阻燃聚丁二酸丁二醇酯的研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.02.016

中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (2): 105-117.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.02.016

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阻燃聚丁二酸丁二醇酯的研究进展

孔子萌, 张简, 邓雅馨, 徐雪玲, 陈雅君()

北京工商大学轻工科学与工程学院，塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室，中国轻工业先进阻燃剂工程技术研究中心，石油和化工行业高分子材料无卤阻燃剂工程实验室，北京 100048

收稿日期:2023-07-05 出版日期:2024-02-26 发布日期:2024-02-03
通讯作者: 陈雅君（1985—），女，教授，从事环境友好阻燃高分子材料研究，Chenyajun@th.btbu.edu.cn
E-mail:Chenyajun@th.btbu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(22175006);大学生科研与创业行动计划(G032)

Research progress in flame⁃retardant poly（butanediol succinate）

KONG Zimeng, ZHANG Jian, DENG Yaxin, XU Xueling, CHEN Yajun()

Beijing Key Laboratory of Plastic Hygiene and Safety Quality Evaluation Technology，China Advanced Flame retardant Engineering Technology Research Center for Light Industry，Petroleum and Chemical Industry Engineering Laboratory of Non?Halogen Flame Retardants for Polymers，School of Light Industry Science and Engineering，Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China

Received:2023-07-05 Online:2024-02-26 Published:2024-02-03
Contact: CHEN Yajun E-mail:Chenyajun@th.btbu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

综述了近年来聚丁二酸丁二醇酯（PBS）复合材料阻燃改性技术的研究进展，并分析了其阻燃机理。常用于PBS复合材料的阻燃剂以磷氮系阻燃剂、纳米阻燃剂、生物基阻燃剂及其复配体系为主。其中磷氮系阻燃剂的开发和改性方案最多，尤其是基于聚磷酸铵（APP）的阻燃体系是目前研究最多也是最有效的体系，包括APP和纳米阻燃剂的复配体系以及APP和生物基阻燃剂的复配体系。本文同时对各种阻燃体系的阻燃性能及典型阻燃机理进行了总结。

关键词: 聚丁二酸丁二醇酯, 阻燃改性, 研究进展

Abstract:

This article reviewed the research progress in flame⁃retardant polybutylene succinate （PBS） and its flame⁃retardant mechanism in recent years. The commonly used flame retardants for PBS resin include phosphorus⁃nitrogen based flame retardants， nano flame retardants， biobased flame retardants， and their compound systems. Among them， phosphorus⁃nitrogen⁃based flame retardants have the most development and modification schemes. Especially， the flame⁃retardant system based on ammonium polyphosphate （APP） currently is the most studied and effective system， including the composite system of APP and nano flame retardants and the composite system of APP and bio⁃based flame retardants. Meanwhile， the article summarized the flame⁃retardant performance and typical flame⁃retardant mechanisms of various flame⁃retardant systems.

Key words: poly（butylene succinate）, flame?retardant modification, research progress

中图分类号:

TQ323.4

孔子萌, 张简, 邓雅馨, 徐雪玲, 陈雅君. 阻燃聚丁二酸丁二醇酯的研究进展[J]. 中国塑料, 2024, 38(2): 105-117.

KONG Zimeng, ZHANG Jian, DENG Yaxin, XU Xueling, CHEN Yajun. Research progress in flame⁃retardant poly（butanediol succinate）[J]. China Plastics, 2024, 38(2): 105-117.

