下载文档原格式
第37卷第11期高分子材料科学与工程V o l .37,N o .112021年11月P O L YM E R MA T E R I A L SS C I E N C E A N DE N G I N E E R I N GN o v .2021含氮酚醛微球阻燃有机硅橡胶及其作用机制董 炜1,窦怡彬2,刘陆广2,任志毅2,许 斌2吴克德1,曹俊翔1,龙东辉1(1.华东理工大学化工学院,上海200237;2.上海机电工程研究所,上海201109)摘要:以三聚氰胺㊁间苯二酚和甲醛为原料,采用水热法制备出一种单分散的含氮酚醛微球,将其作为填料加入甲基苯基硅橡胶,研究了所制硅橡胶材料的拉伸性能㊁阻燃性能及高温稳定性㊂锥形量热仪与极限氧指数试验结果表明,含氮酚醛微球的加入能够显著提高硅橡胶的阻燃性,使热释放速率峰值从220k W /m 2降至125k W /m 2,极限氧指数从21.11%升至28.83%,表现出含氮酚醛微球优异的阻燃功能㊂进一步通过热重-红外联用㊁热裂解-气质联用㊁形貌分析等表明,含氮酚醛微球通过在气相中释放三聚氰胺㊁氨气等气体,以及在固相中维持硅橡胶体积和形状的方式提高了硅橡胶的阻燃性㊂拉伸试验㊁高温炭化试验及扫描电镜分析表明,含氮酚醛微球与硅橡胶的相容性较好,能够显著将硅橡胶的拉伸强度从0.24M P a 提升至0.74M P a ,同时维持其断裂伸长率在110%左右,并能增加炭化后产品的结构完整性,在耐烧蚀硅橡胶防热涂层中具有一定的应用潜力㊂关键词:阻燃;三聚氰胺;酚醛微球;硅橡胶中图分类号:T Q 333.93 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2021)11-0053-09d o i :10.16865/j.c n k i .1000-7555.2021.0272收稿日期:2021-03-16通讯联系人:龙东辉,主要从事热防护材料及技术研究,E -m a i l :l o n gd h @e c u s t .e d u .c n 硅橡胶因其出色的耐烧蚀性能㊁高低温性能㊁化学稳定性和电绝缘性等优点而广泛应用于航空航天㊁汽车㊁建筑等领域[1]㊂当一般的硅橡胶材料应用于高温有氧环境时,其表面会发生燃烧,内部也会受高温影响而热解变形㊂为使其能够在恶劣的条件下继续发挥隔绝㊁保护等作用,一方面,要求硅橡胶材料具备一定的阻燃性,防止其表面燃烧过于剧烈而对自身乃至其他部位产生进一步的破坏;另一方面,要求硅橡胶材料内部在高温下具备较好的稳定性,使材料整体的体积㊁形状和强度在高温氧化与热解的过程中得到一定程度的维持㊂向材料中加入阻燃填料是提高材料阻燃性最常用㊁方便且有效的方法㊂常用的阻燃剂主要有无机金属氢氧化物[2]㊁金属氧化物[3]㊁含硅矿物[4]及有机卤系㊁磷系[5]和氮系[6]化合物㊂无机阻燃填料的密度一般较高,且阻燃效率低,因此会对材料的力学性能产生明显的不利影响[7],有机阻燃剂中,卤系阻燃剂因环保问题及在阻燃过程中会产生大量有毒烟雾而受到了严格限制,氮磷阻燃剂在复配使用时,往往会使材料产生膨胀而疏松的炭层[8,9],因此在某些应用场所并不适用㊂酚醛材料的高温性能优异,具有高残炭㊁低烟低毒等优点,将酚醛成分引入硅橡胶涂层是提高涂层高温稳定性与耐烧蚀性能的思路之一㊂但是酚醛与硅橡胶的相容性较差,李佳怡等[10]和L i 等[11]分别通过物理熔融混合和化学接枝改性的方法将酚醛与硅橡胶复合,材料的高温性能提高,但低相容性导致材料的均一性㊁分散性或力学性能不理想㊂三聚氰胺的含氮量高达67%,且常温下性质稳定,与硅橡胶的相容性较好,是理想的氮源[12,13],P a r ya 等[6]通过化学氧化共聚的方法将三聚氰胺引入聚苯胺的主链,将聚合物的氮含量提升至70%㊂本课题组前期以三聚氰胺㊁间苯二酚和甲醛为原料制备出一种含氮酚醛微球[14],该微球含氮量较高,有阻燃潜力,同时还具备酚醛的耐高温㊁耐烧蚀性能,并且与硅橡胶的相容性较好㊂本文将其作为阻燃填料,应用于甲基苯基硅橡胶中,对含氮酚醛微球改性硅橡胶的阻燃性能与机理进行了探究㊂1实验部分1.1主要原料甲基苯基硅橡胶:牌号108,上海树脂厂;六甲基二硅氧烷:99%,上海麦克林生化科技有限公司;四丙氧基硅烷:97%,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;二月桂酸二丁基锡:95%,上海麦克林生化科技有限公司;间苯二酚:99%,阿达玛斯贝塔(上海)化学试剂有限公司;三聚氰胺:99%,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;甲醛水溶液:质量分数37%~40%,阿达玛斯贝塔(上海)化学试剂有限公司㊂1.2含氮酚醛微球的制备取17.08g(0.16m o l)间苯二酚和25.19g (0.31m o l)甲醛溶液(质量分数37%)置于50m L去离子水中,在常温和气密条件下搅拌至溶液澄清,记为R溶液㊂取19.60g(0.16m o l)三聚氰胺和37.84g(0.47m o l)甲醛溶液(质量分数37%)置于100m L去离子水中,在80ħ水浴和气密条件下搅拌至溶液澄清后,快速冷却至常温,记为M溶液㊂将R 溶液与M溶液混合,并补充去离子水将溶液定容至400m L,振荡至均相㊂将溶液在气密条件下静置于80ħ烘箱2h,使含氮酚醛微球从溶液中析出㊂将含氮酚醛微球过滤㊁洗涤后置于80ħ电热鼓风烘箱干燥48h,存放待用㊂1.3含氮酚醛微球改性硅橡胶的制备取一定比例的含氮酚醛微球与50g硅橡胶混合,并加入10g六甲基二硅氧烷调节流动性,搅拌30 m i n,然后加入2.5g交联剂四丙氧基硅烷和0.25g 催化剂二月桂酸二丁基锡,继续搅拌5m i n㊂将混合物转移至模具中,并置于真空桶内,在真空环境下除去气泡和溶剂,然后恢复常压,室温固化48h,得到含氮酚醛微球改性硅橡胶㊂含氮酚醛微球的含量以每百份橡胶记,即对100p h r橡胶添加的份数㊂1.4测试与表征1.4.1扫描电子显微镜(S E M)分析:使用美国F E I N o v aS E M场发射扫描电子显微镜,观察样品的微观形貌,对样品表面喷铂以增加其导电性㊂1.4.2傅里叶变换红外光谱(F T-I R)分析:使用美国P e r k i n E l m e r S p e c t r u m T w o红外光谱仪,以衰减全反射(A T R)法扫描材料的红外光谱㊂1.4.3元素分析:使用V a r i o u sE L型元素分析仪测定材料C,H,N的含量㊂1.4.4热重-红外联用(T G-I R)分析:将德国耐驰T G209F3热重分析仪与德国布鲁克T E N S O R27傅里叶变换红外光谱仪联用,获取样品在不同温度下热解产物的红外光谱信息㊂采用氩气气氛,气流量为30m L/m i n,升温速率为10ħ/m i n㊂1.4.5热裂解-气质联用(P y-G C/M S)分析:使用美国安捷伦P Y/G C-M S/7890A-5975C气相色谱质谱联用仪(带裂解),获取样品在特定温度下热解产物的气相色谱与质谱信息㊂1.4.6热重(T G)分析:使用美国P e r k i n E l m e r T G A4000表征材料的热性能㊂采用氮气或空气气氛,气流量为30m