納米SiO2包覆硼酸鋅及其原位聚合PET的阻燃性能

張亞州，段小超，楊通輝，俞 彬，俞 昊

（東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201600）

研究論文

納米SiO2包覆硼酸鋅及其原位聚合PET的阻燃性能

張亞州，段小超，楊通輝，俞 彬，俞 昊*

（東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201600）

在乙醇/水體系中，采用溶膠-凝膠法在硼酸鋅（ZB）表面包覆納米SiO2對(duì)其進(jìn)行改性，利用掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）研究了H2O/TEOS的摩爾比對(duì)SiO2粒子大小及包覆效果的影響。然后利用原位共聚法制備出阻燃聚酯，研究了包覆后的硼酸鋅對(duì)聚酯縮聚過程及阻燃性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng)體系原料H2O/NH3/TEOS的摩爾比為7.1：3.3：1時(shí)，SiO2可以在硼酸鋅表面形成致密的保護(hù)層，成功抑制了Zn離子對(duì)聚酯縮聚過程的催化效應(yīng)。將包覆后的硼酸鋅與阻燃劑2-羧乙基苯基次膦酸的乙二醇酯化液（CEPPA-EG）一起加入到聚酯聚合中，能發(fā)揮很好的協(xié)同作用，聚酯的阻燃性能得到明顯提高，極限氧指數(shù)（LOI）值由22提高到35，UL-94等級(jí)由V-2級(jí)提高到V-0級(jí)，炭層石墨化程度明顯增高。

硼酸鋅 溶膠-凝膠法 納米SiO2包覆 阻燃

硼酸鋅是一種新型、多功能且性能十分優(yōu)異的環(huán)保型無機(jī)阻燃劑，既具有低水溶性、高熱穩(wěn)定性、粒度小、比重小、分散性好等特點(diǎn)，又同時(shí)具有無毒、阻燃、抑煙、促進(jìn)成炭、防止熔滴、高溫下不產(chǎn)生有毒氣體等功效。硼酸鋅根據(jù)制備方法不同而有多種組成，如：2ZnO·3B2O3·7H2O、2ZnO·3B2O3·3.5H2O、ZnO ·B2O3·2H2O等。常用品種為2ZnO·3B2O3· 3.5H2O，系白色流動(dòng)性結(jié)晶粉末，相對(duì)密度2.69，熔點(diǎn)980℃，折射率1.58～1.59。在300℃以上失去結(jié)晶水。不溶于水及乙醇、丙酮、苯等一般溶劑，溶于氨水并形成絡(luò)合鹽，在溫水中能緩慢地水解，當(dāng)溫度升高時(shí)會(huì)加速水解，生成無定形的水解產(chǎn)物。易溶于稀酸中。其作為一種高效阻燃劑被廣泛應(yīng)用在各種工程塑料、橡膠制品、涂料、纖維織物等領(lǐng)域，也可用于醫(yī)藥、防水織物、陶瓷器釉藥、涂料防霧劑、殺菌劑等。硼酸鋅與其他阻燃劑復(fù)配效果良好，在阻燃酚醛塑料、阻燃涂料、阻燃聚氯乙烯電纜護(hù)套中，硼酸鋅阻燃效果也達(dá)到了較為滿意的結(jié)果［1］。任慧等［2］將質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%ZB加入到IFR/PP/POE-g-MAH復(fù)合阻燃體系中，將其LOI由26提高到了34，ZB的加入不但能顯著改善IFR/PP復(fù)合阻燃體系的阻燃性能，還能保持甚至提高體系的力學(xué)性能，說明硼酸鋅與膨脹型阻燃劑之間存在良好的協(xié)同增效作用。趙國棟等［3］研究了硼酸鋅作為一種協(xié)效劑對(duì)聚磷酸銨（APP）膨脹阻燃ABS/PET合金的影響，研究表明，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的APP，ABS/PET合金的LOI只有28.5，且未通過UL-94垂直燃燒測(cè)試。當(dāng)體系中加入2%的硼酸鋅時(shí)，ABS/PET合金的LOI提高到30.5，并通過V-0級(jí)測(cè)試。通過熱失重（TGA）分析表明，ABS/PET/APP/硼酸鋅具有更高的成炭率；通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察炭層表面發(fā)現(xiàn)其炭層表面具有更好的致密性。

