[发明专利]聚磷腈阻燃剂微纳米材料在PET阻燃中的应用

说明书

本发明公开了一种聚磷腈阻燃剂微纳米材料在PET阻燃中的应用，其特征在于，当聚磷腈阻燃剂微纳米材料为PZM时，将合成的PZM微米管与PET按比例用双螺杆挤出机熔融共混，然后挤出冷却，得到抗融滴型阻燃PET；当聚磷腈阻燃剂微纳米材料为PZS时，将合成的PZS微米球与PET按比例用双螺杆挤出机熔融共混，然后挤出冷却，得到增强型的阻燃PET。本发明合成工艺简单，对涤纶阻燃效果好，在纺织品阻燃整理中具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于材料阻燃领域，特别涉及聚磷腈阻燃剂PZM,PZS微纳米材料在PET阻燃中的应用。

背景技术

半结晶热塑性聚合物聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)由于其自身好的机械性能，耐疲劳性，耐化学性，可纺性和低成本已经被在饮料瓶，纤维，薄膜和运输业在内的广泛领域得到了应用。以满足日常生活中的多元化的需求。但是，在考虑防火安全要求时，PET易燃性以及燃烧过程中伴随的严重的火焰熔滴。容易发生火灾并伴随二次伤害。这样严重的限制了PET的在医疗，航空，居家等材料的应用。

含磷阻燃剂，由于其低毒高效的阻燃性能，被广泛应用在聚酯的无卤阻燃研究。已经证明，含磷阻燃剂可有效提高PET的阻燃性能。尤其是磷腈有机无机杂化材料因其较高的阻燃效率，较低的毒性和环境友好性而受到高度重视。遗憾的是，大多数含磷阻燃剂，包括磷腈对PET阻燃时，当暴露在火中也会造成PET严重的熔滴现象，从而导致二次火灾和直接的灼伤。

为了解决PET聚酯阻燃和抗熔滴之间的矛盾，四川大学王等人将高温自交联单体与PET单体共聚方法实现了较好的阻燃抗熔滴效果。但是考虑到高的添加量和材料的强力损失，这种方法有待改善。据报道，在PET基体中添加少量的微纳米材料(碳纳米管，石墨烯纳米片)就可实现好的抗熔滴效果。然而，单纯添加少量的碳纳米管石墨烯很难提高阻燃效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提高PET阻燃抗熔滴的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种聚磷腈阻燃剂微纳米材料在PET阻燃中的应用，其特征在于，当聚磷腈阻燃剂微纳米材料为PZM时，包括以下步骤：

步骤1)：含PZM微米管阻燃PET的制备：合成PZM微米管，将合成的PZM微米管与PET按比例用双螺杆挤出机熔融共混，然后挤出冷却，得到抗融滴型阻燃PET；

当聚磷腈阻燃剂微纳米材料为PZS时，包括以下步骤：

步骤2)：含PZS微米球阻燃PET的制备：合成PZS微米球，将合成的PZS微米球与PET按比例用双螺杆挤出机熔融共混，然后挤出冷却，得到增强型的阻燃PET。

优选地，所述步骤1)中PZM微米管的加入量为PET质量的1％-10.0％；双螺杆挤出机的一、二、三、四分区温度分别设为245℃、255℃、270℃、260℃。

优选地，所述步骤2)中PZS微米球的加入量为PET质量的1％-10.0％；双螺杆挤出机的一、二、三、四分区温度分别设为255℃、260℃、265℃、270℃。

优选地，所述步骤2)中PZS微米球采用六氯环三磷腈和双酚S为原料合成，其中，六氯环三磷腈与双酚S的质量比为2:7～1:3。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明仅在PET中添加少量阻燃剂PZM就能明显提高PET材料的阻燃抗熔滴效果；

(2)本发明仅在PET中添加少量阻燃剂PZS就能明显提高PET材料的阻燃效果。同时保持材料较好的强力；

(3)本发明合成的阻燃剂为高聚物，热稳定好，在熔融过程中不会放出有害气体，同时也不会出现阻燃剂迁移现象。阻燃剂无毒无害，燃烧过程不会放出有害气体。

附图说明