目前PET应用领域基本上集中在电子电气、汽车及仪器仪表等工业,如在电子工业中用于制造要求耐热、电绝缘、力学强度高的零件;在汽车工业中用于制造质轻、耐冲击、耐摩擦的零件;在仪表工业中用于制造照相机外壳、仪表外壳、各种配件等。上述行业对零配件的安全性能尤其是阻燃性能的要求都较高,因此开发阻燃PET成为PET材料的研究“热点”。那么,目前阻燃PET材料的主要方法有哪些呢?主要有以下三种。
一、PET添加阻燃剂阻燃法
添加阻燃剂的方法与很多其它聚合物材料相同,是在PET基体中加入适当种类和用量的阻燃剂,利用阻燃剂和基体材料在燃烧时的气相或(和)凝聚相阻燃作用来提高PET的阻燃性能。
常见在PET中使用的阻燃剂包括溴系、磷系、氮系等。目前PET多用溴系阻燃剂阻燃,十溴二苯乙烷作为添加型阻燃剂被广泛地应用于PET、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的阻燃中,此外,美国大湖公司开发的溴化苯乙烯均聚物阻燃剂(PBs一64Hw)也具有热稳定性与色彩稳定性优异、不迁移、不喷霜、熔融可混、易加工等优点,正在逐渐被用于PET等热塑性聚酯的阻燃。
二、PET共聚阻燃法
共聚阻燃PET是以反应型阻燃剂作为第三单体参与到PET聚合反应过程中制备的 PET 阻燃复合材料。反应型阻燃剂一般含有 P、N 等阻燃元素,这些元素的存在能通过改变聚合物基体的热降解过程等方式来提高聚合物的阻燃性。在合成PET时,在聚合体系中加入能参与反应同时具有阻燃特性的反应第三单体,使其结合在分子主链上从而起到阻燃效果。但是已获得工业应用的这类阻燃剂很少,主要原因是其含磷量低、稳定性欠佳、合成时易齐聚化等。
三、PET智能阻燃法
PET智能阻燃是科学家最近提出的,智能阻燃的PET在成型加工时与普通的PET没有区别,但该PET在被点燃时其化学结构会发生变化,如发生快速交联应用,使其熔体黏度迅速陡增并加速炭化,从而起到阻燃与抗熔滴的双重作用。所得共聚酯可在保持PET原有特性的情况下,实现阻燃不熔滴。同时这种共聚PET中不含任何传统阻燃元素(如Cl、Br、P等),为绿色阻燃新技术提供了一种全新的方法。
1、目前工业上制备PET阻燃材料仍是以添加阻燃剂法为主,添加阻燃剂法制备PET 阻燃材料具有多种优势,通过多种阻燃剂的协同作用可以有效提高复合材料的阻燃性能。但添加型阻燃剂一般与 PET 的相容性较差,添加量通常较高,会引起制品的表观、力学性能的下降。
2、共聚阻燃改性法较为成熟,但其具有局限性,作为第三单体的反应型阻燃剂制备的PET 材料需要改变 PET 聚合生产的工艺流程,面对众多的 PET 产品,这种阻燃方法普适性较差,成本较高。
3、PET智能阻燃的研究才刚刚兴起,但其具有无限的发展潜力。
塑料阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增:
1、HB:UL94 标准中最低的阻燃等级。要求对于3到13 毫米厚的样品,燃烧速度小于40毫米每分钟;小于3毫米厚的样品,燃烧速度小于70毫米每分钟;或者在100毫米的标志前熄灭。
2、V-2:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。
3、V-1:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
4、V-0:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
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