阻燃聚酯纳米Si02复合材料的制备及阻燃性能.pdf

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1、第42卷，第4期工程塑料应用V0l·42，No·402014年4月ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICATIONApr．2Ol4doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2014．04．003阻燃聚酯／纳米SiO2复合材料的制备及阻燃性能舟杨保平，陈碧碧，崔锦峰，周应萍，包雪梅，魏小赞。郭军红(兰州理工大学石油化工学院，兰州730050)摘要：采用直接酯化法，使用反应型含磷单体合成阻燃聚酯，在酯化产物中加入改性纳米SiO：制备阻燃聚酯／纳米SiO，复合材料，使用热重

2、(TG)分析、扫描电子显微镜(SEM)、极限氧指数(L01)测试、x射线能谱(EDS)分析等对复合材料进行分析和研究。LOI测试结果显示，随着磷含量的增加，LOI逐渐上升；当纳米SiO2质量分数大于1．8％时。LOI降低。TG分析结果表明，磷元素的加入促进质量保持率的提高，硅元素的加入提高炭层性能和提高质量保持率。SEM显示，燃烧后的复合材料形成多孔且致密的炭层，抑制热量的传输和扩散。EDS元素分析显示，燃烧后磷、硅元素均匀分布在炭层中，增强炭层性能，从而提高材料的阻燃性能。关键词：阻燃；聚酯；

3、复合材料；性能中图分类号：TQ323．4文献标识码：A文章编号：1001．3539(2014)04-0009—06PreparationandFlammabilityPropertyofFlameRetardantPolyester／SiO2NanocompositeYangBaoping，ChenBibi，CuiJinfeng，ZhouYingping，BaoXuemei，WeiXiaoyun，GuoJunhong(LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou73

4、0050，China)Abstract：Thepreparedretardantpolyesterwaspreparedbyusingreactivephosphorousmonomerthoughthedirectesterificationmethod，andSiO2wasaddedintotheesterificationproductstoprepareflameretardantpolyester／SiO2nanocompo—sites．Thecompositeswereinvesti

5、gatedbyTG，SEM，EDSandlimitingoxygenindex(LOI)measurement．TheresultsshowthattheLOIincreaseswiththeincreaseofphosphoruscontent；LOIreduceswhenthemassfractionofSiO2isgreaterthan1．8％．TheTGresultindicatesthatthephosphorylationofpolyesterignificantlyenhances

6、qualityretention，andthatthesiliconofthecompositeimprovethe’carbonlayerperformanceandincreasesthequalityretention．TheSEMresultshowsthatthecompositesformlacunarisandcompactcharredlayersaftercombustion．whichinhibitthetransmissionofheat．EDSelementalanaly

7、sisconfirmsthatphosphorousandsiliconelementsevenlydistributeinthecharredlayers，whichenhancescarbonlayerperformanceandimprovesflameretardantpropertiesofthecompositeduringcombustion．Keywords：flameretardant；polyester；composite；performance用于聚酯阻燃改性的阻燃剂主要是

8、卤系和磷备的特别性质。纳米SiO粒子在聚合物中，能够增系化合物。但是含氯、溴的阻燃材料在燃烧时易放强聚合物热稳定性能，可阻隔材料热量传递，使挥发出具有刺激性和腐蚀性的卤化氢气体，因此卤素阻性降解产物的逸出得到阻止或者延缓，纳米粒子可燃剂的应用逐渐受到了限制。磷系化合物由于其自将降解产物俘获形成热稳定性较好的残留物和焦身的环保性和高效的阻燃性成为主要的阻燃剂[1-3]。炭。同时采用协同阻燃作用可将磷与硅按一定配比其中，9，10．二氢．9．氧杂一10．磷杂菲一10．氧化物制备阻燃复合材料[1。(DO