含磷二元杂化协效阻燃改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的研究进展
|
摘要
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为一种高结晶度的聚合物,是纺织服装用纤维的第一大品种,具有抗蠕变性能好、耐磨性高的优点。然而,PET的易燃性限制了其进一步推广和应用。虽然磷系阻燃剂可以有效提高PET的阻燃性能,但是磷系阻燃剂(如聚碳酸铵、磷酸酯、磷酸盐等)也存在耐热性差、尺寸稳定性低、易渗出、降解产物易诱导PET降解的缺点。因此,针对单一磷系阻燃剂的不足,本文主要综述了磷元素与氮、硅、铝、硼等其它阻燃元素杂化协同的复合阻燃剂用于PET阻燃的改性进展,为设计构筑新型的多元素杂化阻燃剂提供思路。
As a high crystallinity polymer, polyethylene terephthalate(PET) is the first variety on the amount for textile and clothing fibers, and has the advantages of good creep resistance and high wear resistance. However, the flammability of PET limits its further promotion and application. Although phosphorus-based flame retardants can effectively improve the flame-retardant properties of PET, phosphorus-based flame retardants(such as ammonium carbonate, phosphates, phosphates, etc.) also have poor heat resistance, low dimensional stability, easy to seep, degradation products are easy to induce PET degradation. Therefore, in view of the shortcomings of single phosphorus flame retardants, this paper mainly reviews the modification progress of composite flame retardants with phosphorus and other flame retardant elements such as nitrogen, silicon, aluminum and boron for PET flame retardant, and provides ideas for constructing new multi-element hybrid flame retardants.
As a high crystallinity polymer, polyethylene terephthalate(PET) is the first variety on the amount for textile and clothing fibers, and has the advantages of good creep resistance and high wear resistance. However, the flammability of PET limits its further promotion and application. Although phosphorus-based flame retardants can effectively improve the flame-retardant properties of PET, phosphorus-based flame retardants(such as ammonium carbonate, phosphates, phosphates, etc.) also have poor heat resistance, low dimensional stability, easy to seep, degradation products are easy to induce PET degradation. Therefore, in view of the shortcomings of single phosphorus flame retardants, this paper mainly reviews the modification progress of composite flame retardants with phosphorus and other flame retardant elements such as nitrogen, silicon, aluminum and boron for PET flame retardant, and provides ideas for constructing new multi-element hybrid flame retardants.
引文
[1] 王松林, 相恒学, 徐锦龙, 成艳华, 周哲. 纺织学报, 2018, 3: 167～174.
[2] 潘然. 纺织服装周刊, 2007, 13: 46～47.
[3] Wang D Y, Wang Y Z, Wang J S, Chen D Q, Zhou Q, Yang B, Li W Y. Polym Degrad Stabil, 2005, 87(1): 171～176.
[4] Kilinc M, Cakal G O, Bayram G, Eroglu I, ?zkar S. J Appl Polym Sci, 2015, 132(22): 42016～42021.
[5] Butstraen C, Salaün F, Devaux E, Giraud S, Vroman P. Polymers, 2016, 8: 267～281.
[6] Ward J, Mohapatra S P, Mitchell A. Environ Int, 2008, 34(8): 1148～1156.
[7] Lu S Y, Hamerton I. Prog Polym Sci, 2002, 27(8): 1661～1712.
[8] Gao L P, Wang D Y, Wang Y Z, Wang J S, Yang B. Polym Degrad Stabil, 2008, 93(7): 1308～1315.
[9] 相恒学, 王世超, 成艳华, 周哲, 陈龙, 陈志钢, 王雪芬, 朱美芳.中国科学:技术科学, 2014, 11: 1137～1144.
[10] 周家良, 相恒学, 周哲, 孙宾, 成艳华, 翁巍, 朱美芳. 科学通报, 2016, 61(19): 2136～2146.
[11] 姜鹏. 新型含磷阻燃剂的合成及其阻燃聚乳酸复合材料的研究. 北京: 北京化工大学博士学位论文, 2016.
[12] 张铁江. 化学工程与装备, 2009, 10: 114～115.