PET是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的線性熱塑性聚合物之一，聚酯纖維是全世界生產(chǎn)量第一的合成纖維品種，具有斷裂強(qiáng)度高、彈性模量大、回彈性適中、耐熱耐光、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。聚酯材料廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾、家居用品、建筑和其他工業(yè)領(lǐng)域。但聚酯的氧指數(shù)一般只有20～22，屬于熔融性易燃纖維，燃燒速度快，放出大量的熱量和有害氣體，在燃燒的過程中還伴隨有熔滴現(xiàn)象，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來了極大隱患。無機(jī)阻燃劑不僅具有較好的阻燃效果，一般還具有抑制生煙、有毒氣體及熔滴的效果，得到了廣泛的應(yīng)用。目前為止，還未見有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道關(guān)于將硼酸鋅參與到PET的原位聚合，也鮮有對(duì)硼酸鋅進(jìn)行包覆改性的報(bào)道。

本文將硼酸鋅與對(duì)苯二甲酸、乙二醇、催化劑加入到聚合釜中進(jìn)行原位聚合，可以有效改善硼酸鋅的分散性。但是由于Zn離子具有很強(qiáng)的催化作用，縮聚反應(yīng)時(shí)間縮短，造成阻燃聚酯的分子質(zhì)量分布很不均勻，分子質(zhì)量達(dá)不到要求，特性黏度偏低［4］。而SiO2微球是一種無毒的、具有優(yōu)異熱穩(wěn)定性的物質(zhì)，將納米SiO2粒子添加到聚合物當(dāng)中，可以提高聚合物的熱穩(wěn)定性，還可以阻隔材料與外界進(jìn)行熱量的傳遞，抑制甚至阻止聚合物燃燒過程中可揮發(fā)性降解產(chǎn)物的逸出，同時(shí)還有助于形成熱穩(wěn)定性較好的炭層和殘留物［5］。為了抑制Zn離子的催化作用，本文采用溶膠-凝膠法［6-9］制備SiO2對(duì)硼酸鋅進(jìn)行包覆改性，研究了不同工藝條件對(duì)包覆效果的影響，并且對(duì)包覆后硼酸鋅的催化作用和阻燃效果進(jìn)行了考察。

1 試驗(yàn)

1.1 原料

正硅酸乙酯（TEOS），分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司制。氨水，分析純，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司制。無水乙醇，分析純，江蘇常熟市鴻盛精細(xì)化工有限公司制。

硼酸鋅，平均粒徑1μm，合肥皖燃新材料科技有限公司制。

PTA，工業(yè)級(jí)，恒天中纖紡化無錫有限公司制。乙二醇，纖維級(jí)，濟(jì)南天佑化工有限公司制。乙二醇銻，工業(yè)級(jí)，江蘇盛虹化纖有限公司制。

蒸餾水，自制。

1.2 儀器、設(shè)備

DGX-9073真空烘箱，上海福瑪試驗(yàn)設(shè)備有限公司。

S-4800型場發(fā)射掃描電鏡，日本日立有限公司。

H-800透射電鏡，日本日立有限公司。

TG 209 F1 Iris熱重分析儀，德國耐馳儀器制造有限公司。

5L聚合釜，山東行雨化工有限公司。

ZR-1型氧指數(shù)測(cè)定儀，青島山紡儀器有限公司。

M601型垂直燃燒試驗(yàn)機(jī)，青島山紡儀器有限公司。

1.3 合成工藝

1.3.1 ZB@SiO2的制備

將ZB、無水乙醇和蒸餾水加入到三口燒瓶中配成一定比例的懸浮液，超聲15 min，機(jī)械攪拌，然后滴加一定量的氨水來調(diào)節(jié)懸浮液的pH值，再滴加一定量的用無水乙醇稀釋的TEOS，然后調(diào)節(jié)水浴加熱到25℃。本文主要通過調(diào)節(jié)水硅摩爾比，對(duì)ZB進(jìn)行二氧化硅的表面包覆。

反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行抽慮，并洗滌試樣；先用無水乙醇洗滌三次，再用蒸餾水洗滌數(shù)次，最后再用無水乙醇洗滌；將試樣放于真空烘箱，80℃干燥12 h。

