磷酸二(2,4,6-三溴苯基)-2,3-二氯丙基酯的合成研究

研究了以三氯氧磷、环氧氯丙烷和三溴苯酚为原料制备一种新型含溴、磷和氯的阻燃剂磷酸二（2，4，6-三溴苯基）-2，3-二氯丙基酯的合成工艺，探讨了反应机理，通过红外光谱和核磁共振分析表征了化合物的结构，并研究了反应物配比、催化剂用量、反应温度以及不同溶剂对产品收率的影响。结果表明，最佳反应适宜条件为：三氯氧磷：三溴苯酚：环氧氯丙烷的摩尔比为1：2：1．1，第一步反应为室温，第二步反应为88℃，产品总收率可达70％。     

有机膨胀型氮磷阻燃剂的合成及应用研究

以双酚A、三氯氧磷和三聚氰胺为原料,通过两步反应合成了膨胀型阻燃剂双酚A双磷酸三聚氰胺盐。采用单因素法确定了最佳合成工艺：第一步反应最佳条件是三氯氧磷/双酚A摩尔比2.2、反应温度70 ℃、反应时间5 h;第二步反应最佳条件是中间体/三聚氰胺摩尔比1/2、反应温度100 ℃、反应时间3 h;产品收率达到87.6 %。采用极限氧指数法和垂直燃烧法测试了该阻燃剂阻燃聚丙烯材料的燃烧性能。结果表明,当15 %的双酚A双磷酸三聚氰胺盐与5 %的聚磷酸铵复配后时,阻燃聚丙烯的极限氧指数达到33 %,垂直燃烧性能达到V-0级。     

新型阻燃剂2,2-二(溴甲基)-1,3-二[(2-溴丙基-2-氯丙基)磷酸酯]丙烷的合成研究

本文对阻燃剂2,2-二(溴甲基)-1,3-二[(2-溴丙基-2-氯丙基)磷酸酯]丙烷的合成进行了研究。以季戊四醇和三氯化磷为原料,通过酯化、溴化和开环缩合反应合成题目化合物。为提高最后一步反应的产率,采用均匀设计法进行实验设计。     

新型树状磷-溴协效阻燃剂1,3,5-三（5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基）苯的合成及其应用研究

以二溴新戊二醇与三氯氧磷为原料,三乙胺为催化剂,合成得到5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氯,再与间苯三酚反应得到新型树状阻燃剂标题化合物,两步反应总产率74.1%.目标产物结构经元素分析、IR、MS及1HNMR证实.热失重分析表明目标产物具有较高热稳定性和良好成炭性,起始分解温度为324.0℃,600℃时炭残余量达38.88%.目标产物对环氧树脂有较好的阻燃效果,最佳添加量为20%.     

四苯基联苯二酚双磷酸酯的合成研究

用三氯氧磷、4,4’-二羟基联苯、苯酚为原料合成阻燃剂四苯基对联苯二酚双磷酸酯（DBBDP）,采用单因素实验法分别对物质的量之比、反应时间、反应温度进行讨论,确定了最佳的反应条件：三氯氧磷、4,4’-二羟基联苯和苯酚的物质的量之比为6︰1︰4.1;第1步反应温度为105～120℃,反应时间为4 h;第2步反应温度为120～150℃,反应时间为5 h;无水三氯化铝为催化剂,用量为4,4’-二羟基联苯的2%,产品收率为82.1%。产品经红外光谱和元素分析确定其结构和组成,通过热重分析表明产品的耐热性能良好。     

阻燃剂双酚-A双(磷酸二苯酯)的合成

以双酚A、三氯氧磷、苯酚等廉价原料,通过两步反应合成双酚-A双(磷酸二苯酯)阻燃剂,总收率95%。采用红外光谱、核磁共振氢谱、质谱、元素分析等对产物结构进行表征。研究反应原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对收率的影响。适宜反应条件为:以氯化镁为催化剂,n(双酚A)∶n(催化剂)∶n(三氯氧磷)∶n(苯酚)=1∶0.01∶4.0∶5.0,第一步反应温度控制在65℃,反应时间3h;第二步反应温度控制在120℃,反应时间12h;热失重分析(TGA)表明:合成的双酚-A双(磷酸二苯酯)阻燃剂起始分解温度为299.16℃,在299.16～386.66℃和386.66～439.16℃温区迅速炭化;阻燃剂在330℃失重1%,阻燃剂被加热到427.50℃时,炭残余量为46.26%,已经达到了塑料的加工温度要求;合成的双酚-A双(磷酸二苯酯)阻燃剂阻燃性能达到UL94V-0级。     

季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺的合成

以三氯氧磷,季戊四醇和三聚氰胺为原料合成了一种新型含氮、磷和氯的阻燃剂季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺。并研究了反应物配比,反应温度,反应时间,以及其它因素对产品收率的影响。结果发现适宜条件为第一步反应三氯氧磷／季戊四醇摩尔比为2．1∶1,反应温度为50℃,时间为6h。第二步反应三聚氰胺为氮源,三乙胺为缚酸剂,反应温度40℃,时间10h,产品收率86．6％。     

