附件2聚酯纺丝用新型高效无卤聚合物阻燃剂研发项目

1、附件2：“聚酯纺丝用新型高效无卤聚合物阻燃剂研发”项目指南一、 项目背景1 、项目背景以聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯，PET)纤维制造的纺织品由于具有价格低廉、强度高、弹性好、不易折皱变形及耐磨耐热等诸多优点，已成为用途最广、耗量最大、价格最低的品种，但其阻燃性能与锦纶纤维（价格贵一倍）相比差距明显，限制了其在家纺、汽车纺织品上的应用。因此，自从20世纪70年代以来，国内外各研究机构对聚酯纤维的阻燃展开了大量的研究，开发了一系列阻燃聚酯产品。近年来，随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对聚酯的阻燃性能要求也越来越高。欧盟RoHS指令和强制性的国家标准“公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识”

2、（GB 20286-2006）的颁布实施，明确提出纺织品不但要具有良好的阻燃性能，且燃烧时不能放出有毒烟雾。在这样的背景下，价廉量大的聚酯纤维的阻燃化研究不但是大家广泛关注的热点，而且已经成了一个迫切需要解决的难题。按生产过程和阻燃剂的加入方式的不同，聚酯纤维阻燃改性方法可归纳为以下五种：(1) 在酯交换或缩聚阶段加入反应型阻燃剂进行共缩聚； (2) 在熔融纺丝前向熔体中加入添加型阻燃剂；(3) 以普通聚酯与含有阻燃成分的聚酯进行复合纺丝； (4) 反应型阻燃剂在涤纶或织物上进行接枝共聚； (5) 涤纶织物进行阻燃后处理。聚酯纤维阻燃性能的优劣关键在于使用无毒、无卤阻燃剂性能的好坏。目前用于P

3、ET阻燃改性的体系主要有卤系、磷系以及新型的无机纳米复合阻燃聚酯材料。就PET阻燃的综合性能而言，磷元素最为有效，通常是磷含量越高，阻燃效果越好，磷系阻燃剂不仅能克服卤素阻燃剂带来的纤维耐光牢度降低、颜色恶化、脆性增加和有毒等缺点，通常还能改善纤维的色泽和染色性能。共聚型磷系阻燃剂国内外已基本过关，国外商品化聚酯纤维用共聚型磷阻燃剂主要有德国Hoechst Celanese 公司的Trevira CS、美国Solutia 公司的Phosgard PF 100和日本东洋纺GH等品牌。主要成份为3-苯基膦酸丙羧酸或其环状化合物和含有羟基、羧基或酯基的环状膦酸酯与DMT或PTA 、EG缩聚。添加型磷

4、系阻燃剂国内未完全过关，国外商品化聚酯纤维用添加型磷阻燃剂主要有日本东洋纺公司的Heim和美国Monsanto 公司的Phosgard、2XC-20 Stauffer 公司的Fyrol99，主要成份为高分子量的聚苯基膦酸二苯砜酯齐聚物、非挥发性磷酸酯和磷酸氯乙烯聚合物，这类高分子量阻燃剂具有低挥发性、耐水、耐溶剂的特点，但其价格昂贵，严重制约了其在聚酯阻燃改性中的应用。国内中科院宁波材料所、四川大学、北京理工大学、大连理工学院等对其都进行了深入研究，主要成份为聚对二苯砜苯基磷酸酯、DDP和BCPPO等，但大规模生产的尚未见报道。目前国内生产的近百种阻燃剂，氯化石腊用量占75%, 无机阻燃剂用量

5、所占的比例为6%，含磷和溴阻燃剂用量所占比例为20%左右，前者以小分子量的液体磷酸酯类阻燃剂为主，应用性能不佳，无法满足聚酯阻燃纤维生产的需要。2、项目意义和必要性从2001年-2006年，中国聚酯产能平均以24%的增速扩张，远远大于世界10%的增幅，至2006年年底，中国聚酯总产能已突破2300万吨。中国聚酯产能占亚洲的1/2，占世界聚酯产能的近40%，中国已经是毫无疑问的世界第一聚酯大国。浙江省是个纺织大省，聚酯产量在全国名列前茅，普通聚酯纤维竞争激烈，利润空间很小，国内的不少生产企业经营状况极其困难。本项目开发的聚酯纺丝用新型高效无卤聚合物阻燃剂，可在聚酯熔融纺丝前向熔体中添加而制得国内

6、外急需的低成本阻燃聚酯纤维产品，可应用于汽车纺织品、地毯、窗帘等阻燃要求高的纺织品，替代现用价格高一倍的锦纶，可解决聚酯纺丝行业面临的共同技术难题，具有很强的国际市场竞争能力，可以大量出口创汇，创造显著的经济与社会效益。该产品的开发成功，将添补国内外在该领域的空白，为聚酯纤维和高分子材料的阻燃化提供了一类高性能的阻燃剂新品种，提高我国在该领域的国际市场竞争力，同时该项目对减少火灾损失，保护人们的生命财产安全具有重要作用。二、 攻关目标通过攻关，旨在研制一种具有自主知识产权的全新高磷含量聚酯纺丝用新型高效无卤聚合物阻燃剂，建立100吨/年高效无卤聚合物阻燃剂中试生产线一条，产品生产成本控制在5万

7、元/吨左右。三、 攻关内容1、参照国外专利和现有性能良好的商品化产品结构，设计聚酯纺丝用新型高效无卤聚合物阻燃剂的分子结构；2、合成出含膦单体，要求其合成工艺是绿色且为低成本的。3、解决如何有效地控制阻燃剂分子量的技术难题。由于缩聚反应是一个非平衡反应，要获得高分子量比平衡反应难度高得多，阻燃剂分子量的大小在用于PET纺丝时对PET的降解程度有较大的影响，只有分子量达到一定程度时，这种降解作用才变得较小，才能在聚酯可纺性方面达到使用要求。4、对其进行广泛的应用试验，特别是用于纺制阻燃聚酯纤维的试验研究。四、 技术指标产品用于聚酯纺丝时性能要求如下：1、阻燃剂磷含量：12%; 2、数均分子量：200010000(根据产品使用方向的不同，合成不同分子量的产品)；3、熔点或流动温度：200260;4、与聚酯相容性和可纺性好，加工性能优异，热分解温度：350；5、阻燃性能：在PET中添加2-5