[13] 张军,纪奎江,夏延致.聚合物燃烧与阻燃技术(精). 化学工业,2005: 24～28.
[14] 李建军, 欧育湘. 阻燃理论. 北京:科学出版社, 2013: 1～34.
[15] 邓义. 含磷阻燃剂对PET 热降解的影响和阻燃机理研究. 成都: 四川大学硕士学位论文, 2005.
[16] Day M, Parfenov V, Wiles DM. J Appl Polym Sci, 1982, 27(2): 575～589.
[17] 徐加艳, 胡源. 高分子材料科学与工程, 2002, 18(1): 17～21.
[18] 赵晓明, 刘元军, 拓晓. 成都纺织高等专科学校学报, 2015, (3): 47～50.
[19] 杨丽, 周逸潇, 韩新宇, 毕成良, 张宝贵. 天津化工, 2010, 24(1): 1～4.
[20] 吴志豪, 李莉莉, 姜帅帅, 陶银萍, 朱美芳. 合成纤维工业, 2014, 37(5): 31～33.
[21] Arias A, Sojoudiasli H, Heuzey M C, Heuzey M C, Huneault M A, Wood-Adams P. J Polym Res, 2017, 24(3): 46.
[22] Najafi N, Heuzey M C, Carreau P, Therriault D. Rheol Acta, 2015, 54(9): 1～15.
[23] 罗星, 谢德龙, 梅毅, 杨云艳, 郑睿知. 塑料工业, 2018, (4): 20～25.
[24] 李家炜. 新型磷腈—硅阻燃体系制备及其对PET材料阻燃性能和机理研究. 上海: 东华大学博士学位论文, 2016.
[25] 方寅春, 周翔, 吴亚容, 刑志奇. 一种DOPO改性的环磷腈阻燃剂及其制备和应用, CN106380485A[P]. 2017.
[26] Feng Q, Gu X, Zhang S, Zhao B, Sun J, Li X, Dong M. Ind Eng Chem Res, 2012, 51: 14708～14713.
[27] Xiong Y Q, Jiang Z J, Xie Y Y, Zhang X Y, Xu W J. J Appl Polym Sci, 2012, 127(6): 4352～4358.
[28] Qian L J, Ye L J, Qiu Y, Qu S R. Polymer, 2011, 52(24): 5486～5493.
[29] Zhao C S, Huang F L, Xiong W C, Wang Y Z. Polym Degrad Stabil, 2008, 93 (8): 1188～1193.
[30] 欧育湘. 阻燃剂. 北京:国防工业出版社, 2009: 10～38.
[31] 张敏, 李如钢. 有机硅材料, 2009, 23(1): 51～54.
[32] 熊联明, 芦静, 向顺成, 舒宽金. 精细与专用化学品, 2012, 20(5): 23～26.
[33] Linville R G. Organophosphorus-silicon compositions: US, US 2843615 A[P]. 1958.
[34] 周晓辉. 一种新型含磷硅阻燃剂的合成及在聚酯中的应用. 北京: 北京服装学院硕士学位论文, 2009.
[35] 黄璐, 王朝生, 王春雨, 王华平. 合成纤维工业, 2016, 39(2): 39～43.
[36] Hu Z, Chen L, Zhao B, Luo Y, Wang D Y, Wang Y Z. Polym Degrad Stabil, 2011, 96(3): 320～327.
[37] Jun C, Liu S M, Zhao J Q. Polym Degrad Stabil, 2011, 96(8): 1508～1515.
[38] 疏引, 韦平, 江平开, 闵峰, 仲含芳. 功能高分子学报, 2008, 21(2): 159～163.
[39] 郭德明, 敬新柯, 吴嘉宁, 欧影轻, 翟飞玉, 陈力, 王玉忠. 高分子学报, 2012, 9: 1042～1046.
[40] Sebastian H. Speciality Chem Mag, 2008, 28(9): 28～30.
[41] Braun U, Schartel B, Fichera M A, J?gere. Polym Degrad Stabil, 2007, 92(8): 1528～1545.
