已有的关于DOPO阻燃PET及涤纶的研究，大多是将DOPO衍生物作为共聚单体或添加剂制备阻燃PET，这些研究表明DOPO衍生物可赋予PET优异的阻燃性能[1-3]。本章基于DOPO作为阻燃剂可发挥与含溴阻燃剂相似的气相阻燃作用，尝试DOPO以后整理的方式用于涤纶织物阻燃，并与含溴商品阻燃剂DFR进行比较。......
2023-06-26
后整理阻燃涤纶的优缺点及应用
【摘要】：涤纶的后整理阻燃具有工艺简单、适用面广、灵活适应市场等优点，存在的缺点是阻燃剂用量大、有的耐久性不佳等。但因其具有灵活简便的优点，后整理方法仍是目前获得阻燃涤纶的重要方法之一[115]。图1-10阻燃剂DOPO-ITA-EG结构上述有关阻燃PET的研究和工业品表明，DOPO及其衍生物采用共聚、共混和后整理等方式用于PET阻燃处理，都可赋予其优异的阻燃性能。
涤纶的后整理阻燃具有工艺简单、适用面广、灵活适应市场等优点，存在的缺点是阻燃剂用量大、有的耐久性不佳等。但因其具有灵活简便的优点，后整理方法仍是目前获得阻燃涤纶的重要方法之一[115]。
用于涤纶后整理阻燃最重要的一类含磷阻燃剂是环状膦酸酯，可采用类似于分散染料染色的热熔法处理涤纶织物，市场上也有环状膦酸酯阻燃剂产品，以国外的产品为主，如美国Mobil公司的Antiblaze19T，以及后来Rhodia的Antiblaze1045和Amgard CU等[116-117]。环状膦酸酯的结构通式如图1-9所示。
图1-9 环状膦酸酯的结构式
虽然环状膦酸酯阻燃整理涤纶织物可获得较好的阻燃性能，但存在阻燃剂用量大、耐久性较差问题[118]。
DOPO及其衍生物用于涤纶阻燃整理的国内外相关研究较少。2003年，日本的研究人员发表了关于DOPO衍生物用于涤纶织物阻燃整理的专利[119]，专利中报道了三种不同类型的DOPO衍生物，分别制备成分散液，可采用三种不同的后整理方法用于涤纶织物阻燃整理，整理后的涤纶织物具有优异的阻燃性能，且具有较好的耐洗性。
DOPO与衣康酸的加成产物用于PET共聚阻燃已证明可赋予PET优异的阻燃性能。黄年华等[120]基于此，合成了羟基有机膦酸酯阻燃剂DOPO-ITA-EG用于涤纶织物的阻燃整理，阻燃剂的结构如图1-10所示。其含量为160g/L时，LOI值达到33.5%，损毁长度小于10cm，续燃和阴燃时间均为0s，表明其对涤纶织物具有很好的阻燃性；且对整理后织物的断裂强力无明显影响。TG和FTIR分析表明，DOPO-ITA-EG无凝聚相阻燃作用，因此，主要基于DOPO的气相阻燃作用。
图1-10 阻燃剂DOPO-ITA-EG结构
上述有关阻燃PET的研究和工业品表明，DOPO及其衍生物采用共聚、共混和后整理等方式用于PET阻燃处理，都可赋予其优异的阻燃性能。PET阻燃在过去几十年主要基于含卤阻燃剂的气相阻燃作用。含溴阻燃剂通过形成含溴的自由基与聚合物燃烧过程中产生的·H 和·OH反应而发挥气相阻燃作用。Horrcoks等[121]研究表明含磷阻燃剂若要替代含溴阻燃剂，则要求含磷阻燃剂产生的含磷挥发性组分能起到与含溴阻燃剂相类似的阻燃作用[122]。Day等[123]对Trevira CS的阻燃机理研究表明，所用的共聚阻燃剂2-羧乙基（甲基）次膦酸也主要以气相机理起作用，同时也存在部分凝聚相阻燃作用。以上对DOPO基阻燃剂的阻燃机理研究[69-70，76，104，124-125]表明含DOPO基团的阻燃剂会释放含磷的自由基与聚合物燃烧过程中产生的·H和·OH反应而发挥气相阻燃作用，可起到与含溴阻燃剂相似的阻燃作用。因此，通过选用具有气相阻燃作用的DOPO类含磷阻燃剂代替含溴阻燃剂是一种很有效的途径。
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2023-06-26
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2023-06-26
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2023-06-26
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2023-06-26
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2023-06-26
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2023-06-26
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2023-06-26
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