成果推介 | 可高温智能交联炭化的本征阻燃聚酯

院士团队：王玉忠院士团队

成果详情：

聚酯是目前产量最大的合成高分子材料，广泛应用于国民经济与人民生活之中。我国是全球最大的聚酯生产国(占全球50%以上)，普通聚酯同质化严重，市场竞争激烈。然而，市场急需的一些高性能聚酯，特别是“非熔滴”成炭阻燃性/阻燃抗熔滴聚酯因聚酯固有的高温熔滴特性长期未得到技术上的突破。针对这一行业中的国际难题，我们发明了一种“不含传统阻燃元素”的高温自交联成炭本征阻燃聚酯。该技术通过在不易成炭的聚酯分子链中引入智能交联基团，使材料在合成、加工及使用等普通条件下不交联，但在高温或燃烧时快速发生化学交联，使材料的熔体黏度骤增，继而炭化，形成稳定致密的芳构化碳层，起到隔氧隔热作用，实现不易成炭高分子材料的阻燃，极限氧指数可高达36%，垂直燃烧达V-0等级，且从燃烧至自熄过程中完全不产生熔滴。这种聚酯产品的生产工艺/设备与常规阻燃聚酯基本相同，也可以进行常规的加工成型与纺丝。由于其“智能交联炭化”的阻燃机理，不仅改变了过去聚酯“促熔滴阻燃机制导致的二次伤害”的弊端，不含卤素、磷等传统阻燃元素，符合绿色环保要求，而且也极大的拓宽了传统阻燃聚酯的应用范围，是传统阻燃聚酯制品的换代产品。

成果图片及简要说明：

该阻燃聚酯可以通过常规的熔融纺丝工艺制备成纤维，可用于生产军服、防护服/手套、阻燃窗帘/帷幕/帐篷、阻燃座垫/地毯等阻燃织物领域。该成果其中一个品类不仅具有优异的形状记忆性能和自修复性能，还可应用于熔融3D打印和早期火灾预警，不仅克服了智能高分子材料普遍存在的合成复杂、产率低、强度低、热稳定性差等问题，而且还赋予了功能化和高性能化的高附加值。