芳基二磷酸酯的合成、表征及对ABS的阻燃研究

为了获得无卤阻燃ABS产品,选用了磷酸酯类阻燃剂和成炭剂复配的方式对ABS进行了阻燃研究.合成了两种阻燃剂:四-(2,6-二甲苯基)间苯二酚二磷酸酯(DMP-RDP)、四-(2,6-二甲苯基)对苯三酚二磷酸酯(DMP-HDP),采用FTIR、1H-NMR、TGA等对产物进行了表征.将两种含磷阻燃剂分别和酚醛树脂复配对ABS进行阻燃处理,并研究其热降解行为.氧指数(LOI)测试显示,两种含磷阻燃剂和酚醛树脂复配比例为4:1时,LOI最大,且DMP-HDP的氧指数稍高.结合TGA分析,阻燃剂复配可以促进成炭,磷残留于炭层中,有利于阻燃,炭残余量越大,炭层越稳定,阻燃效果越好.     

含磷阻燃剂的合成及对环氧树脂阻燃性能的影响

合成了一种含磷阻燃剂2-(二苯基膦酰基)-1,4-苯二酚(DPO-HQ),通过红外光谱、核磁对其化学结构进行了表征。同时,以DPO-HQ和二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,双酚A环氧树脂(EP)为基料,制备了不同磷含量的阻燃环氧树脂。利用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧实验表征了所得环氧树脂的阻燃性能,通过热重分析,扫描电镜和热红联用分析研究了阻燃环氧树脂的热性能。结果表明,随着磷含量的增加,阻燃环氧树脂的初始降解温度略有降低,但燃烧后残炭率明显增加。阻燃剂的加入抑制了环氧树脂热分解时产生的可燃性气体和自由基,从而形成高温度下比较稳定的炭层。当磷的质量分数为1.5%时,其LOI值可达到30.8%,垂直燃烧性能通过UL 94 V-0等级,表明DPO-HQ可以作为环氧树脂的良好阻燃剂。     

P元素杂化本征阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备及其性能研究

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和顺丁烯二酸酐(MA)为原料合成含磷单体DOPOMA,将其与二元酸、二元醇进行缩聚反应,得到侧链含磷的端羟基饱和聚酯,再将其与TDI反应合成含磷阻燃热塑性聚氨酯弹性体。采用红外光谱分析(FT-IR)、热重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)、扫描电子显微镜(SEM)、万能实验机等测试手段对含磷高聚物的结构、热稳定性、成炭能力、力学性能等进行了分析。结果表明,随着P含量的增加,LOI值逐渐增大,分解温度逐渐提高,残炭率逐渐增大。燃烧炭层致密,P元素的引入对材料的力学性能影响较小。     

多重复配无卤阻燃聚甲醛复合物的制备与性能研究

通过垂直燃烧试验和极限氧指数法,对比了不同种类的氮-磷复配阻燃剂体系对聚甲醛(POM)阻燃性能的影响。采用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对其燃烧后的残炭进行表征,考察了阻燃剂含量对POM力学性能及冲击断裂面形貌的影响。采用热失重分析仪(TGA)分析了阻燃POM的热分解过程。实验结果表明,本研究所采用的各个氮-磷复配阻燃剂体系均能使POM的阻燃性能达到FV-1级,其中聚磷酸铵/三聚氰胺氰脲酸酯/季戊四醇双磷酸酯蜜胺盐三元复配体系可使POM的阻燃性能达到FV-0级,极限氧指数高达54%(体积分数);TGA曲线显示阻燃POM的分解过程为二步分解,阻燃剂在POM未分解之前首先分解,形成炭层从而发挥阻燃的效果。     

聚磷酸酯阻燃剂的合成及阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能EI北大核心CSCD

采用熔融缩聚法,以2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚(DPO-HQ)和苯氧基磷酰二氯(MPCP)为原料,设计合成了一种新型聚磷酸酯阻燃剂——聚苯氧基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚)酯(PPFR),用傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱和磷谱对阻燃剂的化学结构进行了表征。然后将PPFR应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备了不同磷含量的PET/PPFR阻燃体系。通过极限氧指数、垂直燃烧和热重分析考察了PPFR对PET燃烧性能及热稳定性的影响,用裂解气相质谱、X射线光电子能谱分析了PPFR阻燃PET的阻燃机理。结果表明,PPFR提高了PET的初始分解温度,并与PET协同成炭,延缓炭层的分解,具有良好的阻燃性能和热稳定性。阻燃剂的加入没有改变PET的降解机理,但抑制了其深度裂解;磷元素在降解过程中,以磷酸类化合物的形式在芳香族炭层结构表面富集,促进PET脱水形成保护性炭层,通过凝聚相发挥阻燃作用。     