L/m i n,升温速率为10ħ/m i n㊂1.4.7锥形量热(C C)测试:使用英国F T T0007锥形量热仪测试材料的各项燃烧数据㊂样品尺寸为100 mmˑ100mmˑ3mm,粘接在不锈钢板上㊂1.4.8高温炭化测试:使用合肥科晶材料技术有限公司的O T F-1200X管式炉,在氮气气氛下将切成20 mmˑ10mmˑ3mm的样品以5ħ/m i n升至不同温度并在最高温度处保持2h,然后在炉中自然冷却至常温㊂1.4.9极限氧指数(L O I)测试:使用英国F T T0077氧指数仪测试材料的极限氧指数㊂1.4.10拉伸性能测试:使用U T M2503万能试验机测试材料的拉伸性能㊂2结果与讨论2.1含氮酚醛微球的制备F i g.1(a)为所制含氮酚醛微球的S E M照片㊂从中可以看出,含氮酚醛微球的球形度很高,平均粒径约为3μm,分散性优异㊂F i g.1(c)为微球的红外光谱图,其中,位于1550c m-1附近的宽峰包含了N-H 键变形振动峰㊁三嗪环伸缩振动峰及苯环的伸缩振动峰,1490c m-1附近的宽峰为不同位置C-N键伸缩振动的重叠峰,1380c m-1和1343c m-1分别对应苯环间(不与N原子相连)的亚甲基和其他位置(与N原子相连)的亚甲基中C-H键的变形振动㊂1000 c m-1附近的宽峰包含未缩合的残余羟甲基中C-O 键的伸缩振动峰及C-H键的面外变形振动峰,810 c m-1处的尖峰对应三嗪环的面外变形振动㊂微球的元素分析结果表明,其氮元素质量分数为25.5%㊁碳元素质量分数为48.5%,与按反应物计量产物的计算结果(24.6%和49.0%)非常接近,其差值可能属于仪器正常的误差,也可能是由于间苯二酚的亲水性较45高分子材料科学与工程2021年强,在溶液中的残留量高于三聚氰胺所导致的㊂上述结果表明间苯二酚㊁三聚氰胺的充分聚合反应,形成了具有酚醛和三嗪环复合结构的含氮酚醛微球㊂F i g .1 S E Mi m a g e (a ),m o l e c u l a r s t r u c t u r e (b )a n dF T -I Rs p e c t r u m (c )o f n i t r o g e n -e n r i c h e d p h e n o l i cm i c r o s ph e r e s 2.2 含氮酚醛微球的高温热解过程为探究含氮酚醛微球作为填料在高温过程中的裂解机理,首先通过热重-红外联用技术分析含氮酚醛微球的高温气相产物,结果如F i g .2所示㊂从T G 与D T G 曲线可以看出,含氮酚醛微球在惰性气氛下的热解可大致分为4个阶段㊂第1阶段(140~240ħ)的失重对应的气体红外光谱中,2360c m -1和670c m -1对应C O 2,1745c m -1代表甲醛中C =O 键的伸缩振动峰㊂因此,含氮酚醛微球第1阶段的热解产物主要为吸附的二氧化碳和未完全反应的甲醛㊂第2阶段(330~410ħ)对应的气体红外光谱中,1600c m -1和1440c m -1处出现了2个强烈的吸收峰,对应三聚氰胺中三嗪环的伸缩振动㊂因此,微球在第2阶段主要发生了生成三聚氰胺及其衍生物的解聚反应㊂第3阶段(410~570ħ),2285c m -1和2250c m -1的吸收峰分别为H C N 与C H 3C N 中C ʉN 键伸缩振动峰,965c m -1和930c m -1对应N H 3,说明残留在微球中的三嗪环结构在该阶段发生了大量的缩合反应并开始进行开环降解;此外,在3015c m -1处出现了芳烃中C -H 键的伸缩振动峰,且C O 2特征峰达到最大值,说明微球中的酚醛部分开始发生降解,主要包括由亚甲基的断键反应生成酚类衍生物及羟基自由基的氧化反应生成二氧化碳㊂第4阶段(>570ħ),在2190c m -1和2110c m -1处出现了C O 的特征峰,说明微球中的酚醛部分在进一步降解,且羟基含量大幅下降,导致不完全氧化产物C O 的生成㊂F i g .2 TG -I Rr e s u l t s o f n i t r o g e n -e n r i c h e d p h e n o l i cm i c r o s ph e r e s a :T Ga n dD T Gc u r v e s ;b :F T -I Rs p e c t r a o f p y r o l ys i s p r o d u c t s 55 第11期董 炜等:含氮酚醛微球阻燃有机硅橡胶及其作用机制为进一步探究含氮酚醛微球在第2阶段的热解产物,通过热裂解-气质联用分析微球在366ħ热解后的气相产物(F i g .3),通过比对气相产物中占比最大的物质(F i g.3a 中的阴影部分)的质谱图(F i g.3b ),可以确认其为三聚氰胺㊂由此可知,含氮酚醛微球在366ħ附近能够产生了大量三聚氰胺及其衍生物,能够吸收并移走热量,稀释可燃㊁助燃气体,具备在阻燃耐烧蚀硅橡胶中应用的潜力㊂F i g .3 P y -G C /M S r e s u l t s o f n i t r o g e n -e n r i c h e d p h e n o l i cm i c r o s ph e r e s a t 366ħ(a ):G Cc u r v e ;(b ):M S s pe c t r u mofg a s p r o d u c t sw i th t h e r e si d e n c e t i m e o f 13m i n F i g .4 T Gc u r v e s o f n i t r o g e n -e n r i c h e d p h e n o l i cm i c r o s p h e r e s i nN 2(a )a n d a i r (b ),a n dD T Gc u r v e s o fm i c r o s ph e r e s i nN 2(c )a n da i r (d )2.3 改性硅橡胶的高温性能与阻燃性通过热重分析表征含氮酚醛微球改性硅橡胶的热稳定性与成碳能力,结果如F i g .4所示㊂在氮气气氛下,随着含氮酚醛微球加入量的增加,改性硅橡胶的残碳率上升,最大减重速率下降㊂在空气气氛下,改性硅橡胶的残碳率随微球加入量的增加而降低,但最大减重速率峰值对应的温度略微上升,说明含氮酚醛微球能够一定程度上延缓硅橡胶的氧化㊂值得注意的是,40p h r 含氮酚醛微球改性硅橡胶在空气和氮气气氛下850ħ热重后的残碳率比较接近,说明其在65高分子材料科学与工程2021年燃烧过程中表面氧化与内部炭化的失重会较为一致,有利于维持整体结构的完整㊂F i g.5 C o n e c a l o r i m e t e r r e s u l t s o f p u r e a n dm o d i f i e d s i l i c o n e r u b b e r a :H R R ;b :T H R ;c :S P R ;d :T S PT a b .1 C Ca n dL O I r e s u l t s o f p u r e a n dm o d i f i e d s i l i c o n e