无卤双螺环磷（膦）酸酯阻燃剂的合成及应用进展

综述了无卤双螺环磷(膦)酸酯阻燃剂的合成及应用进展,主要介绍了分别以氯化螺环磷酸酯和氯化螺环亚磷酸酯为中间体进行合成的两种方法,指出该类阻燃剂工业应用前景较好,并提出研究过程中存在的问题.     

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。     

氯化螺环磷酸酯的合成及其阻燃性能研究

采用三氯氧磷、季戊四醇、二氯甲烷等制备了氯化螺环磷酸酯阻燃剂。对合成物进行了傅立叶红外光谱分析,确定合成物为所需物质,即3,9-二氯-2,4,8,10-四氧代-3,9二磷螺环-3,9-二氧[5,5]十一烷。通过膨胀性能、热失重、氧指数测试研究了阻燃剂的阻燃性能。结果表明,氯化螺环磷酸酯阻燃剂具有较好的膨胀阻燃性能,经过马弗炉燃烧后,阻燃剂体积膨胀了27倍,并且形成了致密、封闭的焦化炭层;经热重分析800℃残炭量达到16%;经氧指数仪测试,质量分数为10%的阻燃剂处理毛白杨木材,氧指数值达到36%,与素材相比提高了18%。     

阻燃剂中间体氯化螺环磷酸酯的合成改进

以三氯氧磷、季戊四醇为原料,二氯甲烷为溶剂,合成了氯化螺环磷酸酯.与美国专利报道的合成方法比较,在产率相同的情况下,所用三氯氧磷的用量减少了3倍,反应的温度由100℃降低到50℃,反应时间缩短了4倍,降低了反应成本,收率及质量稳定.     

氯化螺环磷酸酯-双酚A共聚物阻燃剂的研究

以氯化螺环磷酸酯和双酚A为原料,乙腈为溶剂,三乙胺为缚酸剂和催化剂,在回流条件下反应6h合成了氯化螺环磷酸酯-双酚A共聚物,收率83 3%。采用红外光谱、热分析和示差扫描量热法对产物的结构进行了表征。将阻燃剂应用于聚丙烯阻燃处理,结果表明,磷质量分数每增加1%可以使氧指数提高3 4%,而溴质量分数每增加1%仅使氧指数提高0 5%1 14%,说明共聚物对聚丙烯有较好的阻燃效果,其原因可能是共聚物挥发性低,可较长时间保留于聚丙烯中发挥凝聚相阻燃效能。     

螺环季戊四醇磷酸酯阻燃剂的合成与表征

螺环季戊四醇磷酸酯磷含量高、热稳定性好,且由于其分子中含有羟基,可作为反应型阻燃剂来使用。本文采用三氯化磷和季戊四醇反应制得螺环季戊四醇磷酸酯。通过实验得到适宜的合成条件:以氯苯为溶剂,制得中间体二磷杂螺环十一烷。中间体制备时三氯化磷和季戊四醇的摩尔比为3:1,反应先进行至60℃时,保温1 h,反应平稳后继续升温至80℃。中间体与适当过量的苯乙酮反应后,在62～67℃下滴加甲酸到反应体系中,产率达80%。     

单组分膨胀型阻燃剂的合成及应用研究进展

简述了单螺环磷酸酯、双螺环磷酸酯、笼状磷酸酯等几种单组分膨胀型阻燃剂的合成及应用研究进展,结果认为,单组分膨胀型阻燃剂是集酸源、炭源、气源于同一分子内的阻燃剂,是无卤阻燃剂的主要发展方向之一。     

含磷尼龙66界面缩合及阻燃性能研究

用己二胺、己二酸及双功能团的氯化螺环磷酸酯经界面缩合制得含磷尼龙 66。燃烧试验表明 ,该产物具有难燃、易自熄、不产生浓烟和熔滴等特性。     

氯化螺环磷酸酯的催化合成

以三氯氧磷、季戊四醇为原料，三氯化铝为催化剂，合成了氯化螺环磷酸酯。当ｎ（季戊四醇）：ｎ（三氯氧磷）：ｎ（三氯化铝）＝１：５．５：０．０６时，反应时间为９ｈ，反应温度为５０℃时，产率约为８０％。和国内外报道的方法相比，产率相同，但反应温度从１００℃降到了５０℃，反应时间缩短了一半。     