實(shí)驗(yàn)中所用的制備條件如表1所示。

表1 ZB@SiO2的制備條件

1.3.2 阻燃共聚酯的合成

按比例稱取一定量的EG、PTA、CEPPA-EG、乙二醇銻以及ZB@SiO2粉末，將它們加入到2 L燒杯中先調(diào)成漿料，混合均勻，然后再加入到5 L聚合反應(yīng)釜中。反應(yīng)體系在轉(zhuǎn)速230～240℃下酯化3～4 h，反應(yīng)結(jié)束后，升高溫度，使反應(yīng)體系在270～280℃，低真空條件下反應(yīng)2～3 h后出料，經(jīng)過冷水槽冷卻，造粒，得到阻燃聚酯切片。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)樣條的制備

將待測(cè)物料在120℃下真空干燥12 h，然后用自制SZ-5-C型微型注塑機(jī)注塑成130 mm×6.5 mm ×3 mm的標(biāo)準(zhǔn)樣條。注塑條件為：注塑溫度為265℃，模具溫度為60℃。

1.4 性能測(cè)試

1.4.1 樣品表面形態(tài)

利用日立S-4800型和H-800型透射電鏡對(duì)改性之后的ZB的結(jié)構(gòu)、粒徑及表面包覆情況進(jìn)行表征。

1.4.2 特性粘度

配制苯酚四氯乙烷（質(zhì)量比為1：1）溶液，然后稱取一定質(zhì)量的聚酯切片放入25 m L容量瓶中，加入配制好的苯酚-四氯乙烷溶液，加熱溶解，待切片完全溶解后，在水浴25℃條件下，用直徑為0.8 mm的烏氏粘度計(jì)在（25±0.1）℃條件下測(cè)試。計(jì)算公式如下：

1.4.3 熱重測(cè)試

采用德國耐弛公司TG 209 F1 Iris型熱重分析儀進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試前將聚酯切片在120℃抽真空干燥12 h。測(cè)試時(shí)，稱取1～5 mg樣品放在小坩堝中。測(cè)量氣氛：氮?dú)鈿夥?0 m L/m in，吹掃氣10 m L/m in。升溫速率：20℃/min，測(cè)試溫度：30～800℃。1.4.4 阻燃性能測(cè)試

（1）極限氧指數(shù)：按照GB/T2406.2—2009標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn)行氧指數(shù)測(cè)試，用山紡ZR-1型智能氧指數(shù)測(cè)定儀測(cè)定樣品的極限氧指數(shù)（LOI）值，每組15個(gè)測(cè)試試樣。

（2）UL-94垂直燃燒：按照GB/T2406.2—2009標(biāo)準(zhǔn)法，用山紡M601型垂直燃燒儀按照UL-94測(cè)試程序分別測(cè)試各個(gè)試樣的的垂直燃燒等級(jí)，每組5個(gè)測(cè)試試樣。

1.4.5 炭層形貌

將相同質(zhì)量的純PET、1.5%ZB/CEPPA-EG/ PET和CEPPA-EG/PET置于馬弗爐中，以升溫速率10℃/min加熱到700℃，停留10 m in，取出表面炭層，通過掃描電鏡觀察炭層形貌。

2 結(jié)果與討論

2.1 正硅酸乙酯的水解、縮合反應(yīng)

正硅酸乙酯的水解縮聚過程非常復(fù)雜，目前大多數(shù)研究者認(rèn)為該過程大致可以分為水解、縮合和聚合三步［10-11］。

第一步：水解反應(yīng)

第二步：縮合反應(yīng)

第三步：聚合反應(yīng)

其中，水解與縮合反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，這兩步反應(yīng)生成的混合物通常稱為溶膠，第三步聚合反應(yīng)生成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)稱為凝膠。H2O在反應(yīng)過程中既參與水解反應(yīng)，又是縮合產(chǎn)物，它的量對(duì)反應(yīng)過程非常重要，通過控制不同的水硅比，可以達(dá)到控制反應(yīng)過程的目的。

2.2 樣品表面形態(tài)

