聚碳酸酯与硅倍半氧烷复合物气相热裂解和凝聚相产物对比

来源期刊：高分子材料科学与工程2016年第12期

论文作者：程宝发 李向梅 张文超 郝建薇 杨荣杰

文章页码：91 - 97

关键词：聚碳酸酯;硅倍半氧烷;裂解-气相色谱/质谱;热裂解;

摘    要：采用实验室自制的笼型八苯基硅倍半氧烷（OPS）和一种新型阻燃剂含磷笼型低聚硅倍半氧烷（DOPO-POSS）,通过双螺杆挤出机加工的方式与聚碳酸酯（PC）共混制得质量分数4%DOPO-POSS和6%OPS的阻燃复合物。利用裂解-气相色谱/质谱联用仪（Py-GC/MS）对复合物的裂解产物进行了分析;通过傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜-X射线能谱仪（SEM-EDS）分别对残炭的凝聚相结构与元素组分进行分析。Py-GC/MS分析结果表明,总的质谱图显示PC/DOPO-POSS和PC/OPS复合物在热解过程中释放出大量小分子气体产物,有效地促进了炭层的膨胀;OPS在气相裂解中释放出大量的苯和气态Si O2,并有少量CO2气体释放;DOPO-POSS裂解过程中释放出多种小分子气体,其中DOPO含量最高,达到26%。FT-IR对凝聚相炭层结构测试表明,PC/OPS和PC/DOPO-POSS复合物的内部炭层结构相似,由无机炭结构组成;在外部炭层结构中,PC/OPS复合物含有大量-O-Si-O-结构,并伴随有少量的芳香烃炭结构和Si-C结构;PC/DOPO-POSS复合物主要由-P（=O）-O-Si-结构和少量Si-O结构组成。SEM-EDS测试结果表明,PC/DOPO-POSS复合物炭层成分中C元素含量最高,O元素含量次之,Si和P元素含量最少;PC/OPS复合物炭层成分中,Si和O元素含量最大,占到92.5%,C元素含量最低。