阻燃剂甲基苯基甲氧基硅酸单环膦酸酯的合成与应用

以甲基苯基二甲氧基硅烷和4-乙基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷(简称:笼状亚磷酸酯)为原料,合成了一种有机硅膦阻燃剂——甲基苯基硅酸单环状膦酸酯(MSAMP),讨论了反应温度、反应时间和物质的量比对所得产率的影响,得到最佳反应条件:加入催化剂硫酸二甲酯后,在170℃的条件下保温反应18 h,4-乙基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷和甲基苯基二甲氧基硅烷的物质的量比为1∶1.2,目标产物得率89.3%。通过FT IR、~1H NMR、热重-差热分析(TG-DTA)对产物MSAMP的结构进行了表征分析,利用极限氧指数法将产物应用于191不饱和树脂和尼龙6 (PA6)中测试阻燃性能。结果表明,产物MSAMP具有良好的阻燃功效。     

4种PEPA衍生物阻燃剂的合成

1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)与三氯氧磷分别以摩尔比2∶1和3∶1反应,得到二(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酰氯(中间体Ⅰ)和三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯(d),产率分别为84.7%和80%。中间体Ⅰ再分别与三溴苯酚、五溴苄基溴及三聚氰胺反应得到另外3种具有笼状结构的磷酸酯化合物(a~c),收率依次为70%,73.5%,81%。用红外、核磁、元素分析等手段对a~d 4种化合物进行了表征,对其合成工艺进行了探讨。热失重数据表明,目标产物均有较好的成炭性和热稳定性,化合物a~d的初始热分解温度分别为285,325,320,337,500℃时残炭质量分数分别达38.4%,26.3%,56.5%,50.0%。     

阻燃剂双(2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷-1-氧代-4-羟甲基)苯基膦酸酯的合成及应用研究

以苯基膦酰二氯及(1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)为主要原料,在氨气存在的条件下反应合成了双笼环状有机膦酸酯高效阻燃剂,即双(2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷-1-氧代-4-羟甲基)苯基膦酸酯(BCPPO)。探讨了反应温度、时间、物质的量比对产率的影响,得到最佳合成工艺条件为n(苯基膦酰二氯)∶n(PEPA)=1∶2.5,80℃反应4h,产率88.6%。通过傅里叶转换红外线光谱(FT IR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)和热重-差热分析(TG-DTA)等方法验证了产物的结构及性能。研究表明,在聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中加入质量分数为20%BCPPO时,其极限氧指数为29%。     

膨胀型季戊四醇磷酸酯类阻燃剂合成研究

以季戊四醇和三氯氧磷为原料合成了两种膨胀型阻燃剂中间体,分别为双环笼状磷酸酯1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷(化合物Ⅰ)和二(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酰氯(化合物Ⅱ)。研究了物料配比、反应温度和反应时间对化合物Ⅰ产率的影响,结论表明:化合物Ⅰ的反应溶剂二氧六环,反应的摩尔比n(POCI_3):n季戊四醇)为1:0.9,梯度升温7 h,乙醇提纯重结晶,产率86%。同时,还研究了分批加入化合物Ⅰ和原料配比对化合物Ⅱ的影响,结果表明:乙腈作溶剂,反应的摩尔比n化合物Ⅰ):n(POCI_3)为1.9:1,反应温度是75~80℃,产率78%。用红外光谱图的方法表征了产品的结构;热失重数据表明:化合物ⅠⅡ具有良好的热稳定性和成炭性,其初始热分解温度分别为270℃和340℃在600℃时残炭率分别为58.918%、56.751%。     

无溶剂法合成PPS-PEPA的研究

在无溶剂条件下,以苯基硫代膦酰二氯(DCPPS)、1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)为原料,合成含硫有机膦阻燃剂PPS-PEPA。通过红外、核磁、热分析、元素分析等对产物进行了表征,并对其阻燃性能进行了研究。     

阻燃剂二羟基硅酸双笼硫代磷酸酯的合成及应用

以四氯化硅(STC)与1-硫基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(SPEPA)为原料,合成了氯化硅酸双-1-硫基磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛基-4-甲酯(SDSPEC),而后经水解得到二羟基硅酸双-1-硫基磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛基-4-甲酯(SDSPE)。探讨了反应温度、反应时间及物料比对产率的影响,得到的最优工艺条件为:二氧六环作溶剂,n(STC)∶n(SPEPA)=1.0∶2.1,在30℃下反应6 h,水解反应条件为:n(SDSPEC)∶n(H_2O)=1.0∶2.0,60℃下反应4 h,得到SDSPE,产率为93.9%。通过FTIR、~1HNMR、热重分析及极限氧指数测试对产物的结构及性能进行了表征。结果表明,产物有很好的热稳定性,分解温度达270℃;当SDSPE加入量达到191不饱和树脂质量的20%时,191不饱和树脂的LOI值为28%,且残炭量高达38.6%,表明应用于191不饱和树脂时,表现出了较好的阻燃成炭效果。     

阻燃剂二羟基硅酸双硫代PEPA酯的 合成及应用

以四氯化硅（STC）与1-硫基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷（SPEPA）为原料,合成二羟基硅酸双硫代PEPA酯阻燃剂,即二羟基硅酸双-1-硫基磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛基-4-甲酯(SDSPE)。探讨了溶剂、反应温度、反应时间及物料比等对产率的影响,最优化工艺条件：二氧六环作溶剂,四氯化硅与SPEPA物质的量比为1:2.1,在30℃下反应6h,再与二倍物质的量的水在60℃下反应4h,得二羟基硅酸双硫代PEPA酯,产率为93.9%。通过FTIR、1H-NMR、热重分析及极限氧指数测试等对产物的结构及性能进行了表征。测试结果表明,产物有很好的热稳定性,且应用于191不饱和树脂时,表现出了较好的阻燃效果。     

