有机磷阻燃剂的研究进展

通过有机磷阻燃剂在环氧树脂、聚氨酯、聚碳酸酯中应用现状的介绍,综述了近年来国内外有机膦阻燃剂在这些体系中的研究进展,提出了未来应加深对有机磷阻燃剂的机理研究和推广应用。     

阻燃聚碳酸酯专利分析

本文对涉及阻燃聚碳酸酯的国内外专利文献进行收集、统计并分析,综述了阻燃聚碳酸酯的专利申请量、申请人分布及地域分布的特点。国内外主要申请人都是企业。用于聚碳酸酯阻燃的阻燃剂包括磺酸盐系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、溴系阻燃剂、有机硅系阻燃剂、其它阻燃剂(例如,硼系阻燃剂和氢氧化镁阻燃剂等),这些阻燃剂能够使聚碳酸酯达到V-0级。     

氢核磁共振定量法初探

随着核磁共振技术的发展与完善,定量核磁技术已广泛用于药物含量测定、代谢产物含量测定、化合物纯度测定等领域。常用来定量的主要有~1H NMR、~(19)F NMR、~(13)C NMR、~(31)P NMR等,由于氢灵敏度高,因此,氢核磁共振定量法(qHNMR)应用最为广泛。本文主要对qHNMR的原理、参数设置、注意事项等方面进行了综述。     

磷系阻燃剂阻燃PBT复合材料的研究进展

介绍了无机磷系阻燃剂(如红磷、磷酸盐)和有机磷系阻燃剂(如次膦酸盐、磷酸酯),并且阐述了这些磷系阻燃剂阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯的阻燃机理,综述了近几年来磷系阻燃剂阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯的研究进展。     

有机磷阻燃剂阻燃环氧树脂的研究进展

近年来随着科技的发展,环氧树脂材料被广泛应用于生产生活的各个部门,但由于其高度的易燃性限制了它更广的应用范围。阻燃剂可有效提高环氧树脂的阻燃性能,有机磷系阻燃剂作为无卤阻燃剂,具有阻燃高效、低烟、低毒的显著优点,在阻燃剂领域内备受关注。本文综述了近10年来有机磷阻燃剂在环氧树脂阻燃改性方面的研究概况,着重介绍了磷杂菲类、磷(膦)酸酯类、磷酰胺类、环三磷腈类等有机磷阻燃剂在环氧树脂中的阻燃效果,并对其发展趋势作了总结和展望。     

有机磷系阻燃剂的研究进展及应用

分类介绍了有机磷系阻燃剂——磷酸酯阻燃剂、膦酸酯阻燃剂、氧化膦阻燃剂、次膦酸酯阻燃剂、有机磷酸盐阻燃剂、其他有机磷系阻燃剂等近年来的发展状况及应用,并简要介绍了其未来研究热点。     

有机磷阻燃剂的研究进展

由于有机磷阻燃剂具有高效、低毒、无污染及无烟等特点,该领域的研究在国内外得到极大的关注。综述了磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂和磷杂环类阻燃剂的研究进展,并提出了有机磷阻燃剂今后的发展方向。     

有机磷阻燃剂的研究进展

由于有机磷阻燃剂具有高效、低毒、无污染及无烟等特点,该领域的研究在国内外得到极大的关注。综述了磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂和磷杂环类阻燃剂的研究进展,并提出了有机磷阻燃剂今后的发展方向。     

催化剂及助剂

环氧树脂用有机磷新阻燃剂在日本开发成功日本化学工业公司(Nippon Chemical Ind.)开发出一种无卤素有机磷阻燃剂,其羟基团可与环氧基团结合形成直链结构。这种阻燃剂不易渗出,而保持很强的耐高温和耐湿性。     

环保型阻燃剂的现状及发展趋势

环保型阻燃剂主要是指不含有卤素的阻燃剂,主要包括无机阻燃剂、有机硅系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、纳米级阻燃剂、膨胀型阻燃剂等。文章主要分析了环保型阻燃剂的应用、发展现状及今后此类阻燃剂的发展趋势。     