聚磷酸酯阻燃剂的合成及阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能

采用熔融缩聚法,以2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚(DPO-HQ)和苯氧基磷酰二氯(MPCP)为原料,设计合成了一种新型聚磷酸酯阻燃剂——聚苯氧基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚)酯(PPFR),用傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱和磷谱对阻燃剂的化学结构进行了表征。然后将PPFR应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备了不同磷含量的PET/PPFR阻燃体系。通过极限氧指数、垂直燃烧和热重分析考察了PPFR对PET燃烧性能及热稳定性的影响,用裂解气相质谱、X射线光电子能谱分析了PPFR阻燃PET的阻燃机理。结果表明,PPFR提高了PET的初始分解温度,并与PET协同成炭,延缓炭层的分解,具有良好的阻燃性能和热稳定性。阻燃剂的加入没有改变PET的降解机理,但抑制了其深度裂解;磷元素在降解过程中,以磷酸类化合物的形式在芳香族炭层结构表面富集,促进PET脱水形成保护性炭层,通过凝聚相发挥阻燃作用。     

主链含磷的聚对苯二甲酸丙二醇酯嵌段共聚物的制备及性能

通过酯交换反应和熔融缩聚法制备了系列主链含磷的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的多嵌段共聚物,并对其化学结构、相对分子质量、热稳定性、阻燃和力学性能进行了表征。结果表明,嵌段共聚酯具有膨胀型阻燃特性,随着主链中磷含量的增加,嵌段共聚酯初始分解温度降低,但残炭量和极限氧指数逐渐增加,含磷组分引入到大分子链提高了共聚酯的阻燃性能。由于共聚物相对分子质量的下降,阻燃共聚酯的拉伸强度和冲击强度均随着磷含量的增加而降低。     

含磷阻燃固化环氧树脂复合材料的制备及性能研究

以1-氧-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)和偏苯三甲酸酐(TMA)为原料合成了集阻燃固化功能于一体的化合物PEPA-TMA,并将其作为阻燃固化剂与三聚氰胺氰尿酸(MCA)复配,制备了不同含磷量的阻燃环氧树脂EP/PAPE-TMA/MCA。采用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)研究了阻燃树脂的阻燃性能,采用热重分析(TGA)研究了阻燃树脂的热分解过程,用扫描电镜(SEM)观察了阻燃树脂燃烧炭层的形貌。研究结果表明,当含磷质量含量达到2.5%时,阻燃EP/PAPE-TMA/MCA体系的阻燃效果达到最好,LOI值为31.2%,垂直燃烧UL-94通过V-0级,800℃时材料的残炭量达到33.7%。TGA研究表明PEPA-TMA对EP/MCA体系的热起始分解温度没有太大影响,但提高了材料在高温时的热稳定性和成炭性能。通过SEM观察得到炭层密度增加,起到了隔热、隔氧作用,发挥了凝聚相阻燃作用。此外,MCA在燃烧过程中有NH_3等不燃气体逸出,有效地稀释了气相中的氧气浓度,发挥了气相阻燃作用,对材料的阻燃有协同作用。     

聚磷酸酯阻燃剂对PC/ABS合金阻燃性能影响

以聚苯氧基磷酸-2-10-氢-9-氧杂-磷杂菲基对苯二酚酯(POPP)为阻燃剂,对PC/ABS合金进行阻燃改性。通过极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧(UL-94)测试、热重分析(TGA)测试、锥形量热(CONE)测试和扫描电镜(SEM)测试等表征方法研究其阻燃性能。结果表明,当阻燃剂添加量为15%时可以达到UL94 V-0级,LOI值为21.1%;最大热释放速率(Pk-HRR)下降41.7%,热释放总量(THR)下降31.1%;TGA和SEM分析显示改性PC/ABS合金具有更好的成炭效果,燃烧后能促进表面生成致密多孔炭层,有效的隔绝氧气提高材料的阻燃性能。     