双氯螺磷三聚氰胺盐的合成及在PVA非织造布阻燃方面的应用

以三氯氧磷、季戊四醇和三聚氰胺等为原料,合成了磷-氮类阻燃剂双氯螺磷三聚氰胺盐,探讨了反应温度、物料配比、时间和溶剂等对阻燃剂产率的影响。结果表明,中间体合成较优工艺为:三氯氧磷与季戊四醇的摩尔比为(8～9)∶1,在97℃下反应20h,中间体最高产率为77.38%;阻燃剂合成较优工艺为:中间体与三聚氰胺的摩尔比为1∶(2～3),在70℃下及缚酸剂存在条件下反应10h,阻燃剂最高产率为86.3%。通过红外光谱、DSC和TG测试,表明最终产物是双氯螺磷三聚氰胺盐。阻燃试验表明,合成的阻燃剂双氯螺磷三聚氰胺盐对PVA非织造布具有较好的阻燃配伍性能。     

一种新型无卤阻燃剂的合成研究

通过三氯氧磷与对苯二胺在～50℃反应,合成了新型的膨胀型阻燃剂磷酰三（4-氨基苯基）胺,产率95％,熔点198．8—200．6℃。阻燃对比试验表明,该产物具有较为理想的阻燃效果,经改进后可望成为有实用价值的新型膨胀型阻燃剂。     

O,O-二乙基丙烯酰基膦酸酯的合成、表征及应用

以丙烯酰氯与亚磷酸二乙酯为反应物,合成了新型反应型磷系阻燃剂:O,O-二乙基丙烯酰基膦酸酯,将其与丙烯腈共聚得到了阻燃丙烯腈共聚物。通过元素分析、FTIR、1HNMR、MS测试技术表征了标题化合物的结构。结果表明,所合成的标题化合物的结构与预期的结构一致;当n(丙烯酰氯)∶n(亚磷酸二乙酯)=1.5∶1,反应温度在0~5℃时,标题化合物的产率达85%;标题化合物在阻燃丙烯腈共聚物中所占质量分数为20%时,极限氧指数(LO I)值可达26%,阻燃丙烯腈共聚物燃烧后的炭残渣扫描电镜(SEM)照片表明,炭残渣表面及横截面结构致密,符合凝聚相阻燃机理。该阻燃剂的合成及应用已申请中国专利(200808154245.4)。     

N,N,N′,N′-四甲基-N″-苯基胍的合成及其催化CO_2法合成二甘醇双烯丙基碳酸酯

采用三氯氧磷法合成了一种新型五取代有机胍N,N,N′,N′-四甲基-N″-苯基胍(PhTMG),利用IR、1HNMR、ESI-MS等方法对其结构进行了表征。考察了PhTMG对以二甘醇(DEG)、氯丙烯(ACH)和CO2为原料合成二甘醇双烯丙基碳酸酯(ADC)反应的催化性能,ADC的最高收率为95.3%。采用GC-MS、XRD、IR等分析手段结合实验验证对ADC合成反应机理进行了研究,推测出该反应分4步进行:第1步,CO2、DEG和Na2CO3反应生成二甘醇单碳酸钠盐;第2步,二甘醇单碳酸钠盐和ACH反应生成二甘醇单烯丙基碳酸酯(DGAC);第3步,DGAC、CO2和Na2CO3反应生成二甘醇单烯丙基碳酸酯单碳酸钠盐;第4步,二甘醇单烯丙基碳酸酯单碳酸钠盐与ACH反应生成目的产物ADC。并推测了反应体系中的主要副反应。     

十溴二苯乙烷阻燃改性聚丙烯的研究

采用新型阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)与三氧化二锑(Sb2O3)复合对PP进行阻燃改性,研究了DB DPE与Sb2O3的协同效应,复合阻燃剂对PP阻燃性能、物理机械性能的影响及其阻燃机理。结果表明DBDPE Sb2O3复合阻燃剂对PP有良好的阻燃作用。     

新型阻燃剂间苯三酚三（二苯基磷酸酯）的合成及其阻燃环氧树脂研究

以间苯三酚、三氯氧磷和苯酚为原料,合成了间苯三酚三(二苯基磷酸酯)(PDP)阻燃剂,并通过红外光谱分析和元素分析表征了其结构。结果表明,反应的最佳工艺条件为:无水三氯化铝作为催化剂,间苯三酚与三氯氧磷的物质的量之比为1:5;第一步反应温度为70℃,反应时间为7 h;第二步反应温度为130℃,反应时间为8 h。产品收率达87.2%。PDP 阻燃环氧树脂的应用实验表明,其与三聚氰胺质量比为3:1的复配体系添加量为15%(质量分数,下同)时,环氧树脂的氧指数为32.2%,达到 UL94 V-0级。     