图/表 23

图1 PBS/IFR/MHSH的阻燃机理［8］

Fig.1 Flame retardant mechanism of PBS/IFR/MHSH［8］

图2 HACPC和K⁃HAPAC的制备路线［9］

Fig.2 Preparation routes of HACPC and K⁃HAPAC［9］

图3 PBS/IFR/K⁃U的阻燃机理［10］

Fig.3 Flame retardant mechanism of PBS/IFR/K⁃U［10］

图4 BN@APP制备流程［11］

Fig.4 Preparation process of BN@APP［11］

图5 PBS/BN@APP的阻燃机理［11］

Fig.5 Flame retardant mechanism of PBS/BN@APP［11］

图6 CAPP的制备流程［12］

Fig.6 Preparation process of CAPP［12］

图7 PBS/CAPP的阻燃机理［12］

Fig.7 Flame retardant mechanism of PBS/CAPP ［12］

图8 CNT@APP的制备方法［13］

Fig.8 Preparation process of CNT@APP ［13］

图9 PBS/APP及PBS/PIC/APP的阻燃机理［15］

Fig.9 Flame retardant mechanism of PBS/APP and PBS/PIC/APP［15］

图10 PBS/IFR/Cas的协同阻燃机理［18］

Fig.10 Cooperative flame retardant mechanism of PBS/IFR/Cas［18］

图11 PBS/IFR/LC的协同阻燃机理［19］

Fig.11 Cooperative flame retardant mechanism of PBS/IFR/LC［19］

图12 PBS/BIFR及PBS/EIFR的阻燃机理［16］

Fig.12 Flame retardant mechanism of PBS/BIFR and PBS/EIFR［16］

图13 PBS/IFR/LM的协同阻燃机理［21］

Fig.13 Cooperative flame retardant mechanism of PBS/IFR/LM［21］

图14 PBS/PAPP/ZnB的阻燃机理［22］

Fig.14 Flame retardant mechanism of PBS/PAPP/ZnB［22］

图15 PBS/EDAP/MPAlP/ZnB的阻燃机理［24］

Fig.15 Flame retardant mechanism of PBS/PAPP/ZnB［24］

图16 PBS/AlPi的阻燃机理［25］

Fig.16 Flame retardant mechanism of PBS/AlPi［25］

图17 PA⁃GU的制备流程［27］

Fig.17 Preparation process of CNT@APP ［27］

图18 PBS/PA⁃GU的阻燃机理［27］

Fig.18 Flame retardant mechanism of PBS/PA⁃GU ［27］

图19 CP⁃木质素的制备路线［28］

Fig.19 Preparation process of CP⁃ Lignin［28］

图20 CNC@P⁃GO的制备路线［36］

Fig.20 Preparation process of CNC@P⁃GO ［36］

图21 PBS/EG/Mg（OH）2的阻燃机理［37］

Fig.21 Flame retardant mechanism of PBS/EG/Mg（OH）2［37］

图22 PPBS1和PPBS2的结构式［38］

Fig.22 Structural formula of PPBS1 and PPBS2 ［38］

样品	添加量/%	点火时间/s	热释放速率峰值下降率/%	总热释放量下降率/%	LOI/%	UL 94级别	参考文献
TEOS处理的APP	15	—	—	—	28.0	V⁃0	［7］
APP/MA/MHSH	25	85	50	11	39.8	V⁃0	［8］
APP/MA/K⁃HAPAC	25	31	48	88	36.6	V⁃0	［9］
APP/MA/K⁃U	25	25	49	27	40.3	V⁃0	［10］
BN@APP	1	59	28	23	—	—	［11］
CAPP1	20	41	48	21	29.5	V⁃0	［12］
CNT@APP/PER	20	66	73	79	—	V⁃0	［13］
APP/MA/PER/ HNTs	30	40	81	41	58.2	V⁃0	［14］
APP/PIC	30	—	24	48	—	—	［15］
APP/SP	20	—	42	16	30.2	V⁃1	［16］
APP/SP/ HNTs	20	—	36	—	34.8	V⁃0	［16］
APP/WHF/PBS⁃g⁃GMA	55	—	—	—	29.1	V⁃0	［17］
APP/MA/Cas	30	—	—	—	37.3	V⁃0	［18］
APP/MA/LC	25	—	59	1	36.2	V⁃0	［19］
APP/MA/EL	25	—	55	—	31.3	V⁃0	［20］
APP/MA/LM	25	70	57	29	36.5	V⁃0	［21］
PAPP/ZnB	20	104	72	28	—	V⁃0	［22］
EDAP/ZnB	10	110	57	11	—	—	［23］
EDAP/MPAlP/ZnB	10	110	63	13	—	—	［24］
AlPi	25	41	49	23	29.5	V⁃0	［25］
APTMP	30	—	37	—	29.7	V⁃0	［26］
PA⁃GU	30	10	74	64	26.0	V⁃2	［27］
CP⁃木质素	30	31	27	31	—	—	［28］
ER	30	45	43	27	—	—	［29］
CB	10	85	62	31	28.2	—	［34］
EG/Clay	9	50	41	—	—	—	［35］
CNC@P⁃GO	5	47	71	66	—	—	［36］
Mg（OH）₂/EG	25	55	73	41	29.4	—	［37］
PPBS1	20	—	—	—	39.2	—	［38］
PPBS2	20	—	—	—	39.6	—	［38］

表1 各种阻燃剂阻燃PBS的性能

Tab.1 Properties of PBS flame retarded by various flame retardants

参考文献 38

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阻燃聚丁二酸丁二醇酯的研究进展

Research progress in flame⁃retardant poly（butanediol succinate）

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