含磷阻燃共聚酯的熔融增黏反应及其动力学

万苏影， 包建娜， 王 滢， 张先明， 陈世昌， 杨志超， 石教学， 陈文兴

(1. 浙江理工大学 纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程试验室， 浙江 杭州 310018；2. 浙江古纤道绿色纤维有限公司， 浙江 绍兴 312000)

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有高强高模等优良的性能，在塑料包装、薄膜及化纤领域得到广泛应用[1-2]。然而其极限氧指数一般仅为21%～22%，属于易燃材料，给人民生命财产安全带来了潜在的威胁，因此，具有阻燃性能的聚酯成为研究的重点[3]。与卤系阻燃剂相比，磷系阻燃剂具有低毒性、低烟雾排放、环保安全等特点[4]，是目前常用的阻燃剂之一。含磷阻燃剂可通过共聚、共混、后整理等改性方法引入聚酯中，使其具备阻燃性。研究表明,通过与功能性阻燃单体共聚制备得到的阻燃聚酯材料具有优异的阻燃性能，阻燃单元在加工过程中不易迁移到聚酯表面[5]。由于共聚的抗位阻作用，高分子质量的阻燃共聚酯制备困难，且高温和长反应时间的连续熔融聚合不可避免地导致共聚酯热降解和凝胶的形成。同时，仅采用一次缩聚的方法无法达到工业聚酯要求的数均分子量最小值。

目前，国内外聚酯工业丝和聚酯瓶片等的生产普遍采用固相缩聚技术，虽然固相增黏的反应温度低于聚合物熔点，可有效抑制降解反应和副反应，但较低的反应温度限制了分子链的运动，反应速率常数较低[6-7]，且该技术设备投资大、工艺路线长、生产能耗高。陈文兴等[8]研制出了立式液相增黏反应器，通过切片增黏后熔体直纺技术，在不影响聚酯工业丝各项性能指标的基础上达到了较理想的增黏效果，减少了设备投资、能耗和运行成本。……