevira CS、美国Solutia公司的Phosgard PF 100和东洋纺GH等，但是，共聚的阻燃聚酯 大都存在滴落性问题，燃烧时滴落会造成二次燃烧。而共混商品化无卤阻燃聚酯则较少，如 专利号(CN1894319A)阻燃性聚酯组合物，采用聚酯，含氮阻燃剂，次磷酸盐和炭化聚合物 制备，虽然具有较好的阻燃性，但是由于含氮阻燃剂的加入，在高温下，使聚酯(尤其是对 苯二甲酸乙二醇酯)降解很严重，从而使其力学性能大大降低，限制了其使用范围。
本发明要解决的技术问题是提供一种抗滴落的无卤难燃聚酯，即通过工艺简单的 共混制备耐久性好、抗滴落、聚合物降解较小的阻燃聚酯。本发明的无卤难燃聚酯，包括如下组分和含量(重量份)组成组分A 聚酯组分B 次磷酸盐组分C 含硅化合物其中聚酯是由二元醇和:含量(重量份) 60-99 0. 5-20 0. 5-20元羧酸或其衍生物缩聚得到的饱和产物。作为二元羧 酸成分，可以列举的芳香族二羧酸有对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸，甲基对苯二甲 酸、甲基间苯二甲酸等烷基取代的苯二甲酸，萘二羧酸(2，6_萘二羧酸、2，7_萘二羧酸、1， 5-萘二羧酸等)，联苯基二羧酸(4，4’ -双苯基二羧酸、3，4’ -双苯基二羧酸等)，二苯氧基 乙烷二羧酸等二苯氧基烷二羧酸，二苯基醚二羧酸，二苯基甲烷二羧酸、二苯基乙烷二羧酸 等二苯基烷二羧酸，二苯基酮二羧酸等或其衍生物。优选对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二 甲酸，甲基对苯二甲酸。更优选对苯二甲酸、间苯二甲酸。作为所述二羟基成分，主要为乙 二醇，1，3-丙二醇及1，4-丁二醇。所述的次磷酸盐结构如下R2其中R1，R2为碳原子数小于6个的烷基，或者为芳香基团，R3，R4为氢原子或碳原 子数小于10个的烷基，或者为芳香基团；η为不大于1000的整数；POSS结构如下 其中Rl为氢原子、碳原子总数少于20的烷基、碳原子数少于20的烷氧基，R2为 氧原子、碳原子数少于20的烷基、碳原子数少于20的烷氧基，或芳香基团；如下M为铝、锌、镁、钙或钡金属元素。所述的含硅化合物主要是指二氧化硅，或DMS、PSO及POSS结构的化合物，其结构DMS结构如下 其中Rl，R2为碳原子数小于6个的烷基，或者为芳香基团，R3，R4为氢原子，碳原 子数小于10个的烷基，或者为芳香基团；η为不大于1000的整数；PSO结构如下 其中R为氢原子，氨基，羟基，或者为小于20个碳原子的烷基或芳香基团。除聚酯基体和阻燃剂外，还可添加玻璃纤维或其他添加剂如稳定剂、抗氧剂、偶联 剂以及增塑剂或层状硅酸盐，在不影响聚酯纤维阻燃抗滴落性能的情况下，提高其力学性 能或抗氧化性能。抗氧剂主要包括亚磷酸酯(2，4一二特丁基苯基)酯、亚磷酸苯二异癸酯、 三(壬基代苯基)亚磷酸酯或亚磷酸三(壬基苯酯)、季戊四醇双亚磷酸酯二(2，4 一二特 丁基苯基)酯中的一种或多种，偶联剂主要包括KH560，KH550等，层状硅酸盐主要为蒙脱 土，云母等。本发明将将0. 5-20重量份的次磷酸盐和0. 5-20重量份的含硅化合物一起与 60-99重量份的聚酯等在240-295°C温度下通过双螺杆挤出机共混，从而得到抗滴落性能 和阻燃性能很好、达到UL94V-0标准的聚酯混和物，可应用于制备纤维、薄膜及树脂。且制 备方法工艺简单，成本较低。树脂燃烧性能通过UL 94标准进行评价。(1)燃烧样品的制备样品长为125士5mm，宽度为13. 0士0. 5mm，厚度为3. 0mm，样品试验前应置于温度 23士2°C，相对湿度为50士5%的环境中至少48小时。(2)燃烧方法的详述燃烧装置图如附图1，其中火焰高度为20mm，火焰的颜色为蓝色(50W)。燃烧灯⑵ 的燃烧嘴与样品⑶的底端距离为10mm，点火IOs后，将火离去，记录燃烧时间、(从燃烧 到熄灭所需的时间)，再次点火10s，记录燃烧时间t2和无焰续燃时间t3，其中t3为没有火 焰燃烧到停止所需的时间。在整个过程中，若有熔融滴落，看其是否引燃下面所放置的棉球 (1)，并作记录。(3)燃烧等级的划分 纤维织物燃烧性能评价方法如下(1)燃烧用样品(织物)的制作方法(溶着法)A、将桶编物进行精炼(药剂碳酸钠2g/L，界面活性剂0. 