r u b b e r sC o n t e n t o f t h em i c r o s p h e r e s /ph r pH R R /(k W ㊃m -2)T H R /(M J㊃m -2)pS P R /(m 2㊃s-1)T S P /m2L O I /%0220880.16834.721.1120221840.16619.628.5140125750.06815.228.8360133760.06612.330.48 F i g.5与T a b .1为硅橡胶和改性硅橡胶进行锥形量热测试与极限氧指数测试的结果㊂随着含氮酚醛微球加入量的增加,改性硅橡胶的阻燃性呈上升趋势㊂具体来说,未改性硅橡胶的热释放速率(H R R )呈现出明显的2个峰,这是因为在第1个峰值出现时,硅橡胶的表面被氧化而生成了二氧化硅层,阻碍了氧气向硅橡胶内部的扩散,一定程度上抑制了硅橡胶的燃烧㊂而随着锥形量热仪的持续加热,硅橡胶的表层氧化与内部炭化引起的形变破坏了二氧化硅层的完整性,导致大量未被氧化的硅橡胶重新暴露在空气中,并发生了剧烈燃烧,使得H R R 出现了第2个峰㊂加入了20p h r 含氮酚醛微球的改性硅橡胶的H R R 峰值(pH R R )与未改性硅橡胶的H R R 峰值非常接近,这是因为改性硅橡胶在静置固化时,由于微球的加入量较少,在界面张力的作用下,改性硅橡胶表层的微球含量非常低,所以没能起到阻燃作用㊂但是填充在硅橡胶内部的微球能够有效地在持续加热燃烧中发挥阻燃和维持形状的作用,因此没有明显的第2个H R R 峰,总热释放量(T H R )也从88M J /m 2降低至84M J /m 2㊂随着含氮酚醛微球的加入量增至40p h r ,改性硅橡胶的阻燃性得到明显提升,H R R峰值大幅下降,从220k W /m 2降至125k W /m 2,T H R 也降低至75M J /m 2㊂然而,当含氮酚醛微球的加入量继续增加至60p h r 后,改性硅橡胶的阻燃75 第11期董 炜等:含氮酚醛微球阻燃有机硅橡胶及其作用机制性不再有明显的改变,其H R R 和T H R 曲线与40ph r 的曲线比较接近㊂生烟速率(S P R )和总生烟量(T S P )曲线随含氮酚醛微球加入量的变化趋势与H R R 和T H R 曲线的变化基本一致㊂此外,含氮酚醛微球对硅橡胶极限氧指数的影响也很显著,20p h r的加入量即可将硅橡胶的极限氧指数从21.11%大幅提高至28.51%,继续提高微球的加入量还能使极限氧指数有小幅增加㊂2.4 改性硅橡胶的高温炭化性能对硅橡胶和改性硅橡胶进行高温炭化试验,炭化前后样品的外观如F i g .6所示㊂400ħ炭化后,未改性的硅橡胶因热解产生大量气体而发生了严重的鼓胀变形,内部也呈现出大量的气泡结构,而含氮酚醛微球改性的硅橡胶在维持形状稳定的同时还保持了很好的弹性㊂纯硅橡胶在800ħ高温炭化后剧烈收缩,形状完全无法维持㊂含氮酚醛微球改性硅橡胶在高温炭化后虽然有一定程度的收缩,但仍能维持其基本的形状㊂当微球加入量仅20p h r 时,改性硅橡胶高温炭化后会有轻微鼓泡㊁掉粉㊁弯曲变形等现象㊂随着微球加入量的增加,改性硅橡胶高温炭化后的形状更加稳定,但收缩程度差异不明显,这是因为含氮酚醛微球本身在高温炭化过程中也会发生一定程度的体积收缩㊂F i g.6 P u r ea n d m o d i f i e ds i l i c o n er u b b e r sa f t e rc a r b o n i z a t i o na t d i f f e r e n t t e m pe r a t u re F i g .7 S E Mi m a g e s of p u r e s i l i c o n e r u b b e r a t h e a t t r e a t m e n t t e m pe r a t u r e of 30ħ(a ),400ħ(b )a n d800ħ(c );a n dm o d i f i e d r u b b e r (40p h r )a t h e a t t r e a t m e n t t e m pe r a t u r e of 30ħ(d ),400ħ(e )a n d 800ħ(f ) F i g.7为未改性硅橡胶和40p h r 含氮酚醛微球改性硅橡胶在炭化前后的S E M 照片㊂从炭化前的S E M 照片中可以看出,含氮酚醛微球与硅橡胶基体的相容性很好,界面比较模糊,没有明显的气泡或空隙㊂400ħ处理后,未改性硅橡胶开始有不规则的颗粒析出,断面变得粗糙,而微球改性硅橡胶的断面仍85高分子材料科学与工程2021年然保持均匀光滑,只是微球粒径略有下降㊂800ħ处理后,硅橡胶基体基本分解完全,残余球形的S i O 2颗粒与不定型炭,均无法起到支撑作用,因此结构十分松散,宏观上则体现为严重的体积收缩与变形;而炭化后的含氮酚醛微球则能够利用残余硅橡胶基体将彼此粘接在一起,作为骨架维持整体的体积与形状㊂F i g.8为未改性硅橡胶和40p h r 含氮酚醛微球改性硅橡胶在炭化前后的红外光谱㊂炭化前硅橡胶的红外光谱中,2957c m -1和2900c m -1分别为侧链甲基的反对称与对称伸缩振动吸收峰,1258c m -1为侧链甲基的变形振动峰,900~1200c m -1范围的宽峰对应硅橡胶S i -O-S i 主链的反对称伸缩振动,788c m -1处为S i -O 键伸缩振动与S i -C H 3键伸缩振动的重合峰,698c m -1处的峰对应苯基侧链S i -C 键的伸缩振动㊂改性硅橡胶在1300~1700c m -1范围内的一系列宽峰对应含氮酚醛微球上三嗪环和苯基,这些峰在400ħ炭化后发生了明显的减弱和分离,说明含氮酚醛微球通过自身的部分热解抑制了硅橡胶主链的热解㊂在更高的炭化温度下,改性硅橡胶的红外光谱曲线变得比较平滑,不再有明显的特征峰,证明含氮酚醛微球高温下形成的不定型炭取代了硅橡胶基体成为炭化硅橡胶的主体成分㊂F i g .8 F T -I Rs p e c t r a o f (a )p u r e r u b b e r a n d (b )m o d i f i e d r u b b e r (40p h r )b e f o r e a n d a f t e r c a r b o n i z a t i o n a t d i f f e r e n t t e m pe r a t u re F i g.9 S t r e s s -s t r a i n c u r v e s o f p u r e a n dm o d i f i e d s i l i c o n e r u b b e r 2.5 改性硅橡胶的力学性能F i g .9为硅橡胶与改性硅橡胶的拉伸性能曲线㊂纯硅橡胶的拉伸强度与断裂伸长率仅有0.24M P a 和110%㊂加入20p h r 含氮酚醛微球后,改性硅橡胶的拉伸强度和断裂伸长率分别提高至0.49M P a 和132%,说明含氮酚醛微球能够有效提高硅橡胶的力学性能㊂随着含氮酚醛微球加入量增加到40p h r 和60p h r ,改性硅橡胶的拉伸强度继续增加至0.74M P a 和0.90M P