“三源一体”膨胀型阻燃剂的合成及其在环氧树脂中的应用

以季戊四醇、三氯氧磷、三聚氰胺为原料合成出集酸源、炭源、气源于一体的单分子膨胀型阻燃剂(PDM),通过红外及核磁分析方法对其组成进行了表征和分析,研究了合成反应时间、反应温度对产率的影响,结果发现最佳反应温度为85℃,最佳反应时间为7.5h。将合成出的阻燃剂应用于环氧树脂中,利用锥形量热仪对其阻燃及热解性能进行测试,结果表明环氧树脂中阻燃剂含量从20份增加到30份后,峰值热释放速率分别从1 310 kW/m2下降到474 kW/m2和351kW/m2,阻燃效果良好。     

氮磷反应型阻燃剂的合成及其阻燃聚氨酯的性能

以多聚甲醛、二异丙醇胺和亚磷酸二乙酯为原料,通过两步反应合成了反应型阻燃剂N,N-二(2-羟异丙基)氨甲基膦酸二乙酯(HPAPE),采用单因素法得到了合成中间体5-甲基-3-(2-羟异丙基)-1,3-恶唑的最佳条件:反应时间为4 h,反应温度为60℃,多聚甲醛与二异丙醇胺的摩尔比为1.2∶1.0,蒸馏压力为18 kPa;利用正交试验得到了合成阻燃剂HPAPE的最佳条件:温度为50℃,时间为5.0 h,反应物料MHPZ与亚磷酸二乙酯的摩尔比为1.0∶1.1,催化剂强酸性阳离子交换树脂用量为反应物料总质量的0.3%。利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧法测试了HPAPE阻燃聚氨酯(PUR)的性能,采用热重分析研究了HPAPE阻燃PUR的热分解过程及成炭性能,并用Proteus Analysis软件计算了其动力学参数热分解活化能。结果发现,HPAPE质量分数为24%时,HPAPE阻燃PUR的LOI为26.2%,阻燃级别可达UL94 V–0级,说明阻燃剂HPAPE对PUR具有明显的阻燃效果。在700℃时,HPAPE阻燃PUR的质量保持率比PUR高4.91%,动力学参数热分解活化能比PUR提高了32.40 kJ/(mol·K),表明阻燃剂HPAPE对PUR的热降解具有加速成炭的功效。     

含磷氮碳膨胀型阻燃剂的合成与性能研究

由季戊四醇与三氯氧磷反应制得中间体螺环磷酸酯二酰氯,再以该季戊四醇磷酰氯与二乙烯三胺反应制得无卤膨胀型阻燃剂聚螺环磷酸酯二酰胺,并对其结构进行了表征,探讨了其阻燃性能。结果表明:将该阻燃剂掺入硅烷交联聚乙烯材料中,当其含量为25%时,阻燃硅烷交联聚乙烯的阻燃性能达到最佳效果。     

十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃PE研究

通过采用新型阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)与Sb2O3复合对PE进行阻燃改性，研究了DBDPE与Sb2O3的协同效应，复合阻燃剂对PE阻燃性能、热解性能、物理机械性能的影响。结果表明，DBDPE／Sb2O3复合阻燃剂对PE有良好的阻燃作用。     

1-(2,6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑的合成

以2,6-二异丙基苯胺为原料,与苯甲酰氯成酰胺,再经三氯氧磷氯代,氨基乙醛缩二乙醇亲核取代后,在磷酸作用下环合得到1-(2,6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑,4步反应的总收率为47.7%。目标化合物结构经ESI-MS、1H NMR确证。     

新型含磷氮硫阻燃剂的合成及其在聚氨酯中的应用

以新戊二醇、三氯氧磷、硫氰酸钾和2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇为原料制得含磷氮硫三种阻燃元素的新型膨胀型阻燃剂(PNSIFR),并将其应用于热塑性聚氨酯(TPU)的阻燃改性。通过核磁氢谱(1H NRM)和红外(IR)对阻燃剂结构进行表征,采用TGA和氧指数(LOI)对PNSIFR的阻燃效果进行测试,结果表明,PNSIFR可促进TPU成炭,并在阻燃剂添加量为10%时达到最高的极限氧指数。     

多元醇制备无卤阻燃剂的研究

通过酰氯化、水解、胺化等多步反应合成膨胀型无卤阻燃剂季戊四醇双磷酸酯乙醇胺盐,通过探讨原料配比、反应时间、反应温度等因素得到较适宜的反应条件;酰氯化反应季戊四醇和三氯氧磷物质的量比为1∶4,反应温度为85℃,反应时间为7 h时,中间体收率最高;胺化反应当物质的量比为1∶2,反应温度为80℃,反应时间为1.5 h时,最终产物收率最高。并对产品进行了红外(IR)光谱分析鉴定其结构,并用垂直燃烧试验研究产物对棉布、涤纶、锦纶、腈纶、混纺的阻燃效果。