六(γ-氨丙基硅烷三醇)环三磷腈的制备及其在膨胀阻燃聚丙烯中的应用

以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛及γ-氨丙基硅烷三醇(KH553)为反应原料,合成了具有席夫碱结构的有机硅型成炭剂六(γ-氨丙基硅烷三醇)环三磷腈(HKHPCP)。以HKHPCP与聚磷酸铵(APP)的复配物为抗熔滴剂,以N-烷氧基受阻胺(NOR116)为阻燃协效剂,通过熔融共混技术制备了膨胀阻燃聚丙烯(PP)基复合材料(APP-HKHPCP-NOR116/PP)。利用FTIR、核磁共振(1 H和31P NMR)对HKHPCP的化学结构进行了表征。采用热失重、极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热、拉曼光谱和SEM研究了阻燃体系的热降解行为、阻燃性能及炭层的石墨化程度和致密性。HKHPCP的热失重结果表明,其在氧气氛围下的初始分解温度为300.2℃,1 000℃时残余率为34.8%。当添加总量为30wt%的阻燃剂时,APP-HKHPCP-NOR116/PP复合材料的极限氧指数(LOI)达到43%,且能通过UL-94V-0级,其热释放速率(HRR)、总热释放速率(THR)及烟释放速率(SPR)、总烟释放量(TSP)相比于纯PP分别降低了75.0%、50.5%和88.0%、80.8%,表现出显著的隔热、抑烟性能。APPHKHPCP-NOR116/PP复合材料燃烧后形成了高石墨化、致密的炭层。     

含磷阻燃共聚酯的制备及性能研究

分别以共混和共聚的方式,制备了三种不同的含磷阻燃共聚酯(FRPET)。并对三种FRPET的阻燃效果进行了比较。结果表明,共混型阻燃剂2-(2-羟苯基)苯膦酸盐(HAPP-Na)的加入对PET有一定的阻燃效果,磷含量为0.6%(质量分数)时,极限氧指数达到了26.4%;相同磷含量的共聚型阻燃剂DDP比共混型阻燃剂HAPP-Na的阻燃效果好,但是两者的熔滴现象都较严重;由于磷硅协同作用,使反应型磷硅阻燃剂DOPO-Si比只含有磷元素的DDP的阻燃效果好,而且具有抗熔滴的效果。     

取代基对芳脂族规则共聚酯液晶性能的影响EI

利用先合成复合单体,然后进行溶液缩聚的方法制备了含三芳香酯介晶单元组的芳脂族规则共聚酯,介晶单元的中心苯环分别为氯代/甲基取代/苯基取代。用热台偏光显微镜、DSC和X射线衍射研究了所得共聚酯的液晶行为,并重点研究了取代基对相变温度及液晶态稳定性的影响。     

含二苯并-14-冠-4冠醚环主链型液晶共聚酯的设计与合成

以4,4-′(α,ω-亚烷基二酰氧)二联苯甲酰氯(M1)、顺(反)式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4(M2、M3)和1,10-癸二醇(M4)为单体,通过溶液共缩聚反应,合成了两个系列新的含冠醚环的主链型液晶共聚酯。共聚酯的分子量不高。单体的化学结构通过IR、UV-Vis1、H-NMR和元素分析等方法确证。共聚酯的性质采用[η]、DSC、TG、WAXD和POM等方法进行了研究。发现所有的共聚酯加热到各自的熔融温度以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到向列相的丝状织构或纹影织构。共聚酯的熔融温度(Tm)和各向同性温度(Ti)随共聚酯分子中柔性间隔基的改变呈规律性变化。     

P（ET－EPC）共聚酯的结构及气体透过性机理研究

通过对不同组成的共聚酯的热分析（ＤＳＣ）及密度测定，并推导出它们的ＷＬＦ自由体积分数，分析了共聚酯的基本结构以及极性对它们的影响；研究了结构、极性对共聚酯的气体透过性能的影响。     

间苯二甲酸对嵌段共聚酯结构和性能的影响

本文通过Ｘ光衍射，ＤＳＣ，ＳＡＸＳ等方法，考察了间苯二甲酸的含量对聚对苯二甲酸乙二醇－聚己二酸乙二醇多嵌段共聚酯结构和性能的影响，发现合成时间苯二甲酸的加入，使共聚酯的Ｗａ，ｘ，Ｔｍ，Ｌｎｋｌ均下降，同时，力学性能也下降，但间苯二甲酸含量为１０％的共聚酯的力学性能最佳。     

