采用特性粘數(shù)法研究阻燃性液晶共聚酯/PET共混物熱氧化降解性能

符英苑

摘 要：對具有阻燃性的含磷液晶共聚酯（LCP）和聚酯（PET）按不同比例進行熔融共混物的研究。采用簡便的特性粘數(shù)法對共混物進行熱化學降解研究，發(fā)現(xiàn)熱氧化降解機理較為復雜，影響因素不單純，降解反應不能簡單理解為一級反應，有可能為高級反應。

關鍵詞：LCP；PET；熱氧化降解；特性粘數(shù)；阻燃

0 引言

PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）是一種用途廣泛的熱塑性高分子材料，具有斷裂強度和彈性模量高、熱穩(wěn)定性好、耐光耐候性好等優(yōu)點。但PET具有可燃性，因此，對PET進行阻燃化處理是十分必要。本文采用特性粘數(shù)法，對不同比例的LCP/PET熔融共混物進行熱氧化降解研究。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

苯酚：試劑廠

四氯乙烷：試劑廠

PET：長絲切片

LCP：自制

鹽?。鹤灾?/p>

1.2 熱氧化降解實驗

①共混：LCP/PET比例為0/100、10/90、20/80；

②加熱至265℃、285℃、305℃和315℃，將共混樣反應瓶放進鹽浴鍋，隔一定時間取樣。

1.3 LCP/PET特性粘數(shù)測定

樣品溶于苯酚/四氯乙烷（質(zhì)量比1：1）中，用烏氏粘度計在30℃測特性粘數(shù)。

2 結果與討論

2.1 采用特性粘數(shù)法

斷裂鍵數(shù)量與聚合物數(shù)均聚合度關系：

1/[η]t1.22-1/[η]01.22=0.5K[η] t/（2.1×10-4）1.22

[η]0為樣品初始特性粘度；

[η]t為t時刻樣品特性粘度；

K[η]為降解反應速率常數(shù)。

2.2 不同樣品在不同溫度下熱氧化降解產(chǎn)品的特性粘數(shù)隨時間變化

2.3 不同樣品在同一溫度下的1/[η]t1.22 - 1/[η]01.22隨時間變化的動力學曲線

通過作圖法求降解速率常數(shù)，按一級反應動力學處理三種樣品在不同溫度下的熱氧化降解速率常數(shù)，265℃、285℃、305℃和315℃的K[η] 由實驗數(shù)據(jù)獲得：

K[η]=斜率×2×（2.1×10-4）1. 22

結果如表1和表2所示：

3 結論

通過特性粘數(shù)法研究純PET和LCP添加量為10%和20%共混物的熱氧化降解性能。實驗結果表明：三種樣品隨著溫度的上升，特性粘數(shù)下降，分子量下降，降解速率常數(shù)上升，活化能先上升后下降。單純從降解速率常數(shù)可證明添加LCP后，低溫時，體系降解變慢，可當溫度高于285℃后，降解速率增大，促進PET的降解。降解趨勢總體表現(xiàn)為：開始較快，后面轉(zhuǎn)緩。

由于熱氧化降解機理較為復雜，影響因素不單純，降解反應不能簡單理解為一級反應，有可能為高級反應。

本實驗只得到一些初步結果，有待于進一步的研究。

參考文獻：

[1]陳曉婷.阻燃性液晶共聚酯及其與PET的原位復合物[D].成都：四川大學，2002.

[2]王玉忠.聚酯纖維阻燃化設計[M].成都：四川科學技術出版社，1994.

[3]吳博.含磷阻燃共聚酯的研究[D].成都：四川大學，2001.