a ,但断裂伸长率开始下降,至112%和92%,呈现出刚性增强填料的典型特点㊂3 结论(1)以三聚氰胺㊁间苯二酚和甲醛为原料,合成了一种含氮酚醛微球,将其作为填料应用于硅橡胶中,可有效提高材料的阻燃性能㊂H R R 峰值从220k W/m 2降至125k W /m 2,S P R 峰值从0.168m 2/s 降至0.066m 2/s ,L O I 值从21.11%升至30.48%㊂(2)通过T G ,F T -I R ,S E M ,I R ,X R D 等表征手段,从气相和固相两方面分析了含氮酚醛微球的阻燃耐烧蚀机理㊂在气相中,含氮酚醛微球在366ħ左右释放三聚氰胺蒸汽,起到了吸热与稀释可燃和助燃气体的作用㊂在固相中,含氮酚醛微球升温过程中能够缓解硅橡胶的热解,使材料在400ħ仍能维持形状和弹性,而在高温下能形成骨架,维持材料的形状并减少体积收缩㊂(3)含氮酚醛微球与硅橡胶的相容性很好,适量95 第11期董 炜等:含氮酚醛微球阻燃有机硅橡胶及其作用机制微球的加入甚至能够提高硅橡胶的力学性能,拉伸强度从0.24M P a升至0.74M P a,断裂伸长率从110%增至112%㊂参考文献:[1]来国桥.有机硅产品合成工艺及应用[M].北京:化学工业出版社,2010.[2]朱皓,文庆珍,谢云飞.氢氧化铝/氢氧化镁/硅橡胶阻燃材料的研究[J].弹性体,2018,28(5):28-32.Z h uH,W e nQZ,X i eYF.R e s e a r c ho na l u m i n i u mh y d r o x i d e/ m a g n e s i u m h y d r o x i d e/s i l i c o nr u b b e rf l a m er e t a r d a n t m a t e r i a l [J].C h i n aE l a s t o m e r i c s,2018,28(5):28-32.[3] B a i L,W a n g X,T a nJ,e t a l.S t u d y o f d i s t i n c t i o n s i n t h es y n e r g i s t i c e f f e c t s b e t w e e n c a r b o nn a n o t u b e s a n d d i f f e r e n tm e t a l o x i d en a n o p a r t i c l e so ne n h a n c i n g t h e r m a lo x i d a t i v es t a b i l i t y o f s i l i c o n er u b b e r[J].J o u r n a lo f M a t e r i a l s S c i e n c e,2016,51: 7130-7144.[4] Z h a n g C,W a n g J,S o n g S.P r e p a r a t i o no f an o v e l t y p e o f f l a m er e t a r d a n t d i a t o m i t e a n d i t s a p p l i c a t i o n i n s i l i c o n e r u b b e rc o m p o s i t e s[J].Ad v a n ce dP o w d e rT e c h n o l o g y,2019,30:1567-1575.[5] Z h a n g Y,H e J,Y a n g R.T h e e f f e c t s o f p h o s p h o r u s-b a s e d f l a m er e t a r d a n t sa n do c t a p h e n y l p o l y h e d r a lo l i g o m e r i cs i l s e s q u i o x a n e o n t h e a b l a t i v e a n d f l a m e-r e t a r d a t i o n p r o p e r t i e s o f r o o m t e m p e r a t u r e v u l c a n i z e d s i l i c o n e r u b b e r i n s u l a t i n g c o m p o s i t e s[J].P o l y m e rD e g r a d a t i o na n dS t a b i l i t y,2016,125:140-147. [6] P a r y aM,P e y m a nN M,H e n r iV.N e wn i t r o g e n-r i c h f l a m er e t a r d a n t b a s e do nc o n d u c t i v e p o l y(a n i l i n e-c o-m e l a m i n e)[J].R e a c t i v e a n dF u n c t i o n a l P o l y m e r s,2020,150:104548. [7] S i m LC,L e eC K,R a m a n a nSR,e t a l.C u r e c h a r a c t e r i s t i c s,m e c h a n i c a l a n d t h e r m a l p r o p e r t i e s o fA l2O3a n dZ n Or e i n f o r c e d s i l i c o n e r u b b e r[J].P o l y m e r P l a s t i c sT e c h n o l o g y&E n g i n e e r i n g, 2006,45:301-307.[8]邹华维,闫丽伟,梁梅,等.一种三源膨胀微发泡阻燃体系的柔性耐烧蚀复合材料的制备方法:中国,109796770A[P].2019-05-24.[9] Q i J,W e nQ,Z h u J.S y n e r g i s t i c e f f e c t o f i n t u m e s c e n t f l a m er e t a r d a n t s y s t e mc o n s i s t i n g o f h e x o p h e n o x y c y c l o t r i p h o s p h a z e n ea n da mm o n i u m p o l y p h o s p h a t eo n m e t h y le t h y l s i l i c o n er ub b e r[J].M a t e r i a l sL e t t e r s,2019,249:62-65.[10]李佳怡,李勇.硅橡胶/酚醛树脂绝热复合材料的制备与烧蚀性能[J].