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成果推介

2022/10/31

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高分子量聚膦酸酯阻燃剂

本成果来自天津科技大学。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种用途广泛的聚合物材料，但和大多数高分子材料一样PET氧指数为20%～22%，具有可燃性，因此研究开发阻燃型聚酯具有重要的经济价值。聚磷酸酯阻燃剂性能优于小分子的含磷或含卤素阻燃剂及无机阻燃剂，具有无析出性、对设备无腐蚀性、在加工和燃烧过程中时不产生毒性气体、与聚合物的相容性好、对材料的其他性能影响较小等优点。

该阻燃剂应用于聚酯（PET）纤维领域，通过共混将4%的聚磷酸酯阻燃剂添加到PET中，共混物的氧指数可达28%～30%；目前该类阻燃剂分子量过低，会影响到聚酯纤维的可纺性和力学性能。

目前合成聚磷酸酯阻燃剂的原料苯膦酰二氯是由苯膦二氯通过氧气氧化得到，由于氧化反应难以进行完全彻底，因此通常较低纯度的苯膦酰二氯中含有5%～8%的苯膦二氯，进一步纯化会较大幅度增加苯膦酰二氯的成本；由于苯酰二氯的反应活性比苯膦酰二氯低，采用通常的聚合方法很难得到高分子量聚磷酸酯阻燃剂。

因此，技术团队开发了一种新型聚合反应催化剂，可以采用较低纯度的苯膦酰二氯（纯度>92%）与双酚S反应，制备高分子量的聚磷酸酯阻燃剂，因此可以较大幅度降低阻燃剂的成本。

本项目涉及的关键单体苯膦酰二氯与双酚S在国内均已有生产，通过聚合反应中试，可很快实现工业化生产，反应主要副产物为稀盐酸。本项目特别适合于具有阻燃剂生产销售经验的厂家。目前性能优良的无卤阻燃剂销售价格在12～15万元/吨，生产高分子量聚磷酸酯阻燃剂的原料成本在6～7万元/吨，利润空间大，阻燃聚酯纤维用量大，市场前景广阔。

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