[42] 陈璐. 塑料科技, 2016, 44(11): 26～29.
[43] Orhan T, Isitman N A, Hacaloglu J, Kaynak C. Polym Degrad Stabil, 2011, 96(10): 1780～1787.
[44] Laachachi A, Cochez M, Leroy E, Ferriol M, Lopez-Cuesta J M. Polym Degrad Stabil, 2007, 92: 61～69.
[45] 郭永萍, 罗钟琳, 王标兵. 工程塑料应用, 2017, 45(5): 7～13.
[46] Xiang H, Li L, Chen W, Yu S, Sun B, Zhu M. Prog Nat Sci: Mater, 2017, 27(3): 369～373.
[47] 彭华乔, 蔡晓霞, 刘微, 戴培邦, 郭泽亮, 王玉忠. 2006全国阻燃学术年会论文集. 2006.
[48] 马萌, 朱志国, 魏丽菲, 王睿, 王锐. 合成纤维工业, 2016, 39(3): 21～25.
[49] 王海东, 丁斌, 郝凤岭, 关昶, 李祥, 刘群. 印染, 2015, 15: 6～9.
[50] 朱玉玺, 代亚敏, 王畅, 徐红, 毛志平. 印染, 2017, 22: 1～7.
[2] 潘然. 纺织服装周刊, 2007, 13: 46～47.
[3] Wang D Y, Wang Y Z, Wang J S, Chen D Q, Zhou Q, Yang B, Li W Y. Polym Degrad Stabil, 2005, 87(1): 171～176.
[4] Kilinc M, Cakal G O, Bayram G, Eroglu I, ?zkar S. J Appl Polym Sci, 2015, 132(22): 42016～42021.
[5] Butstraen C, Salaün F, Devaux E, Giraud S, Vroman P. Polymers, 2016, 8: 267～281.
[6] Ward J, Mohapatra S P, Mitchell A. Environ Int, 2008, 34(8): 1148～1156.
[7] Lu S Y, Hamerton I. Prog Polym Sci, 2002, 27(8): 1661～1712.
[8] Gao L P, Wang D Y, Wang Y Z, Wang J S, Yang B. Polym Degrad Stabil, 2008, 93(7): 1308～1315.
[9] 相恒学, 王世超, 成艳华, 周哲, 陈龙, 陈志钢, 王雪芬, 朱美芳.中国科学:技术科学, 2014, 11: 1137～1144.
[10] 周家良, 相恒学, 周哲, 孙宾, 成艳华, 翁巍, 朱美芳. 科学通报, 2016, 61(19): 2136～2146.
[11] 姜鹏. 新型含磷阻燃剂的合成及其阻燃聚乳酸复合材料的研究. 北京: 北京化工大学博士学位论文, 2016.
[12] 张铁江. 化学工程与装备, 2009, 10: 114～115.
[13] 张军,纪奎江,夏延致.聚合物燃烧与阻燃技术(精). 化学工业,2005: 24～28.
[14] 李建军, 欧育湘. 阻燃理论. 北京:科学出版社, 2013: 1～34.
[15] 邓义. 含磷阻燃剂对PET 热降解的影响和阻燃机理研究. 成都: 四川大学硕士学位论文, 2005.
[16] Day M, Parfenov V, Wiles DM. J Appl Polym Sci, 1982, 27(2): 575～589.
[17] 徐加艳, 胡源. 高分子材料科学与工程, 2002, 18(1): 17～21.
[18] 赵晓明, 刘元军, 拓晓. 成都纺织高等专科学校学报, 2015, (3): 47～50.
[19] 杨丽, 周逸潇, 韩新宇, 毕成良, 张宝贵. 天津化工, 2010, 24(1): 1～4.
[20] 吴志豪, 李莉莉, 姜帅帅, 陶银萍, 朱美芳. 合成纤维工业, 2014, 37(5): 31～33.
[21] Arias A, Sojoudiasli H, Heuzey M C, Heuzey M C, Huneault M A, Wood-Adams P. J Polym Res, 2017, 24(3): 46.
