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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)因其优异的物理机械性能和化学性能而被广泛用于纺织品、塑料包装和工程塑料等领域。尽管具备诸多优势，高度易燃的特点仍严重限制了它在许多领域的应用。此外，PET燃烧时严重的熔滴现象和有害物质释放更加剧了火灾发生时的危害。因此，对PET进行阻燃加工成为了提高PET综合性能的重要研究方向，尤其是在提高LOI值、抑制熔滴现象和降低有毒物质释放等方面仍需深入研究。
本文首先以六氯环三磷腈和4,4’-二羟基二苯砜为原料，以三乙胺为缚酸剂，在乙腈中合成了聚（环三磷腈-共-4,4-磺酰基二酚）微米球(PZS)，并分别采用CoSn(OH)6(CS)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)对其进行表面改性，制备了两种复合型阻燃剂PZS@CS和PZS@MPP。最后通过熔融共混的方式将PZS@CS和PZS@MPP阻燃剂分别添加到PET中研究其阻燃性能。内容如下：
PZS@CS阻燃剂：在水热反应中，以PZS微米球为模板，通过共沉淀法使Co2+和Sn4+反应生成CS纳米立方体，同时锚定在PZS微米球的表面，最终制备出一种含有过渡金属元素的杂化阻燃剂，PZS@CS。通过熔融共混的方式将PZS@CS阻燃剂添加到PET中，并对阻燃效果进行表征。结果表明，添加6wt.％的PZS@CS阻燃剂可以使PET的极限氧指数(LOI)值由20.5%提高至29.3%，并在垂直燃烧测试中达到UL-94的V-0等级。此外，添加6wt.％的PZS@CS阻燃剂还使PET的热释放速率峰值(PHRR)和热释放总量(THR)分别降低41.2%和25.5%，同时产生了很好的抑烟效果。通过扫描电子显微镜(SEM)观察样品燃烧后的残炭形貌，发现添加PZS@CS阻燃剂后样品残炭的外表面上较大的气孔消失，数量也明显减少，形成了可以防止PET内部可燃性气体释放并能隔绝氧气的保护性炭层，从而提升了PET的阻燃性能。
PZS@MPP阻燃剂：以PZS微米球为模板，在加热的条件下，使三聚氰胺和多聚磷酸在水溶液中反应生成MPP，同时自组装PZS微米球的表面，最终制备了一种新型复合阻燃剂，PZS@MPP。通过熔融共混的方式将PZS@MPP阻燃剂添加到PET中，并对其阻燃效果进行表征。结果表明，添加5wt.%的PZS@MPP阻燃剂可使PET的LOI值提升至33.5%，且在垂直燃烧测试中达到了UL-94测试的V-0等级，伴随着熔滴现象的明显改善。锥形量热测试结果表明，当PZS@MPP阻燃剂的添加量为5wt.％时，样品的PHRR值由纯PET的760.4kW/m2降低至405.8kW/m2，相对于纯PET降低46.6％。通过TGA分析和残炭分析，发现PZS@MPP阻燃剂不仅可以提高燃烧时残炭的生成量从而在凝聚相中发挥阻燃作用，同时还能释放出大量氨气，稀释燃烧点周围的氧气，从而在气相中发挥作用。
本文首先以六氯环三磷腈和4,4’-二羟基二苯砜为原料，以三乙胺为缚酸剂，在乙腈中合成了聚（环三磷腈-共-4,4-磺酰基二酚）微米球(PZS)，并分别采用CoSn(OH)6(CS)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)对其进行表面改性，制备了两种复合型阻燃剂PZS@CS和PZS@MPP。最后通过熔融共混的方式将PZS@CS和PZS@MPP阻燃剂分别添加到PET中研究其阻燃性能。内容如下：
PZS@CS阻燃剂：在水热反应中，以PZS微米球为模板，通过共沉淀法使Co2+和Sn4+反应生成CS纳米立方体，同时锚定在PZS微米球的表面，最终制备出一种含有过渡金属元素的杂化阻燃剂，PZS@CS。通过熔融共混的方式将PZS@CS阻燃剂添加到PET中，并对阻燃效果进行表征。结果表明，添加6wt.％的PZS@CS阻燃剂可以使PET的极限氧指数(LOI)值由20.5%提高至29.3%，并在垂直燃烧测试中达到UL-94的V-0等级。此外，添加6wt.％的PZS@CS阻燃剂还使PET的热释放速率峰值(PHRR)和热释放总量(THR)分别降低41.2%和25.5%，同时产生了很好的抑烟效果。通过扫描电子显微镜(SEM)观察样品燃烧后的残炭形貌，发现添加PZS@CS阻燃剂后样品残炭的外表面上较大的气孔消失，数量也明显减少，形成了可以防止PET内部可燃性气体释放并能隔绝氧气的保护性炭层，从而提升了PET的阻燃性能。
PZS@MPP阻燃剂：以PZS微米球为模板，在加热的条件下，使三聚氰胺和多聚磷酸在水溶液中反应生成MPP，同时自组装PZS微米球的表面，最终制备了一种新型复合阻燃剂，PZS@MPP。通过熔融共混的方式将PZS@MPP阻燃剂添加到PET中，并对其阻燃效果进行表征。结果表明，添加5wt.%的PZS@MPP阻燃剂可使PET的LOI值提升至33.5%，且在垂直燃烧测试中达到了UL-94测试的V-0等级，伴随着熔滴现象的明显改善。锥形量热测试结果表明，当PZS@MPP阻燃剂的添加量为5wt.％时，样品的PHRR值由纯PET的760.4kW/m2降低至405.8kW/m2，相对于纯PET降低46.6％。通过TGA分析和残炭分析，发现PZS@MPP阻燃剂不仅可以提高燃烧时残炭的生成量从而在凝聚相中发挥阻燃作用，同时还能释放出大量氨气，稀释燃烧点周围的氧气，从而在气相中发挥作用。