2.2.1 SEM分析

圖1為ZB包覆前后的SEM圖片。

圖1 ZB包覆前后的SEM照片

從圖1（a）可以看出，未包覆的ZB呈大小不均一的六棱柱狀，（b）為未包覆的ZB放大10 000倍后的圖片，從該圖片可以清晰的看到，未包覆的ZB表面比較光滑，且有少量碎片存在，可能是粒徑較小的ZB顆粒。c-f是包覆之后的ZB@SiO2的SEM圖片。從圖1可以看出，ZB表面顆粒物的數(shù)量跟水硅摩爾比密切相關(guān)，當(dāng)包覆ZB的水硅比為7.1：1（圖e）時(shí)，ZB表面有大量的顆粒物存在，粒徑在200nm左右，這表明在ZB經(jīng)過溶膠-凝膠法處理后，表面確實(shí)包覆了一層保護(hù)膜，且保護(hù)膜比較致密。

不同的制備工藝條件會(huì)造成不同的樣品表面形態(tài)，其中最主要的影響因素是包覆ZB的水硅摩爾比。當(dāng)水硅摩爾比為7.1：1時(shí)，得到產(chǎn)品的包覆效果最好，此時(shí)SiO2于在ZB表面排列緊密，形成一層致密的包覆層。從圖中還能看出，當(dāng)水硅摩爾比大于或者小于7.1：1時(shí)，都不能形成致密的包覆層，SiO2在ZB表面上分布比較分散，見圖1（c）、（d）、（f）、（g）。這是因?yàn)楫?dāng)水硅摩爾比小于7.1：1時(shí)，TEOS的水解速度較慢而縮合速度過快，不利于水解后的高活性產(chǎn)物Si（OH）4在ZB表面的吸附，因而難以形成包覆層；而當(dāng)水硅摩爾比大于7.1：1時(shí)，水解速度過快，而縮合速度較慢，盡管有少量SiO2沉積在ZB的表面，但是難以形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而依然不能達(dá)到較好的包覆效果。所以，水硅摩爾比對(duì)該體系中ZB表面能否形成致密的保護(hù)膜層起到非常重要的作用。

2.2.2 TEM分析

未包覆的ZB和ZB@SiO2（水硅摩爾比為7.1：1）的TEM照片如圖2所示。

圖2 ZB包覆前后的TEM照片

從圖2可以看出，未包覆的ZB表面比較光滑，而納米SiO2包覆的ZB表面比較粗糙，這主要是因?yàn)镾iO2在ZB表面呈顆粒狀，納米SiO2在ZB表面形成一層均勻致密的包覆層，包覆層的厚度大約為500nm，與SEM表征相一致。

2.3 聚酯特性黏度及縮聚反應(yīng)時(shí)間

用鐘表記下聚合時(shí)縮聚過程所用的時(shí)間，利用烏氏黏度計(jì)分別測(cè)定PET，加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CEPPA-EG及包覆前后ZB的阻燃含磷共聚酯的特性黏度，結(jié)果見表2。

表2 聚酯的黏度值及相應(yīng)的縮聚時(shí)間

從表2可看出，在聚合反應(yīng)過程中，由于阻燃劑ZB的存在，縮聚過程的反應(yīng)時(shí)間大大縮短。對(duì)于純

PET和加入ZB@SiO2

后的縮聚過程，縮聚時(shí)間為3～4h，而添加未包覆ZB后，阻燃聚酯的縮聚過程縮短為1～1.5h，這說明Zn離子的存在對(duì)縮聚反應(yīng)過程具有很大的催化作用。

加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%的未包覆的ZB時(shí)，阻燃聚酯的黏度下降非常嚴(yán)重，表明此時(shí)阻燃共聚酯的分子質(zhì)量分布很不均勻，分子質(zhì)量達(dá)不到要求。這主要是因?yàn)閆n離子促進(jìn)了聚酯的縮聚過程，導(dǎo)致在縮聚階段反應(yīng)速度加快，當(dāng)聚酯還沒有達(dá)到相應(yīng)的分子質(zhì)量的時(shí)候，反應(yīng)釜控制儀表上的功率讀數(shù)已經(jīng)達(dá)到要求，而此時(shí)制得的阻燃共聚酯的分子質(zhì)量分布不均勻。