2g/L，温度60°C，时间30 分钟)B、精炼后的布热定型(或者熨烫)，除皱、松弛之后放置。(热定型温度180°C，定 型时间90秒)C、热定型后的布，测定克重。D、将布重叠量取布的克重，重叠后的克重要记录下来。比如克重140 160g/m2 的话2枚重叠，克重90 110g/m2的话3枚重叠，克重70 80g/m2的话4枚重叠。E、布就这样重叠着，溶断成幅宽1. 5cmX长10. 5cm大小的尺寸制作的要领桶编的时候，将桶编物按照300g/m2的克重进行编织。(建议使用70 80g/m2、 140 160g/m2)热定型后的幅宽为10. 5cm，将桶编后的布插入10. 5cm的纸版模型进行热定型或熨烫。(2)织物燃烧性能评价方法A、将样品按附图2所使用夹子夹住。B、火源的火焰大小调节至2cm。C、火焰和布大约重叠5mm，从下面开始接炎。这时样品可能会产生收缩，但是不要 移动火焰。D、接炎10秒后将火源移除，测量残留火焰燃烧的时间即残炎时间。E、火焰熄灭后，将火源调节至可以燃烧的位置。
6、将步骤(C) (E)反复，直至样品燃烧尽，调节次数就是接炎回数。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，实施例中所用的聚对苯二甲酸乙 二醇酯均由东丽公司生产，特性粘度IV为0. 65。
图1是树脂燃烧用样品UL94标准垂直燃烧评价方法示图。图2树脂燃烧评价方法中将样品用夹子夹住状态照片。
10
比较例3将50重量份DMS (二甲基硅烷)和950重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到双 螺杆挤出机中，进行熔融共混，挤出机各区温度依次为220°C，2450C，2650C，275°C，280°C， 280°C，280°C，280°C，27(rC。挤出机转速为250rpm。制备成的共混切片，进行注射成型，制 备成样品，进行燃烧评价测试。比较例4将50重量份二氧化硅和950重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到双螺杆挤 出机中，进行熔融共混，挤出机各区温度依次为220°C，2450C，2650C，275°C，280°C，280°C， 280°C，280°C，270°C。挤出机转速为250rpm。制备成的共混切片，进行注射成型，制备成样 品，进行燃烧评价测试。比较例5将50重量份PSO (二苯基硅烷)和950重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到双 螺杆挤出机中，进行熔融共混，挤出机各区温度依次为220 V，245 V，265 V，275 V，280 V， 280°C，280°C，280°C，27(rC。挤出机转速为250rpm。制备成的共混切片，进行注射成型，制 备成样品，进行燃烧评价测试。比较例6将50重量份POSS (羟基)和950重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到双螺杆挤 出机中，进行熔融共混，挤出机各区温度依次为220 V，245 V，265 V，275 V，280 V，280 V， 280°C，280°C，270°C。挤出机转速为250rpm。制备成的共混切片，进行注射成型，制备成样 品，进行燃烧评价测试。燃烧评价结果如下 织物燃烧评价结果
本发明提供了一种无卤难燃聚酯及其生产方法和用途，将聚酯与次磷酸盐，含硅化合物以及其他一些助剂通过熔融共混，制备成阻燃抗滴落性能优良的无卤难燃聚酯，可应用于纤维、薄膜和树脂等领域。对所得聚酯进行UL 94标准评价，达到UL 94的V-0标准。本发明中所使用的阻燃剂不含有卤素。
无卤难燃聚酯及其制备方法和用途制作方法
- 专利详情
- 全文pdf
- 权力要求
- 说明书
- 法律状态
查看更多专利详情
下载专利文献
下载专利
同类推荐
-
乔瓦尼·曼布里尼, 索尼娅·塞拉菲尼乔瓦尼·曼布里尼, 索尼娅·塞拉菲尼贾祝平杨娟, 杨小青A·M·贝拉米A·M·贝拉米A·M·贝拉米
您可能感兴趣的专利
-
A·M·贝拉米任明罗殷, 蔡愈杭徐建锋, 顾梅花徐建锋, 顾梅花徐建锋, 顾梅花徐建锋, 顾梅花
专利相关信息
-
R·卡瓦R·卡瓦乔德水, 高雪芹乔德水, 高雪芹岩出卓M·米耶蒂宁, R·凯科宁
