[發明專利]一種基于苯酰亞胺結構的高溫自交聯阻燃抑煙抗熔滴共聚酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201810132079.1
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108359084B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 王玉忠;劉博文;陳力;郭德明;劉曉鋒;龍家偉;羅曦;丁曉敏;史小慧
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08G63/685
• 分類號: C08G63/685;C08G63/78
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 梁周霆

本發明公開了一種基于苯酰亞胺結構的高溫自交聯阻燃抑煙抗熔滴共聚酯，由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示的結構單元或Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ表示的結構單元經無規共聚所組成，該共聚酯的特性黏數[η]為0.41~1.12 dL/g，極限氧指數為24.2~38.7%；垂直燃燒等級V?2~V?0級；錐形量熱測試中峰值熱釋放速率p?HRR比純PET降低7.1~72.1%，總煙釋放量比純PET降低2.0~59.2%。本發明還公開了其制備方法，在制備過程中引入的高溫自交聯基團為苯酰亞胺基團，所制備的共聚酯在加工及聚合過程中并不會發生交聯作用，因而保留了聚酯的熱塑加工性，同時由于在高溫或者燃燒時自交聯作用帶來的增黏效應和高成炭性，使得制備得到的共聚酯具有優良的阻燃、抑煙、及抗熔滴效果。

技術領域

本發明屬于共聚酯及其制備技術領域。具體涉及一類含苯酰亞胺結構的具有高溫自交聯阻燃性、抑煙性和抗熔滴性的共聚酯及其制備方法。

背景技術

半芳族聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，因其優異的理化性能成為用量最多、用途最廣的合成纖維，被廣泛應用于日常生活中的各個領域。但聚酯材料本身極其易燃、且點燃后不自熄，嚴重限制了其在一些對阻燃有需求的領域中的應用。另外，聚酯在燃燒過程中會產生熔融滴落，對人們的生命安全造成威脅并可能引起“二次火災”；在燃燒過程中通常還伴隨著大量濃煙，會造成窒息，嚴重影響火災中人們的逃生，威脅人們的生命安全。因此，對聚酯進行抗熔滴和抑煙改性具有十分重要的意義。

對于聚酯的阻燃來說，磷系阻燃劑是最有效的阻燃劑(王玉忠著，聚酯纖維阻燃化設計，四川科技出版社，1994)，但多數含磷共聚酯都是通過熔融滴落帶走熱量的方式(促熔滴機理)來實現阻燃改性，且磷元素的進入會使聚酯在燃燒過程中產生更多的煙和一氧化碳，這就產生了阻燃與抗熔滴相矛盾的問題。

為解決這一矛盾，發明專利ZL 201410279309.9通過原位聚合的方法向聚酯中引入了硼酸鋅納米粒子，得到一種PET納米復合材料，取得了較好的阻燃抗熔滴性能。但無機粒子的引入將會影響聚酯的可紡性，限制其應用范圍。發明專利ZL 201010195998.7將納米蒙脫土和磷系阻燃劑2-羥乙基次磷酸通過原位聚合的方法引入到了聚酯中，可以起到較好的阻燃抗熔滴效果。但2-羥乙基次磷酸的存在會促進聚酯基材的分解，對聚酯的熱穩定性能造成破壞，限制了材料在一些領域的應用。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種含苯酰亞胺結構的可高溫自交聯共聚酯，該類共聚酯在加工及聚合過程中并不會發生交聯作用，因而保留了聚酯的熱塑加工性，可以直接作為工程塑料、薄膜用料以及纖維原料使用；此外，由于在高溫或者燃燒時自交聯作用帶來的增黏效應和高成炭性，又具有優良的阻燃、抑煙及抗熔滴效果。

本發明的目的之二是提供一種上述基于苯酰亞胺結構的高溫自交聯共聚酯的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供的基于苯酰亞胺結構的高溫自交聯共聚酯，由下述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ表示的結構單元組成：

式中，R₁表示亞芳基，

式中，R₂表示C₂～C₈的亞烷基，

式中，Z₁表示羥基、甲基、乙基、甲氧基或乙氧基，

式中，Z₂表示羥基、甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。