材料与冶金学报,2018,17(3):49-55.L i J Y,L iY.P r e p a r a t i o n o fs i l i c o n er u b b e r/p h e n o l i cr e s i ni n s u l a t i o nc o m p o s i t ea n d i t sa b l a t i o n p r o p e r t i e s[J].J o u r n a lo fM a t e r i a l s a n d M e t a l l u r g y,2018,17(3):49-55.[11] L i B,H eC,C a oM,e t a l.H i g h l y b r a n c h e d p h e n o l i c r e s i n-g r a f t e ds i l i c o n er u b b e rc o p o l y m e rf o rh i g he f f i c i e n c y a b l a t i o nt h e r m a l p r o t e c t i o n c o a t i n g[J].J o u r n a lo f A p p l i e d P o l y m e rS c i e n c e,2020,137:48353.[12] C o s t aL,C a m i n oGJ.T h e r m a l b e h a v i o u r o fm e l a m i n e[J].J o u r n a l o fT h e r m a lA n a l y s i s,1988,34:423-429.[13] D e v a l l e n c o u r tC,S a i t e r JM,F a f e tA,e t a l.T h e r m o g r a v i m e t r y/F o u r i e rt r a n s f o r m i n f r a r e d c o u p l i n g i n v e s t i g a t i o n st o s t u d y t h et h e r m a l s t a b i l i t y o f m e l a m i n e f o r m a l d e h y d e r e s i n[J].T h e r m o c h i m i c aA c t a,1995,259:143-151.[14] Z h o uH,X uS,S uH,e t a l.F a c i l e p r e p a r a t i o na n du l t r a-m i c r o p o r o u s s t r u c t u r e o f m e l a m i n e–r e s o r c i n o l–f o r m a l d e h y d e p o l y m e r i c m i c r o s p h e r e s[J].C h e m i c a lC o mm u n i c a t i o n s,2013,49:3763-3765.06高分子材料科学与工程2021年N i t r o g e n-E n r i c h e dP h e n o l i cM i c r o s p h e r e s a s F l a m eR e t a r d a n t f o rO r g a n i c S i l i c o n eR u b b e r a n d I t sM e c h a n i s mW e i D o n g1,Y i b i nD o u2,L u g u a n g L i u2,Z h i y iR e n2,B i nX u2K e d eW u1,J u n x i a n g C a o1,D o n g h u i L o n g1(1.S c h o o l o f C h e m i c a lE n g i n e e r i n g,E a s tC h i n aU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y(E C U S T),S h a n g h a i200237,C h i n a;2.S h a n g h a iE l e c t r o-M e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g I n s t i t u t e,S h a n g h a i201109,C h i n a)A B S T R A C T:M o n o d i s p e r s en i t r o g e n-e n r i c h e d p h e n o l i cm i c r o s p h e r e sw e r es y n t h e s i z e db y h y d r o t h e r m a lm e t h o du s i n g m e l a m i n e,r e s o r c i n o l a n d f o r m a l d e h y d e a s r a wm a t e r i a l,a n d u s e d a s f i l l e r f o rm e t h y l p h e n y l s i l i c o n e r u b b e r.T h e t e n s i l e p r o p e r t i e s,f l a m e r e t a r d a n t p r o p e r t i e s a n d h i g h t e m p e r a t u r e s t a b i l i t y o f t h e s i l i c o n e r u b b e r sw e r e s t u d i e d.T h e r e s u l t s o f c o n e c a l o r i m e t r y a n d l i m i t i n g o x y g e n i n d e x(L O I)t e s t s s h o w t h a t t h e a d d i t i o n o f n i t r o g e n-e n r i c h e d p h e n o l i cm i c r o s p h e r e s (40p h r)s i g n i f i c a n t l y i m p r o v e s t h e f l a m e r e t a r d a n t o f s i l i c o n e r u b b e r s.T h e p e a kh e a t r e l e a s e r a t e i s r e d u c e d f r o m220 k W/m2t o125k W/m2a n dt h eL O I i s i m p r o v e df r o m21.11%t o28.83%,i n d i c a t i n g t h ee x c e l l e n t f l a m er e t a r d a