反应型阻燃剂双螺环的催化合成和应用研究

以三氯氧磷(POCl3)、季戊四醇为原料,三氯化铝(AlCl3)为催化剂,甲苯/乙腈(质量比2/1)混合物为溶剂合成了双螺环(氯化螺环磷酸酯)。当n(AlCl3)∶n(POCl3)∶n(季戊四醇)=0.015∶2.1∶1,m(溶剂)∶m(季戊四醇)=3∶1,反应时间为8h,反应温度为75℃时,双螺环产率约为93%。与国内外报道的方法相比,产率明显提高。同时在此基础上进行了双螺环的应用研究。     

水性膨胀型钢结构防火涂料研究进展

综述了近年来水性膨胀型钢结构防火涂料的研究进展,分析了其隔热机理,介绍了经典膨胀阻燃体系、新型协同阻燃体系和耐水性改善措施,阐述了丙烯酸树脂、环氧树脂、水性聚氨酯和有机硅等常用的成膜物质及其改性技术,并对颜填料和纳米材料的阻燃增效作用进行了详细探讨。最后,对水性膨胀型钢结构防火涂料未来的研究方向进行了展望。     

High-efficiency ammonium polyphosphate intumescent encapsulated polypropylene flame retardant

The flame retardant polypropylene containing the micro-envelope core-shell structure flame retardant, which encapsulated ammonium polyphosphate into melamine-formaldehyde resin and sodium silicate through in situ polymerization was prepared with polyamide 6, added as a carbon-forming agent. The composition of ammonium polyphosphate, encapsulated ammonium polyphosphate with melamine-formaldehyde resin and the micro-envelope core-shell structure flame retardant were characterized. The fire safety and thermal stability were investigated and showed an improvement including limiting oxygen index, thermogravimetric analysis, vertical burning tests, and microscale combustion calorimeter. The burned compounds were also studied to confirm the burning mechanism. The results showed the flame retardant performance had been greatly improved, while polyamide 6 had better char-forming effect. Besides, the water solubility of flame retardants and their influence on the mechanical properties of polypropylene were also investigated. The results on the effects of additives demonstrated a high efficiency flame retardant to polypropylene. A core-shell flame retardant that sodium silicate and melamine-formaldehyde resin-coated ammonium polyphosphate had been constructed. The effect of the built flame retardant system on the combustion performance of polypropylene was studied from the mechanism and performance. The LOI of the most flame retardant polypropylene reached 28.6%, and UL-94 reached the V-0 level.     

无卤阻燃ABS研究进展

从市场化角度综述了近年来无卤阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)的研究进展和可能市场化的技术方案,结合笔者自身的实验论述了几种常用无卤阻燃剂在ABS中的应用现状,重点介绍了反应型/添加型磷系阻燃剂在无卤阻燃ABS中的应用。展望了未来无卤阻燃ABS的研究方向,指出通过探索不同结构磷系阻燃剂的阻燃效果存在差异的原因从而开发出具有最好阻燃效率结构的磷系阻燃剂,以及将ABS与无卤阻燃聚对苯二甲酸乙二酯共混是无卤阻燃ABS最有可能实现市场化的方向。     

磷系阻燃PET合成工艺探讨

采用共聚的方法,将阻燃元素磷引入到PET中,进行阻燃改性,生产环保型阻燃PET。介绍了该阻燃剂的阻燃机理。对研发过程中的合成工艺参数如酯化反应配料比,温度和压力,缩聚反应工艺参数进行了探讨。利用红外光谱对磷系阻燃PET的结构进行了表征。     

膨胀型阻燃剂的疏水改性及对水性阻燃涂料性能的影响

为了提高水性阻燃涂层的耐水性,以环氧树脂(EP)作为包覆材料,分别采用单一组分和混合组分改性两种工艺对阻燃剂〔聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)和季戊四醇(PER)〕进行包覆改性,制备出了改性阻燃剂及水性阻燃涂层。借助FTIR分析阻燃剂表面基团;采用SEM观察其微观结构;测量阻燃剂的接触角,并对其粒度分布进行统计;借助TG对阻燃剂及水性阻燃涂层进行测试;并参考国标GB/T1733—1993对涂层耐水性进行了测试。结果表明:两种工艺制备的阻燃剂其表面均包覆EP,且EP用量为阻燃剂质量的15%时,疏水效果达到最佳;阻燃剂经改性后其溶解度降低,接触角增大,使水性阻燃涂层耐水性显著提高,且阻燃剂采用混合组分改性效率更高;聚磷酸铵与EP发生交联生成不饱和富碳结构,加固残炭碳骨架的稳定性及增加涂层残余物的质量。     

Effect of core–shell zinc hydroxystannate nanoparticle–organic macromolecule composite flame retardant prepared by masterbatch method on flame‐retardant behavior and mechanical properties of flexible poly(vinyl chloride)