新型硅硼磷阻燃剂的合成以及在防火涂料中的应用

以9,10⁃二氢⁃9⁃氧杂⁃10⁃磷杂菲⁃10⁃氧化物（DOPO）、二甲氧基甲基乙烯基硅氧烷（DTTLL）和硼酸［B（OH）₃］合成了一种分子结构中含有硅硼磷的阻燃剂（SiBP）。分别用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和氢核磁共振光谱仪（¹H⁃NMR）表征了SiBP 的化学结构。用热失重分析仪（TG）表征了SiBP的热稳定性,在氮气氛围下SiBP的起始分解温度为110 ℃,并且在氮气气氛下800 ℃的残炭率高达40 %。以硅丙乳液为基体,通过加入多聚磷酸铵（APP）为协效阻燃剂,SiBP为主阻燃剂,双季戊四醇（Di⁃PE）,三聚氰胺（MEL）,无机填料硅微粉进行复配制备一种防火涂料。利用极限氧指数测定仪（LOI）,UL 94垂直燃烧测试、TG、大木板燃烧实验对其防火性能进行详细的表征和分析,利用扫描电子显微镜观察炭层燃烧后的微观和宏观形貌。通过压缩性能测试仪、电子万能试验机对炭层强度和涂料剥离强度进行表征。结果表明,当APP为10份（质量份,下同）、SiBP为20份、Di⁃PE为4份、MEL为8份、硅微粉为25份时,极限氧指数提高到29.2 %,UL 94达到V⁃0级,残炭率为38.5 %,剥离强度提高到0.325 kN/m,炭层压缩强度增加到1.4 MP,亲水性增加。     

Synthesis and properties of a phosphate ester as curing agent in an epoxy resin system

Phosphate ester compounds display good flame retardancy effect in epoxy resin systems. In this paper, several novel phosphate esters, used as curing agents for epoxy resins, were synthesized based on P₂O₅, phosphoric acid, and different types of alcohol. The structures of phosphate esters were characterized by ³¹P nuclear magnetic resonance (³¹P NMR). Then, a series of flame retardant epoxy composites were prepared by curing the epoxy resins (E-44) with the phosphate esters. The flame retardancy and thermal degradation behaviors of flame retardant epoxy composites were investigated by cone calorimeter test (CCT) and thermogravimetric analysis (TGA), respectively. The results of CCT indicated that phosphate esters can significantly decrease heat release rate, total heat release (THR), and smoke production rate. The sample cured by butyl phosphate ester from phosphorus pentoxide, phosphoric acid and butanol showed the best flame retardant performance among all samples. The TGA results showed that phosphate esters could enhance char residues of flame retardant epoxy composites when compared with those of a composite using T31 as a curing agent at high temperature. It may be concluded that good flame retardant properties of flame retardant epoxy composites are related to the formation of a protective phosphorus-rich char layer. These phosphate esters have a good future on flame retardant epoxy composites.     

Mg（OH）2/包覆红磷对阻燃聚丙烯性能的影响

研究了Mg（OH）2和Mg（OH）／包覆红磷复配阻燃聚丙烯的性能及阻燃剂的阻燃机理,对阻燃聚丙烯进行力学性能测试、阻燃性测试．用扫描电镜二次电子成像分析试样的拉伸断口。结果表明：Mg（OH）／包覆红磷复配物比Mg（OH）2阻燃的聚丙烯的阻燃效果要好,但阻燃聚丙烯力学性能下降幅度大。     

铝/磷/氮三元体系阻燃PU硬泡的制备与性能研究

以氢氧化铝、三聚氰胺和聚磷酸铵为阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬质泡沫,研究了添加氢氧化铝前后阻燃剂用量对聚氨酯(PU)硬泡的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,铝/磷/氮复配阻燃体系的阻燃效果优于磷/氮阻燃体系,阻燃剂总添加量达30份时,PU硬泡同时具备较好的阻燃性能和力学性能,氧指数为32,烟密度为74,平均燃烧时间为31 s,其压缩强度和拉伸强度分别为6.52 MPa和6.16 MPa。     

酚醛树脂基新戊二醇磷酸酯阻燃剂的合成及其性能研究

通过用新戊二醇磷酰氯对线型酚醛树脂(PF)酚羟基实行磷酰化封端处理,制备了线型PF基新戊二醇磷酸酯(NDMPP)阻燃剂,将其应用于阻燃PA6。采用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振磷谱(31P NMR)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征了NDMPP的结构,采用热重(TG)分析研究其热分解行为,采用极限氧指数(LOI)和UL 94测试其阻燃PA6材料的阻燃性能,采用万能材料试验机和冲击试验机测试阻燃材料的力学性能。1H NMR,31P NMR和FTIR结果表明,线型PF中大约82%的羟基被磷酰化,NDMPP中的磷含量约为11.9%。TG分析结果表明,NDMPP阻燃剂在氮气气氛下起始分解温度超过250℃,600℃的残炭率达到43.5%,显示出良好的热稳定性。当NDMPP质量分数为25%时,其阻燃的PA6达到UL 94 V–0等级,LOI达到33.4%,而拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别为纯PA6的76%,41%,72%和71%。     

