聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是熱塑性聚酯最重要的品種之一，其發展非常迅速。 預計到2020年全球PET產量將達到11017萬噸。

PET發展史

1946年，英國發布了制備PET的第一個專利。? 1953年，美國杜邦公司首次實現了PET的工業化生產。 早期的PET幾乎全部用于合成纖維。 到80年代，PET作為一種工程塑料已經取得了突破性進展，成為僅次于尼龍，聚碳酸酯，聚甲醛和聚苯醚之后的第五大工程塑料。

PET具有優異的耐疲勞性，耐摩擦性和耐老化性，出色的電絕緣性，對大多數有機溶劑和無機酸穩定，生產能耗低，加工性能良好，因此被廣泛用于塑料包裝瓶和薄膜和合成纖維中。

目前，PET的應用領域基本上集中在電子，電氣，汽車和儀器儀表行業。 例如，在電子行業中，它用于制造需要耐熱性，電絕緣性和高機械強度的零件。 在汽車行業則用于制造需耐沖擊和耐摩擦的零件； 在儀器行業，用于制造攝像機外殼，儀器外殼，各種配件等。上述行業對零件的安全性能，尤其是阻燃性能都有很高的要求。 因此，阻燃PET的發展已成為PET材料研究的“焦點”。

目前阻燃PET材料的主要方法有以下三種

PET添加型阻燃法

添加阻燃劑的方法與許多其他聚合物材料相同。 將適當類型和數量的阻燃劑添加到PET基體中。 阻燃劑和基質材料用于燃燒期間的氣相或（和）冷凝相阻燃作用來改善PET的阻燃性。

PET中常用的阻燃劑包括溴，磷和氮。 目前，PET主要用于溴系阻燃劑，十溴二苯乙烷廣泛用作PET和聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的阻燃應用中。 此外，廣州銀塑阻燃新材料股份有限公司開發的PET阻燃母粒還具有優異的熱穩定性和顏色穩定性，不遷移，不起霜，與熔體混溶并且易于加工。 它正逐漸用于熱塑性聚酯（例如PET）的阻燃應用中。

用于PET阻燃劑中的磷系阻燃劑包括：磷酸三苯酯，磷酸三甲苯酯，磷酸三乙酯，含溴三磷酸酯（TDBPPE）等。 其中，TDBPPE對PET具有更好的阻燃效果，因為TDBPPE在同一分子中含有溴和磷，并具有鹵-磷協同作用，并且磷在PET中的阻燃效率極高。 使用TDBPPE制成阻燃PET時，可以與三氧化二銻結合使用，也可以單獨使用。 對于PET阻燃材料的氧指數，添加TDBPPE的效果更好。 但是，磷酸酯類阻燃劑也有缺點。 主要原因是磷酸酯類阻燃劑主要是液體，耐熱性差，揮發性大，相容性差，含磷量與阻燃效果大體成正比。


無機磷系阻燃劑也可用作PET材料的阻燃中，如紅磷、磷酸酯和聚磷酸銨，其中紅磷就是一種非常好的PET阻燃劑，具有用量少、用途廣等優點。此外，磷酸鹽在熱塑性聚酯中也是一種有效的阻燃劑。


氮系阻燃劑也可用作PET的阻燃中。目前，含氮阻燃劑主要有三聚氰胺、雙氰胺、胍鹽及其衍生物。其中，三聚氰胺、氰尿酸和磷酸三甲胺是阻燃市場中最具潛力的品種。

PET共聚阻燃法

共聚物阻燃PET是通過使用反應性阻燃劑作為第三單體參與PET聚合過程而制備的PET阻燃復合材料。反應型阻燃劑通常包含阻燃元素，例如P和N。這些元素的存在可以通過改變聚合物基質的熱解過程來改善聚合物的阻燃性。合成PET時，可參與反應并具有阻燃特性的反應第三單體被添加到聚合體系中，因此它與分子主鏈結合并具有阻燃作用。然而，這種阻燃劑幾乎沒有工業用途，這主要是由于它們的磷含量低，穩定性不足以及在合成過程中容易齊聚化。

苯基二羧苯基氧化膦（BCPPO）是用于阻燃PET（一種非常典型的共聚阻燃單體類型）的共聚阻燃單體，從而使阻燃PET的許多性能得到改善。 ?

2-羧乙基苯基次磷酸鹽（CEPPA）也是PET合成中的第三阻燃單體，CEPPA是一種強酸性次磷酸鹽衍生物。另外，雙酚A和雙酚F，10-羥基-10氧-10氫-吩惡磷-2,8-二羧酸鉀鹽（DHPPO-K）也可以用作PET合成的阻燃第三單體。當基材在高溫下變質時，DHPPO-K可以促進穩定碳層的形成。這有助于提高材料的阻燃性。

PET智能阻燃法

科學家最近提出了智能阻燃PET。智能阻燃PET與普通PET在成型和加工過程中沒有什么不同，但是在點燃時，PET的化學結構會發生變化。熔體的粘度迅速升高并促進碳化。從而起到阻燃和防熔滴的雙重作用。所得共聚酯可做到阻燃不熔滴，同時保持PET的原始性能。同時，這種共聚的PET不包含常規的阻燃元素（Cl，Br，P等），從而為綠色阻燃新技術提供了一種新方法。

關于智能阻燃PET，科學家最近提出了兩種類型的智能阻燃技術：“離子聚合物抗熔滴”和“高溫自重排熔滴”。與高溫自交聯的化學交聯相比，離子聚合物通過可逆的物理交聯方法提高了材料的熔體粘度并實現了防熔滴?？茖W家最近設計了一系列含磷離子的阻燃單體，所得離聚物聚酯具有更好的阻燃和防熔滴效果。 “高溫重排排抗熔滴”是具有可以在高溫下重排的結構的PET分子。在高溫下，聚合物分子重新排列以促進材料的碳化并獲得阻燃抗熔滴。

結語

1、當前，PET阻燃材料的工業生產主要基于添加阻燃劑法為主，添加阻燃劑法來制備PET阻燃材料具有許多優點。然而，添加型阻燃劑通常與PET相容性差，并且通常大量添加，從而降低了產品的外觀和機械性能。

2、共聚物阻燃改性的方法相對成熟，但有局限性。作為第三單體反應型阻燃劑的PET材料需要改變PET聚合生產的過程。面對許多PET產品，這種阻燃方法并不具備通用性，而且成本也比較高。