Macromolecule flame retardant melamine‐dicyandiamide‐formaldehyde‐phosphoric acid (denoted as MDFP) was used as the shell material to synthesize zinc hydroxystannate@MDFP (denoted as ZHS@MDFP), a novel composite flame retardant with core–shell structure, via masterbatch method. The morphology and structure of ZHS@MDFP were analyzed by means of transmission electron microscopy, X‐ray powder diffraction, Fourier transform infrared spectrometry, and thermal analysis. Moreover, the effect of ZHS@MDFP as a flame retardant on the flame‐retardant behavior and mechanical properties of flexible poly(vinyl chloride) (denoted as PVC) was investigated. It has been found that as‐synthesized ZHS@MDFP composite flame retardant has core–shell structure. Besides, as‐synthesized ZHS@MDFP as a core–shell flame retardant is superior to ZHS in increasing the limiting oxygen index and decreasing the smoke density rating of PVC, which is because the decomposition of MDFP shell as the blowing agent expands the char layer thereby improving the flame‐retarding capability of ZHS core. More importantly, ZHS@MDFP does not cause damage to the tensile strength and elongation at break of PVC matrix, which implies that the MDFP shell favors to improve the compatibility between ZHS and flexible PVC matrix. POLYM. ENG. SCI., 54:1983–1989, 2014. © 2013 Society of Plastics Engineers     

新型含磷阻燃剂的制备及性能

以双三羟甲基丙烷为原料合成一种新型含磷阻燃剂,该阻燃剂分子量较大,具有稳定的环状结构,热稳定性高于常用阻燃剂,阻燃效果好。探讨了原料配比、反应温度、反应时间对产率的影响,考察了目标产物的热稳定性能及其对不同织物的阻燃效果,用傅里叶变换红外光谱仪表征了中间体及目标产物的结构。结果表明,当原料配比为1∶3时,磷化温度为50℃,磷化时间5h,胺化温度为75℃时,反应效果较好,收率可达90%以上。目标产物对于锦纶的阻燃效果比较明显,对涤纶、棉有一定的阻燃效果,对于混纺、腈纶阻燃效果不明显。     

GMA改性磷酸腺苷的制备及其对棉织物的阻燃整理

为了提高磷酸腺苷单体在棉织物上的接枝改性程度及其阻燃效果,采用甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）对一磷酸腺苷（AMP）、二磷酸腺苷（ADP）、三磷酸腺苷（ATP）进行改性,制得三种带有不饱和双键的阻燃单体AMP-m-GMA、ADP-m-GMA、ATP-m-GMA;然后通过紫外光接枝法将三种阻燃单体分别接枝到棉织物上,制备光接枝AMP-m-GMA、ADP-m-GMA和ATP-m-GMA阻燃棉织物;对三种阻燃单体进行了结构表征和热稳定性分析,并探究了三种阻燃单体光接枝阻燃棉织物的热稳定性、阻燃性能、燃烧行为和残炭结构。结果表明,三种磷酸腺苷通过GMA环氧基开环引入不饱和双键,且具有良好的热稳定性。相比于原棉织物,三种阻燃棉织物的最大热降解速率分别降低了60.0%、52.0%、60.0%,极限氧指数由16.1%分别提升到25.4%、27.4%、26.4%,织物热释放速率分别下降了15.09%、60.47%、37.82%,说明三种磷酸腺苷阻燃单体均有助于棉织物形成致密炭层,阻止热量扩散,获得良好的阻燃效果。其中,光接枝ADP-m-GMA阻燃棉织物的增重率可达22.4%,燃烧后损毁长度由30 cm缩短至14.2 cm,表现出更优异的阻燃性能。     

阻燃硅橡胶的研究进展

综述了硅橡胶的燃烧过程、阻燃技术和阻燃机理。介绍了填料型阻燃剂、膨胀型阻燃剂、化学阻燃剂和铂类阻燃剂的阻燃机理,进而阐明了硅橡胶阻燃技术的发展趋势。     

溴系阻燃剂对阻燃HIPS耐候性能的影响

通过不同类型溴系阻燃剂与Sb2O3复配制备阻燃HIPS,考察不同类型溴系阻燃剂对阻燃HIPS耐紫外光老化性能影响,结果表明不同类型溴系阻燃对阻燃HIPS的影响有很大差异(300h氙灯老化的不同类型溴系阻燃HIPS色差值从3.5到56.8),通过分析不同溴系阻燃剂对阻燃HIPS耐候性能的影响,发现阻燃剂结构的稳定性是影响耐候性的主要因素,相同结构下随着溴含量增加,耐候性降低。