n t f u n c t i o n o f n i t r o g e n-e n r i c h e d m i c r o s p h e r e s.T h e r m o g r a v i m e t r i c-i n f r a r e d,p y r o l y s i s g a s c h r o m a t o g r a p h y m a s s/ s p e c t r o m e t r y a n d m o r p h o l o g y a n a l y s i s i n d i c a t et h a tt h en i t r o g e n-e n r i c h e d p h e n o l i c m i c r o s p h e r e s i m p r o v et h ef l a m e r e t a r d a n c y o f s i l i c o n e r u b b e r s b y r e l e a s i n g m e l a m i n e a n d a m m o n i a i n g a s p h a s e a n dm a i n t a i n i n g t h e v o l u m e a n d s h a p e o f s i l i c o n e r u b b e r i ns o l i d p h a s e.T h et e n s i l et e s t,h i g ht e m p e r a t u r ec a r b o n i z a t i o nt e s ta n dS E M r e v e a l t h a tn i t r o g e n-e n r i c h e d p h e n o l i cm i c r o s p h e r e sh a v e t h e g o o dc o m p a t i b i l i t y w i t hs i l i c o n e r u b b e r,i m p r o v e t h e t e n s i l es t r e n g t ho f t h e r u b b e r f r o m0.24M P a t o0.74M P aw h i l e m a i n t a i n i n g i t se l o n g a t i o na tb r e a ka t110%,a n d i n c r e a s et h es t r u c t u r a l i n t e g r i t y o ft h e p r o d u c ta f t e rc a r b o n i z a t i o n,s oh a v ec e r t a i n p o t e n t i a la p p l i c a t i o n si na b l a t i v es i l i c o n er u b b e rh e a t r e s i s t a n c e c o a t i n g.K e y w o r d s:f l a m e r e t a r d a n t;m e l a m i n e;p h e n o l i cm i c r o s p h e r e;s i l i c o n e r u b b e r(上接第52页㊂c o n t i n u e d f r o m p.52)S y n t h e s i s a n dP r o p e r t i e s o fU r e i d oH y p e r b r a n c h e dP o l y m e rW o o dA d h e s i v e sZ h i L i,G u a n b e nD u,H o n g x i n g Y a n g,K a n g n i a n W a n g,X i nR a n,W e iG a o,X i a o j i a nZ h o u,L o n g Y a n g (Y u n n a nP r o v i n c eK e y L a b o f W o o dA d h e s i v e s a n dG l u e dP r o d u c t s,C o l l e g e o f M a t e r i a l sS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g,S o u t h w e s tF o r e s t r y U n i v e r s i t y,K u n m i n g650224,C h i n a)A B S T R A C T:U r e i d o g r o u p s a r e u s u a l l y p r o d u c e d b y t h e r e a c t i o n o f i s o c y a n a t e a n d a m i n o g r o u p s.B e c a u s e i s o c y a n a t e i s h a r m f u l t o h u m a nh e a l t h a n d e n v i r o n m e n t,a n d t h e c o s t i s h i g h,m o r e a n dm o r e a t t e n t i o n h a s b e e n p a i d t o t h e s y n t h e s i s o fu r e i d o p o l y m e ra d h e s i v e s b y u s i n g l o w-c o s tu r e ai n s t e a d o fi s o c y a n a t e.I nt h i s p a p e r,as e r i e s o fl o w-c o s t f o r m a l d e h y d e-f r e eh y p e r b r a n c h e d u r e i d o p o l y m e ra d h e s i v e s w e r es y n t h e s i z e df r o m c h e a p m e t h y la c r y l a t ea n d p-p h e n y l e n e d i a m i n eb y M i c h a e la d d i t i o n r e a c t i o n a n d a m i d a t i o n r e a c t i o n,a n dt h e nf u s e d w i t h u r e a b y A2+B4 p o l y c o n d e n s a t i o nw i t h o u t c a t a l y s t a n d s o l v e n t.T h eN M R,F T-I R,M Sa n dG P Cw e r eu s e d t o a n a l y z e a n dv e r i f y t h e i r s t r u c t u r e;D S C a n dT G Aw e r e u s e d t o a n a l y z e t h e i r t h e r m a l b e h a v i o r a n d t h e r m a l s t a b i l i t y.F i n a l l y,t h e u r e i d o p o l y m e r w a s u s e d a s a d h e s i v e t o b o n d d i f f e r e n t s u b s t r a t e s.