[22] Najafi N, Heuzey M C, Carreau P, Therriault D. Rheol Acta, 2015, 54(9): 1～15.
[23] 罗星, 谢德龙, 梅毅, 杨云艳, 郑睿知. 塑料工业, 2018, (4): 20～25.
[24] 李家炜. 新型磷腈—硅阻燃体系制备及其对PET材料阻燃性能和机理研究. 上海: 东华大学博士学位论文, 2016.
[25] 方寅春, 周翔, 吴亚容, 刑志奇. 一种DOPO改性的环磷腈阻燃剂及其制备和应用, CN106380485A[P]. 2017.
[26] Feng Q, Gu X, Zhang S, Zhao B, Sun J, Li X, Dong M. Ind Eng Chem Res, 2012, 51: 14708～14713.
[27] Xiong Y Q, Jiang Z J, Xie Y Y, Zhang X Y, Xu W J. J Appl Polym Sci, 2012, 127(6): 4352～4358.
[28] Qian L J, Ye L J, Qiu Y, Qu S R. Polymer, 2011, 52(24): 5486～5493.
[29] Zhao C S, Huang F L, Xiong W C, Wang Y Z. Polym Degrad Stabil, 2008, 93 (8): 1188～1193.
[30] 欧育湘. 阻燃剂. 北京:国防工业出版社, 2009: 10～38.
[31] 张敏, 李如钢. 有机硅材料, 2009, 23(1): 51～54.
[32] 熊联明, 芦静, 向顺成, 舒宽金. 精细与专用化学品, 2012, 20(5): 23～26.
[33] Linville R G. Organophosphorus-silicon compositions: US, US 2843615 A[P]. 1958.
[34] 周晓辉. 一种新型含磷硅阻燃剂的合成及在聚酯中的应用. 北京: 北京服装学院硕士学位论文, 2009.
[35] 黄璐, 王朝生, 王春雨, 王华平. 合成纤维工业, 2016, 39(2): 39～43.
[36] Hu Z, Chen L, Zhao B, Luo Y, Wang D Y, Wang Y Z. Polym Degrad Stabil, 2011, 96(3): 320～327.
[37] Jun C, Liu S M, Zhao J Q. Polym Degrad Stabil, 2011, 96(8): 1508～1515.
[38] 疏引, 韦平, 江平开, 闵峰, 仲含芳. 功能高分子学报, 2008, 21(2): 159～163.
[39] 郭德明, 敬新柯, 吴嘉宁, 欧影轻, 翟飞玉, 陈力, 王玉忠. 高分子学报, 2012, 9: 1042～1046.
[40] Sebastian H. Speciality Chem Mag, 2008, 28(9): 28～30.
[41] Braun U, Schartel B, Fichera M A, J?gere. Polym Degrad Stabil, 2007, 92(8): 1528～1545.
[42] 陈璐. 塑料科技, 2016, 44(11): 26～29.
[43] Orhan T, Isitman N A, Hacaloglu J, Kaynak C. Polym Degrad Stabil, 2011, 96(10): 1780～1787.
[44] Laachachi A, Cochez M, Leroy E, Ferriol M, Lopez-Cuesta J M. Polym Degrad Stabil, 2007, 92: 61～69.
[45] 郭永萍, 罗钟琳, 王标兵. 工程塑料应用, 2017, 45(5): 7～13.
[46] Xiang H, Li L, Chen W, Yu S, Sun B, Zhu M. Prog Nat Sci: Mater, 2017, 27(3): 369～373.
[47] 彭华乔, 蔡晓霞, 刘微, 戴培邦, 郭泽亮, 王玉忠. 2006全国阻燃学术年会论文集. 2006.
[48] 马萌, 朱志国, 魏丽菲, 王睿, 王锐. 合成纤维工业, 2016, 39(3): 21～25.
[49] 王海东, 丁斌, 郝凤岭, 关昶, 李祥, 刘群. 印染, 2015, 15: 6～9.
[50] 朱玉玺, 代亚敏, 王畅, 徐红, 毛志平. 印染, 2017, 22: 1～7.