2.4 熱重分析

采用德國耐弛公司TG209F1型號(hào)的熱重分析儀進(jìn)行測(cè)試，氣體氛圍為氮?dú)狻５玫骄埘サ臒崾е厍€如圖3所示。

圖3 聚酯的熱失重曲線

表3是由圖3得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，T5%為降解5%時(shí)的溫度，T10%為降解10%時(shí)的溫度，Tmax為分解速率最快時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度，DTGmax為降解速度最大時(shí)的值，以降解5%時(shí)的溫度為起始分解溫度。

表3 N2氣氛下聚酯的熱分解溫度

從表3可知，加入阻燃劑CEPPA-EG之后，PET-co-CEPPA-EG的起始分解溫度與純PET相比有所降低，這是因?yàn)镻-C鍵相對(duì)較弱，在受熱過程中較其他鍵更易斷裂，而導(dǎo)致熱分解溫度提前；DTGmax的數(shù)據(jù)顯示CEPPA-EG的加入降低了最大降解速度，說明了磷元素的存在抑制了PET分子鏈的降解。而加入ZB

@SiO2之后，800℃的炭殘余量明顯增加，且當(dāng)CEPPAEG與ZB@SiO2共同作用時(shí)效果更加明顯。當(dāng)ZB@SiO2含量為1.5%，P含量為0.65%時(shí)，殘?zhí)苛扛哌_(dá)11.06%左右，這比未添加ZB@SiO2的PET-co-CEPPA-EG體系提高了75%，比只添加ZB@SiO2的 PET/ZB@SiO2體系提高了近414%，說明ZB@SiO2與阻燃劑CEPPA-EG之間存在良好的協(xié)同增效作用。

2.5 阻燃效果及機(jī)理分析

2.5.1 LOI和UL-94垂直燃燒結(jié)果

聚酯的LOI和UL-94垂直燃燒結(jié)果如表4所示。

表4 LOI和UL-94實(shí)驗(yàn)結(jié)果

PET/ZB@SiO2復(fù)合物的LOI和UL-94等級(jí)與純PET的相同，說明ZB@SiO2對(duì)PET的阻燃性能影響不大；用阻燃劑CEPPA-EG合成的含磷共聚酯的LOI值雖然提高了，但是垂直燃燒等級(jí)并沒有提高，依然為V-2等級(jí)。在聚酯體系中同時(shí)引入含磷阻燃劑CEPPA-EG和ZB@SiO2，不僅進(jìn)一步提高了聚酯的LOI值，而且垂直燃燒等級(jí)也提高為V-0級(jí)別。說明ZB@SiO2和CEPPA-EG具有很好的協(xié)同作用。

2.5.2 炭層形貌分析

聚酯的炭層形貌分析如圖4所示。

圖4 阻燃PET炭層的表面形貌圖

聚合物燃燒后會(huì)產(chǎn)生炭層，穩(wěn)定的炭層能阻隔可燃性氣體向火焰區(qū)傳播又能阻隔氧氣向基體傳播，同時(shí)還起到良好的防止熔滴現(xiàn)象。從圖（a）和（d）中可以看出，純PET體系炭層表面疏松多孔，并不能很好的隔氧隔熱，因此阻燃性能很差。從圖（b）和（e）中可以看出PET-co-CEPPA-EG體系的炭層孔洞數(shù)量明顯減少，只有很少的微小孔洞，炭層表面平整致密，可以起到一定的隔氧隔熱作用。從圖（c）和（d）中可以看出PET-co-CEPPA-EG/ZB@SiO2體系的炭層表面雖然略顯粗燥但很致密，雖然有孔洞，但是孔洞基本上都沒有破，亦能起到很好的隔氧隔熱作用，從而達(dá)到阻燃抗融滴的功效。

2.5.3 炭層結(jié)構(gòu)分析

Raman光譜能有效研究炭材料結(jié)構(gòu)。圖5（a）、（b）、（c）分別為PET、PET-co-CEPPA-EG、PET-co-CEPPA-EG/ZB@SiO2樣品燃燒后炭層的Raman光譜圖。