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e b o n d i n g s t r e n g t h o f b o n d i n g w o o d i sm o r e t h a n1.34M P a,m u c hh i g h e r t h a n r e q u i r e m e n t s o f T y p e I I P l y w o o d s i nC h i n aN a t i o n a l S t a n d a r d(G B/T17657-2013), a n d i t h a s g o o dw a t e r r e s i s t a n c e;u s e d f o r b o n d i n gp o l y m e t h y lm e t h a c r y l a t e,t e m p e r e d g l a s s,p o l y t e t r a f l u o r o e t h y l e n e, r u b b e r,a g a t e a n d o t h e r s u b s t r a t e s,i t a l s o s h o w s a s t r o n g a d h e s i o n.K e y w o r d s:f o r m a l d e h y d e-f r e e;h y p e r b r a n c h e d;u r e i d o p o l y m e r s;a d h e s i v e s16第11期董炜等:含氮酚醛微球阻燃有机硅橡胶及其作用机制。
阻燃橡胶的生产及应用阻燃橡胶是一种具有阻燃性能的橡胶制品，具有良好的防火性能，广泛应用于建筑、交通工具、电气设备、家具、电子产品、航空航天等领域。
下面将详细介绍阻燃橡胶的生产工艺及应用领域。
一、阻燃橡胶的生产阻燃橡胶的生产需要选择具有阻燃性能的橡胶材料，并在生产过程中添加阻燃剂。
阻燃剂是一种特殊的添加剂，可以使橡胶材料具有阻燃性能，阻止火焰蔓延，起到保护作用。
常见的阻燃剂有卤化阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂等。
在生产过程中，将阻燃剂与橡胶材料充分混合，并通过加热、压延、硫化等工艺，制成阻燃橡胶制品。
此外，为了提高阻燃橡胶的性能，还可以添加其他助剂，如填料、增塑剂、稳定剂等。
这些助剂可以改善橡胶的硬度、耐磨性、耐高温性能，使阻燃橡胶更加适用于各种复杂的工况。
二、阻燃橡胶的应用1.建筑领域阻燃橡胶在建筑领域有着广泛的应用。
例如，在建筑材料中添加阻燃橡胶，可以提高建筑材料的防火性能，降低火灾风险。
此外，阻燃橡胶也可以用于制作防火门、防火窗等建筑装饰材料，起到防火隔离的作用，保护人们的生命财产安全。
2.交通工具领域在交通工具中，阻燃橡胶主要用于制作汽车轮胎、飞机轮胎、火车轮胎等。
阻燃橡胶具有良好的耐磨性能和防火性能，可以有效降低交通工具在高速行驶过程中因摩擦而产生的高温，减少火灾发生的可能性，提高交通安全性。
3.电气设备领域阻燃橡胶被广泛应用于电气设备中，如电线电缆、绝缘材料、电子元件等。
阻燃橡胶能够有效阻止电气设备因短路、过载等原因引发的火灾，提高电气设备的安全性能，保护人们的生命和财产安全。
4.家具领域在家具制造中，阻燃橡胶常被用于沙发、床垫、地毯等家具制品中，以提高家具的防火性能。
特别是在家庭中，由于家具使用频繁，如果家具没有良好的防火性能，一旦发生火灾，后果将不堪设想。
因此，使用阻燃橡胶制品可以有效减少家具火灾的风险。
5.电子产品领域在电子产品制造中，阻燃橡胶通常用于制作手机、电脑、平板等产品的外壳、密封件、散热片等部件。
橡胶阻燃技术的研究进展探讨摘要：在科技进步的过程中，橡胶的用途也在扩大，橡胶的燃烧，实质是高温条件下其分解，进而生成可燃性气体，在氧和热条件作用下，这些可燃性气体燃烧起来。
因此要实现橡胶阻燃，需要将阻燃剂加入高聚物中，并完善其阻燃技术来实现有效阻燃。
所以对橡胶阻燃技术的研究是十分重要的，需不断开发其相关先进技术，最大程度上减少火灾的发生和相关损失。
关键词：橡胶阻燃；阻燃机理；阻燃技术；研究进展一、橡胶阻燃性能分析对橡胶分类可以按照其分子链结构、特性来进行，首先是烃类橡胶，主要包含了NR、SBR、IIR和EPM等，具有良好的电性能，其氧指数一般是在19~20范围内，热分解热度则是在200~500℃范围内，其耐热性、阻燃性能比较差；其次是含卤素橡胶，主要有CR、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯等，其卤素质量分数为0.28~0.40，氧指数则为28~45该类型橡胶中，含有的卤素含量越高，则其氧指数也会提升。
此外，主链杂含原子的橡胶类型则有氯醚橡胶、硅橡胶等。
二、阻燃剂种类及阻燃剂的选择按阻燃剂与被阻燃基材的关系,可分为添加型和反应型两大类。
添加型阻燃剂只是以物理方法分散于基材中,不与基材中组分发生化学反应,多用于热塑性高聚物。
在橡胶等材料中大多用添加型。
反应型阻燃剂参与合成高聚物的化学反应,最后成为高聚物的结构单元,多用于热固性高聚物。
按阻燃元素种类,阻燃剂可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。
有机阻燃剂有卤系(其中以十溴二苯醚为代表的含溴有机物既是添加型阻燃剂又是反应型阻燃剂,阻燃效果从大到小的顺序依次为:I,Br,Cl,F)、磷系、卤-磷系、氮系、氮-磷系。
无机阻燃剂有锑系、铝-镁系、红磷、硼系、钼系等。
高分子化合物在空气中燃烧是一种非常激烈的氧化反应,燃烧过程中产生大量活泼的羟基,羟基和高分子化合物相遇时,生成碳氢化合物、游离基和水,在无氧作用下,碳氢化合物和游离基分解而形成新的羟基,如此循环,使燃烧反应不断延续下去。
SIS热塑丁苯橡胶的阻燃性能研究引言：热塑性橡胶作为一种高性能弹性体材料，广泛应用于汽车、电子、建筑等行业中。
然而，随着电子设备的普及和建筑材料的更新，对橡胶材料的阻燃性能要求也越来越高。
因此，研究热塑丁苯橡胶（SIS）的阻燃性能具有重要意义。
一、SIS热塑丁苯橡胶的基本性质SIS是一种共聚物，由不饱和的丁烯-苯乙烯双键构成。
它具有良好的热塑性、粘接性能和可加工性，因此在许多应用领域取得了较好的应用效果。
