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(xué)降解研究，發(fā)現(xiàn)熱氧化降解機理較為復(fù)雜，影響因素不單純，降解反應(yīng)不能簡單理解為一級反應(yīng)，有可能為高級反應(yīng)。

關(guān)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

鹽浴：自制

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(yīng)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(jié)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(guān)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(yīng)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(xué)曲線

通過作圖法求降解速率常數(shù)，按一級反應(yīng)動力學(xué)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(jié)果如表1和表2所示：

3 結(jié)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(jié)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(fù)雜，影響因素不單純，降解反應(yīng)不能簡單理解為一級反應(yīng)，有可能為高級反應(yīng)。

本實驗只得到一些初步結(jié)果，有待于進一步的研究。

參考文獻：

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