由圖中可知，樣品的拉曼光譜在1 350 cm-1和 1 600 cm-1的位置上出現(xiàn)較強(qiáng)的吸收峰，分別為D峰和G峰。G峰體現(xiàn)了石墨晶格網(wǎng)面內(nèi)的E2g型振動(dòng)為sp2雜化，屬于一種有序炭結(jié)構(gòu)；而D峰則源于sp3雜化碳原子的一階拉曼散射，提供了石墨層中缺陷的信息，顯示出一種無序炭結(jié)構(gòu)［12］。分別對(duì)G峰和D峰積分，IG/ID

代表石墨化程度，值越大，有序性炭層結(jié)構(gòu)越多，有序性炭層體現(xiàn)了材料燃燒后的石墨化程度，石墨化程度越高，炭層結(jié)構(gòu)越完整，炭層越致密穩(wěn)定性越好。從圖中可以看到加入CEPPA-EG之后，炭層結(jié)構(gòu)中有序炭的比例明顯增加，石墨化程度增高。而加入CEPPA-EG和ZB@ SiO2之后，炭層結(jié)構(gòu)中有序炭的比例進(jìn)一步增加，石墨化程度進(jìn)一步增高。說明CEPPA-EG以及CEPPA-EG/ZB@SiO2的添加能夠促進(jìn)炭層的有序化，更有利于形成較為致密和穩(wěn)定的炭層，從而提高材料的阻燃性能。

3 結(jié)論

a）采用溶膠-凝膠法制備的SiO2對(duì)ZB進(jìn)行表面包覆改性，可以在ZB表面形成一層致密的保護(hù)膜。

b）該體系中原料H2O/NH3/TEOS的合適摩爾比為7.1：3.3：1，在該配比條件下，可以達(dá)到良好的包覆效果。

c）ZB經(jīng)SiO2包覆處理后，成功了抑制了Zn離子在聚酯聚合過程中對(duì)縮聚反應(yīng)的催化效應(yīng)。

d）SiO2包覆改性后的ZB即ZB@SiO2可以和阻燃劑CEPPA-EG發(fā)揮較好的協(xié)同作用，PET-co-CEPPA-EG/ZB@SiO2（0.65%P，1.5%ZB@SiO2）體系的LOI值為35%，UL-94等級(jí)為V-0級(jí)。

e）阻燃PET炭層的表面形貌掃描電鏡圖顯示，ZB@SiO2和CEPPA-EG的加入，使炭層表面的孔洞明顯減少；拉曼結(jié)果顯示ZB@SiO2和CEPPA-EG的加入，炭層結(jié)構(gòu)中有序炭的比例逐漸增加，石墨化程度明顯增高。

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Nano silica encapsu lated zinc borate and the fire-retardant p roperty of PET synthesized by in-situ polym erization

Zhang Yazhou，Duan Xiaochao，Yang Tonghui，Yu Bin，Yu Hao*

（College of Material Science and Engineering，Donghua University，Shanghai201600，China）

In this article，the modification of zinc borate encapsulated bY nano silica in ethanol/water sYstem through sol-gelmethod was studied.SEM and TEM were used to research the influences of themolar ratio ofwater/ TEOS on the particle size of silica and the covering effect.Then the flame retardant polYester was prepared bY in-situ copolYmerization.And the effects of coated zinc borate on the polYcondensation process and fire retardant effects of polYester were studied.The results showed that the dense protective laYer made up of SiO2could be formed on the surface of zinc borate when H2O/NH3/TEOSmolar ratio was 7.1：3.3：1.The catalYtic effect of zinc-ion on the polYcondensation process of polYester was suppressed successfullY.A good cooperation effect could be made when the coated zinc borate and CEPPA-EG which had been pre-sYnthesized from 2-carboxYl ethYl（phenYl）phosphinic acid（CEPPA）and ethYlene glYcol（EG）were put into the polYcondensation process of polYester.The flame resistant properties of polYester were markedlY improved.The LOI value of polYester was increased from 22 to 35 and the UL-94 level was increased from V-2 to V-0.The degree of graphitization of polYester was also increased significantlY.

zinc borate；sol-gelmethod；nano silica；coated；flame retardant

TQ322.4

A

1006-334X（2015）04-0001-07

2015-11-24

張亞州（1990—），河南周口人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)樽枞季埘ァ?/p>

*通訊作者:俞昊，Yuhao@dhu.edu.cn。