然而，由于其结构中有较多的不饱和双键，导致其阻燃性能较差，容易在火焰作用下产生剧烈燃烧。
二、SIS热塑丁苯橡胶的阻燃性能与改性技术近年来，为了提高SIS热塑丁苯橡胶的阻燃性能，许多研究者采用了不同的改性技术。
以下是常见的一些改性方法：1. 添加阻燃剂阻燃剂是一种能够抑制或延缓材料燃烧的物质。
研究表明，添加阻燃剂可以有效提高SIS橡胶的阻燃性能。
常用的阻燃剂有溴系、氯系、磷系等，它们能够在火焰作用下生成炭化层来隔离氧气，减少燃烧速率。
2. 接枝共聚物改性接枝共聚物改性是通过将阻燃剂或其他增塑剂接枝到SIS橡胶的链上，以提高其阻燃性能。
研究表明，接枝共聚物改性能够在一定程度上提高SIS橡胶的耐燃性，增加阻燃剂的分散性，使其更好地与基体相容。
3. 氧化石墨改性氧化石墨是一种具有优异导热性能和电导性能的材料。
通过添加氧化石墨到SIS橡胶中，可以提高其热稳定性和阻燃性能。
研究表明，氧化石墨能够在火焰作用下生成炭化层，减缓燃烧速率。
三、评价SIS热塑丁苯橡胶的阻燃性能的指标为了对SIS热塑丁苯橡胶的阻燃性能进行准确评价，研究者通常采用以下指标：1. 燃烧性能通过测量SIS橡胶在火焰作用下的燃烧速率、剧烈程度等指标来评价其燃烧性能。
常用的测试方法有垂直燃烧试验、水平燃烧试验等。
2. 热分解性能研究SIS热塑丁苯橡胶的热分解性能可以了解其在高温环境下的性能表现。
研究者常用热失重分析、差热分析等技术来评估其热分解性能。
硅橡胶氧指数摘要：一、硅橡胶氧指数的定义和作用1.硅橡胶氧指数的定义2.硅橡胶氧指数在消防领域的应用二、硅橡胶氧指数的测量方法1.静态法2.动态法三、硅橡胶氧指数的影响因素1.分子结构2.填充材料3.加工工艺四、提高硅橡胶氧指数的方法1.选择合适的分子结构2.添加高效的阻燃剂3.改进加工工艺正文：硅橡胶氧指数是一种衡量硅橡胶材料燃烧性能的指标，对于材料的阻燃性能有着重要的影响。
本文将详细介绍硅橡胶氧指数的定义、测量方法、影响因素以及提高硅橡胶氧指数的方法。
首先，硅橡胶氧指数的定义是指在规定条件下，硅橡胶材料在氧气中燃烧的特性。
具体来说，就是在规定条件下，材料在氧气中燃烧时所需的最低氧气浓度。
这个浓度越低，说明材料的燃烧性能越好，阻燃性能越高。
其次，硅橡胶氧指数的测量方法主要有静态法和动态法。
静态法是将材料放置在特定的燃烧器中，在规定的条件下进行燃烧试验。
动态法则是将材料放置在特定的燃烧器中，通过机械装置进行燃烧试验。
这两种方法都可以有效地测量硅橡胶氧指数。
再者，硅橡胶氧指数的影响因素主要包括分子结构、填充材料和加工工艺。
分子结构决定了材料的燃烧性能，填充材料可以改变材料的燃烧性能，加工工艺则影响了材料的燃烧性能。
最后，提高硅橡胶氧指数的方法主要包括选择合适的分子结构、添加高效的阻燃剂和改进加工工艺。
选择合适的分子结构可以提高材料的燃烧性能，添加高效的阻燃剂可以提高材料的阻燃性能，改进加工工艺也可以提高材料的燃烧性能。
总的来说，硅橡胶氧指数是一个重要的指标，对于材料的阻燃性能有着重要的影响。
橡胶的燃烧和阻燃研究1、橡胶的燃烧和阻燃燃烧是客观世界的自然现象，如雷击可引发森林火灾。
燃烧也是人类生活或生产中所需的人为现象。
要使燃烧发生和进行下去，需有三项条件，缺一不可。
一定的温度任何物质只有在周围环境温度达到燃烧点之后才能起燃。
不同特质的燃烧点高低不一，实现燃烧的难易程度也不一，故有难燃和易燃之分。
氧气它是助燃剂，是确保燃烧进行下去不可缺少的因素。
可燃烧物质是燃烧得以进行的本体，一般为碳氢化合物，生物材料（如草、木）及合成聚合物材料（如橡胶、塑料及纤维等）。
1.1 橡胶的燃烧橡胶燃烧为其它材料的燃烧具有共同点，但也有特殊之处。
橡胶作为高分子材料，其燃烧过程较为复杂，其燃烧温度也高于一般物质。
即使引火点燃，温度也应达到3160以上。
橡胶着火后，其燃烧过程通常可分三个阶段。
（1）热分解达到燃烧点（不同胶种有不同的燃烧点），如NR为6200C～6700C）后首先开始变软熔化，分解为低分子物。
在此阶段无明火可见，可视为燃烧的前奏。
（2）燃烧热分解产物与大气中的氧剧烈反应出现火焰，这标志着燃烧正式开始。
伴随着光和热的释放，产生新的低分子可燃物（如CO）不可燃物（如CO2）以及烟雾。
（3）继续燃烧此阶段可延续到所有可燃物燃尽为止。
大部分胶种都要经历这三个阶段，但含卤橡胶有可能只进行到第二阶段，因为燃烧中生成的卤化物氢起抑止作用。
1.2 橡胶燃烧的等级通常系通过燃烧的难易程度来区分，具体可根据氧指数划分（见表1所示）表1橡胶的氧指数阻燃等级阻燃等级氧指数范围举例不阻燃 <20 可燃胶种（如天然橡胶），不添加阻燃剂一般阻燃 >20<30 可燃胶种，添加阻燃剂高阻燃（难燃）≥30 含卤橡胶，添加阻燃剂的含卤橡胶常用胶种如以氧指数（OI）来衡量，则燃烧（难易程度由易到难）的排列顺序见表2所示。
表2 常用胶种的氧指数EPDM BR、IR NR SBR、NBR CSM、CHR CR17 18～19 20 21～22 27～30 38～41注：BR-顺丁橡胶 CHR氯醚橡胶 CSM -氯磺化聚乙烯 IR-异戊=烯橡胶 NR=天然橡胶 SBR-丁苯橡胶 NBR-丁腈橡胶 EPDM-三元乙丙橡胶由表2可见含卤橡胶的氧指数高于不含卤橡胶；不含卤橡胶中含侧基的氧指数高于不含卤橡胶的。
阻燃剂及增韧剂用量对聚酯的阻燃性能和力学性能的影响摘要：聚酯是一种良好的化学材料，具有可燃性，在不饱和的状态下应用，固体胶黏剂脆性很大、韧性不足，一旦承受外力，极易开裂。
为此，需借助阻燃剂和增韧剂，使聚酯的功能得到充分发挥。
在制备聚酯纤维时，阻燃剂选择微胶囊化红磷，增韧剂使用纳米二氧化硅，实验表明，当两种添加剂的用量分别为3%、2%时，聚酯纤维的综合性能达到最佳状态，阻燃性良好，弯曲和拉伸强度也最强。
关键词：聚酯微胶囊化红磷阻燃性纳米二氧化硅增韧剂力学性能引言作为一种高分子化合物，聚酯性能优异，经过加工，可形成聚酯纤维、聚酯薄膜或其他塑料制品，用途十分广泛，涉及医疗卫生、包装、建筑、电子电器等诸多领域。
但聚酯具有可燃性，易引起燃烧，为此，需要做好阻燃工作；另外，作为聚酯的一种，聚酯树脂具有良好的耐热性和透明性，胶层硬度较大，但柔韧度很低，在外力作用下容易断裂，为此，需增强其韧性。
一、聚酯及其性能概述聚酯是一种聚合物，由多元酸和多元醇相结合缩聚而成，是制备纤维、薄膜的上好材料，如用于薄膜时，介电性能和尺寸稳定性良好，强度较高。
聚酯熔体冷却时，因结晶速度过快，加大了成型加工的难度，为保证产品质量，模具温度至少为140℃，如若达不到标准，则制成的产品韧性不足，脆性较大，为此需增强其韧性。
增韧剂或增塑剂均能起到增加韧性的效果，而且以纳米级微粒居多，纳米二氧化硅（SiO2）是一种无机新材料，化学纯度较高、粒径小，表面张力大，具有良好的分散性和热阻性、增稠性和补强性，应用十分广泛。
聚酯的另一不足之处在于其可燃性，为解决这一问题，许多阻燃材料先后被研发问世，红磷化学性质稳定，常温下与氧气几乎不会发生反应，但大量堆放时，容易自燃爆炸，而且烟气有毒，如若用于树脂材料，一旦受到冲击或剧烈摩擦，极易引发火灾，需先对其进行处理，方能用作聚酯的阻燃剂。
在经济技术的推动下，阻燃剂朝着多功能化发展，以混合阻燃剂为例，除了增加材料的阻燃性，还能起到增塑作用。