含氮笼状磷酸酯阻燃剂合成工艺研究

以季戊四醇、三氯氮磷、对硝基苯酚为原料,合成了新型磷-氮系阻燃剂——(2,6,7-三氧杂-1-氧代-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)二(4-硝基苯基)磷酸酯,合成收率74％。并用IR、~1HNMR和元素分析对其结构进行了初步表征。做了其在环氧树脂E-44中的初步阻燃实验。     

阻燃成炭剂二甲基硅氧基双笼环磷酸酯的合成

1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)与二甲基二氯硅烷反应合成阻燃成炭剂——二甲基硅氧基双笼环磷酸酯,即二甲基硅酸二{1-氧基磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷-(4)-甲}酯(DSDE)。考察了不同溶剂、反应温度和反应物配比对产物产率的影响,得到了最佳的反应条件是PEPA与二甲基二氯硅烷的摩尔比为2.16∶1,产率达92.6%。通过FTIR、1HNMR、元素分析、差热分析及极限氧指数表征了产物的结构及性能。研究表明,目标产物有较好的阻燃成炭性和热稳定性。     

阻燃成炭剂笼状1-氧基磷杂-4-三甲基硅氧甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷酯的合成与应用

1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)与三甲基氯硅烷反应合成阻燃成炭剂笼状1-氧基磷杂-4-三甲基硅氧甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷酯(PTSPA)。探讨了不同溶剂、反应温度和反应物配比对产物产率的影响,最佳反应条件是以二氧六环为溶剂,三乙胺为缚酸剂,PEPA与三甲基氯硅烷的物质的量比为1∶1.15,95℃反应8h,产率为91.6%。通过FT IR、1 H NMR、元素分析、极限氧指数及差热分析等技术表征了产物的结构及性能。实验表明,目标产物有较好的阻燃成炭性和热稳定性。     

新型无卤阻燃剂的研究与应用

介绍了纳米型、膨胀型和磷系三种新型无卤阻燃剂的研究与应用进展。该系列阻燃剂是无卤阻燃剂中的典型代表，其热稳定好、高效、抑烟、阻滴、安全、无毒，对环境基本无污染，在阻燃材料中得到广泛的应用，并将逐渐代替含卤阻燃剂。     

我国阻燃剂行业状况

介绍了我国阻燃剂的生产现状、开发前景及相关法律保障。涉及的阻燃剂有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、六溴环十二烷、硅系阻燃剂、磷系阻燃剂、三嗪系阻燃剂和无机阻燃剂等。     

有机阻燃剂最新进展

论述９０年代卤系阻燃剂领域内的关注热点和卤系、磷系、卤－磷系及膨胀型阻燃剂在近几年内的发展动态。     

无卤阻燃剂的研究现状

综述了磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂及膨胀型阻燃剂的研究状况及阻燃机理。     

磷系阻燃剂的现状与发展前景

简述了我国阻燃剂的市场现状和前景,介绍了磷系阻燃剂的阻燃机理,论述了国内外磷系阻燃剂的分类、特点、该类阻燃剂的机理及研究现状和发展趋势。     

磷系阻燃剂发展现状与趋势

简述了我国阻燃剂的市场现状和前景,介绍了磷系阻燃剂的阻燃机理,论述了国内外磷系阻燃剂的分类、特点并介绍了该类阻燃剂的机理及研究现状和发展趋势。     

国外无卤阻燃剂最新研究进展

针对国外电子设备用塑料正倾向于采用无卤阻燃剂的变化,综述了国外近年开发和销售的无卤阻燃剂品种,主要是磷系阻燃剂和无机阻燃剂。前者包括膨胀阻燃系统和新型无卤有机磷化合物,后者包括表面改性氢氧化镁和氢氧化铝、草酸铝、无水硼酸锌及硫化锌。     

西欧阻燃塑料工业现状

论述了西欧阻燃塑料工业的现状:一是欧盟各国在建材等行业将实行统一的阻燃性能试验方法和阻燃材料分类标准;二是日益严格的环保法规对阻燃剂的危害性评估结果正挑战阻燃塑料工业;三是新阻燃系统的研发。这些变化将导致西欧阻燃剂及阻燃塑料系统的结构调整。     

膨胀型无卤阻燃ABS的制备及性能研究

采用聚磷酸铵与季戊四醇组成的膨胀型阻燃剂(IFR)制备了膨胀型无卤阻燃ABS材料。研究了IFR对ABS炭化行为、微观结构、阻燃性能、力学性能及加工性能的影响。TG分析显示,IFR的加入使材料的残炭量显著增加,650℃时ABS的残炭量由不加入IFR时的1.9%增至21.32%;SEM观察发现,经IFR阻燃的ABS材料燃烧时形成了由无数封闭孔洞构成的蓬松焦化炭层,表明IFR对ABS材料具有良好的膨胀阻燃效果。在ABS/IFR(70/30)体系中加入适量的自制增容剂及有机蒙脱土制备的膨胀型无卤阻燃ABS材料具有较好的力学性能、加工性能及阻燃性能。     

PVC阻燃材料在建筑中的应用

主要介绍了无机阻燃剂、有机阻燃剂和复合型阻燃剂改性的聚氯乙烯(PVC),以及这些阻燃剂对PVC阻燃性能的影响。其中无机阻燃剂的阻燃效果最为明显,不过消烟效果较差;有机阻燃剂消烟效果较为明显,但阻燃能力不如无机阻燃剂;复合型阻燃剂兼具有机/无机阻燃剂的优点,或具有多种无机阻燃剂的优点,一般既具有较强的阻燃能力,又具有较为显著的消烟效果,是未来PVC用阻燃剂的发展方向。