PBS/PTMO嵌段共聚物的合成及表征

合成了以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为硬段,聚四氢呋喃醚(PTMO,分子量1000g/mol)为软段的可生物降解嵌段共聚物。采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)和原子力显微镜(AFM)对嵌段共聚物的结构、耐热性能、结晶形态和表面形貌进行了分析。结果表明,合成的目标产物为PBS/PTMO嵌段共聚物,随软段PTMO含量的增加,PBS硬段结晶温度和熔融温度降低,晶体尺寸变小;当PTMO质量分数低于50%,PTMO以非晶态形式存在时,PBS硬段晶体与PBS均聚物一样呈现环带球晶特征;当PTMO质量分数超过50%时,PBS晶体细小,无明显的环带球晶特征,且分散在非晶相中。     

聚(丁二酸丁二醇酯癸二酸丁二醇酯)的合成与表征

用熔融缩聚法合成了一系列聚(丁二酸丁二醇酯癸二酸丁二醇酯)的无规共聚物(PBSu-co-PBSe)。通过核磁共振(1H-NMR),差示扫描量热(DSC),热重分析(TGA),X射线衍射(XRD)和酶降解测试等方法表征了材料的结构与性能。XRD测试结果表明,共聚酯的晶体结构随着癸二酸含量的增加发生了改变,并产生了共结晶行为;DSC分析得出,随着PBSe组分在共聚酯中含量的增大,产物的熔点(Tm)由84.8℃降低至46.7℃,然后升高至55.9℃,玻璃化温度(Tg)单调降低至-58.7℃;TGA分析表明,癸二酸的引入提高了聚酯的热稳定性;酶降解测试得出产物具有良好的生物降解性,当PBSe占共聚酯含量的40%时,产物具有最快的降解速率。     

Synthesis and characterization of a novel multiblock copolyester containing poly(ethylene succinate) and poly(butylene succinate)

Multiblock copolyester (PBS-b-PES) containing poly(butylene succinate) (PBS) and poly(ethylene succinate) (PES) was successfully synthesized by chain-extension of dihydroxyl terminated PBS (HO-PBS-OH) and PES (HO-PES-OH) using 1,6-hexmethylene diisocyanate (HDI) as a chain extender. The chemical structures, molecular weights, crystallization behaviors, thermal and mechanical properties of the copolyesters were characterized by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (¹H NMR), gel permeation chromatography (GPC), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry analysis (TGA), wide-angle X-ray diffraction (WAXD), tensile testing and hydrolytic degradation. High-molecular-weight copolyesters with M_w more than 2.0 × 10⁵ g mol⁻¹ were easily obtained through chain-extension. The copolyesters showed a single glass transition temperature (T_g) which increased with PES content. The melting point temperature (T_m) and relative degree of crystallinity (X_c) of the copolyesters decreased first and then increased with PES content. The copolyesters manifested excellent mechanical properties, for example, PBS₅-b-PES₅ had fracture stress of 61.8 MPa and fracture strain of 1173%. The chain-extension reaction provided a very effective way to produce high molecular weight multiblock copolyesters.     

具有液晶性的脂肪/芳香共聚酯的合成

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、对苯二甲酸二(4-甲氧酰基苯基)酯(BMT)1、,6-己二醇(HDO)和α-羟基-ω-羧基D,L-低聚乳酸(OLA)为原料,在催化剂钛酸四丁酯作用下,熔融缩聚合成了一系列的共聚酯PHBTL。采用核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)、X射线衍射(XRD)和偏光显微镜(POM)技术对共聚酯进行了结构与性能研究,研究结果表明,随着BMT含量的增加,共聚酯熔点(Tm)降低,XRD和POM结果均表明共聚酯为向列型液晶。     

PET共聚酯结晶性能的研究

用ＤＳＣ，广角Ｘ射线衍射等方法研究了ＰＥＴ共聚酯的结晶行为，并与纯ＰＥＴ体系作了比较。以冷结晶峰温，等温结晶半周期ｔ１／２及结晶度等来表征它们的性能。结晶表明，共聚酯对ＰＥＴ结晶有明显的促进作用，共聚体系中再加入成核剂具有加和的促进作用，共聚体系的结晶度比纯ＰＥＴ体系和共聚核剂体系的高。