氟改性UV固化六臂型阻燃聚氨酯的制备与性能研究

采用十三氟辛醇（ TEOH-6）、异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、三乙醇胺（ TEOA）自制含氟二元醇（ DE-TEOH）;并采用六氯环三磷氰、对羟基苯甲醛、硼氢化钠合成六臂型阻燃单体;以异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、聚碳酸酯二元醇（ PCDL）、二羟甲基丁酸（ DMBA）、含氟二元醇（ DE-TEOH）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）为主要原料合成— NCO半封端线型聚氨酯;将六臂型阻燃单体加入聚氨酯体系,采用无皂相反转乳化工艺制成了含氟、氮、磷复合改性水性 UV固化六臂型阻燃聚氨酯（ UV-WFPU）。通过红外光谱、核磁共振氢谱对 UV-WFPU的结构进行表征,并对胶膜的性能进行了研究,考察了含氟二元醇的添加量以及六臂型阻燃单体加入对胶膜结构和性能的影响。结果表明：与传统的聚氨酯相比,六臂型阻燃单体的加入,胶膜的阻燃性能大幅度提高,极限氧指数（ LOI）提高了 45%;随着自制二元醇添加量的增加,胶膜吸水率降低,接触角增加,热稳定性提高。     

两种环氧树脂用磷氮阻燃剂的合成与应用研究

将4,4'-二氨基二苯甲烷(DDM)分别与苯甲醛和水杨醛进行缩合反应,所得两种缩合产物分别再与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)进行加成反应,得到两种新型磷氮阻燃剂A和B,并通过红外吸收光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和质谱(MS)方法证实了产物的结构。结果表明:所得阻燃剂分子可以和DDM一起充当环氧树脂(EP)的固化剂。将阻燃剂A、B分别同DDM加入到EP中,固化后形成的环氧固化物的Tg值和热稳定性有小幅下降,而阻燃性能大幅提高:当环氧固化体系的含磷量为1.0%时,所有环氧固化物垂直燃烧等级均达到UL94 V-0级;当磷含量达到1.5%时,B的环氧固化物的极限氧指数(LOI)达到41.2%。     

Synthesis of a novel curing agent containing organophosphorus and its application in flame‐retarded epoxy resins

A novel amine‐terminated and organophosphorus‐containing compound m‐aminophenylene phenyl phosphine oxide oligomer (APPPOO) was synthesized and used as curing and flame‐retarding agent for epoxy resins. Its chemical structure was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, ¹H nuclear magnetic resonance (¹H NMR), ¹³C nuclear magnetic resonance, and ³¹P nuclear magnetic resonance. The flame‐retardant properties, combusting performances, and thermal degradation behaviors of the cured epoxy resins were investigated by limiting oxygen index (LOI), vertical burning test (UL‐94), cone calorimeter test, and thermogravimetric analysis. The EPO/APPPOO thermosets passed V‐1 rating with the thickness of 3.0 mm and the LOI value reached 34.8%. The thermosets could pass V‐2 rating when the thickness of the samples was 1.6 mm. The cone calorimeter test demonstrated that the parameters of EPO/APPPOO thermosets including heat release rate and total heat release significantly decreased compared with EPO/PDA thermosets. Scanning electron microscopy revealed that the incorporation of APPPOO into epoxy resins obviously accelerated the formation of the compact and stronger char layer to improve flame‐retardant properties of the cured epoxy resins during combustion. The mechanical properties and water resistance of the cured epoxy resins were also measured. After the water‐resistance test, EPO/APPPOO thermosets still remained excellent flame retardant and the water uptake was only 0.4%. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 41159.     

不同POSS对磷⁃硅协同阻燃环氧树脂性能的影响

将两种多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)分别与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)基有机磷阻燃剂(D-bp)复配,制备了磷-硅协同阻燃环氧树脂,并对其阻燃、热、力学和动态力学性能等进行分析.结果表明,在磷含量仅为0.25％(质量分数,下同)时,磷-硅协同阻燃环氧树脂就能达到UL 94 V-0级...     

环保无卤阻燃电线电缆专用料的研究

分别研究了基体树脂、Mg(OH)2、氮磷阻燃剂、红磷母粒、混炼时间对无卤阻燃电线料性能的影响。结果表明,随着EPR的增加和EVA的降低,材料的拉伸强度增加而断裂伸长率降低,且燃烧性能变差;采用国产Mg(OH)2的材料拉伸强度和断裂伸长率略低于进口产品,但阻燃性能要优于进口产品;相比其他氮磷阻燃剂,IFR具有较好的阻燃效果;红磷母粒的最佳用量为10~15份;最佳的混炼时间为30 min。