含磷多元醇的合成及其阻燃改性PUR硬泡

利用甲基磷酸二甲酯(DMMP)与多元醇经酯交换反应制备了反应型含磷阻燃多元醇,研究了催化剂种类和用量及反应温度、时间等工艺参数对酯化反应转化率的影响,同时优化了工艺条件,合成的多元醇含磷量可达12%~15%。将合成的多元醇替代部分聚醚4110用于制备阻燃聚氨酯硬泡,采用极限氧指数法(LOI)对其阻燃性能进行了表征,并与普通聚氨酯硬泡进行了比较。研究结果表明,在添加少量的混合阻燃剂时,阻燃聚氨酯硬泡的LOI可达30%以上。     

DOPO–肉桂酰胺阻燃剂制备及其在PLA中应用

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、肉桂酰胺为原料合成了一种氮磷复合型阻燃剂(DOPO–CDE),通过傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对合成产物结构进行了鉴定,显示DOPO–CDE成功制备。研究了原料配比、反应温度、反应时间对阻燃剂产率的影响,发现在DOPO:肉桂酰胺物质的量之比为1.5∶1,反应温度140℃,反应时间10 h时,产率可达38.13%。此外,通过热重表征,发现合成阻燃剂比DOPO热稳定性有了明显提高。在聚乳酸(PLA)中添加质量分数5%的DOPO和质量分数5%的DOPO–CDE得到两种阻燃复合材料,并分别测试其极限氧指数(LOI)和拉伸性能。结果表明,添加DOPO和DOPO–CDE的PLA阻燃复合材料的LOI由PLA的20.1%分别提高到26.4%和27.4%;添加DOPO–CDE的PLA阻燃复合材料拉伸强度和断裂伸长率分别达到55.1 MPa和8.7%,比添加DOPO的复合材料分别提高了13.6%和123.1%。     

抗熔滴阻燃聚酯的性能研究

在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的合成过程中添加不同量的功能改性剂(路易斯酸ZnCl2、阻燃剂等)制备阻燃聚酯;利用差示扫描量热仪、热失重分析仪、极限氧指数仪、水平燃烧仪、扫描电子显微镜等研究聚酯的热性能、燃烧性能、熔体滴落情况及燃烧前后的成炭形貌等。结果表明:在PET中添加路易斯酸,极限氧指数(LOI)升高到26%~27%,最终残炭量提高,燃烧产物表面形成的炭层较PET燃烧残炭层更加致密,抗熔滴性能得到改善;添加路易斯酸和阻燃剂后,LOI及残炭量进一步提高,LOI达31%~32%,燃烧残炭的表面致密,PET的抗熔滴性能更好。     

三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂在聚酯中的应用

采用PTA、EG及适量催化剂,添加2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)共聚合成含磷共聚酯,然后采用熔融共混法添加三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)制备了含磷共聚酯/MCA复合物。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)和扫描电镜(SEM)等测试手段对合成聚酯进行结构以及热性能、成炭情况、燃烧性能的研究。结果表明:通过螺杆挤出机共混,三聚氰胺氰尿酸盐可以均匀地分散于阻燃聚酯中;在磷含量相等的情况下,随着MCA添加量的增加,阻燃聚酯的T_(cc)逐渐降低,T_g和T_m变化不大;在MCA添加量相同时,随磷含量的增加,阻燃聚酯的热性能变化不大;添加三聚氰胺氰尿酸盐能够提高含磷阻燃聚酯的极限氧指数(LOI);三聚氰胺氰尿酸盐与阻燃剂CEPPA具有一定的氮磷协效促进成炭作用。     

有机氧化磷类阻燃剂在聚酯合成中的应用工艺探讨

通过对磷系阻燃剂的筛选和工艺试验,认为2-羟乙基苯基次磷酸(CEPPA)、[(6-氧(6H)-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环-6-酮)甲基]-丁二酸(DDP)是工业化生产共聚阻燃聚酯较为合适的阻燃剂。可控制低温反应和柔性化程度高的装置是共聚阻燃聚酯生产应具备的条件,在上海石化年产1万t聚酯生产线上成功实现了共聚阻燃聚酯的工业化连续生产。结合连续式共聚阻燃聚酯合成技术和产品的开发,对生产试验中使用的两种磷系阻燃剂进行了应用研究及对比分析。     

一种新型P-N-Cl协效阻燃剂的合成及其在热固性树脂中的应用

以邻苯二胺、顺丁烯二酸和三氯氧磷为原料,以三乙胺作为缚酸催化剂,合成了新型P-N-Cl协效苯并咪唑型阻燃剂。利用元素分析、FTIR及1H NMR波谱对中间体和阻燃剂分子结构进行了表征。通过单因素实验考察了反应时间、反应温度及原料物质的量比nPOCl3∶n中间体(I)等主要反应条件对P-N-Cl协效阻燃剂收率的影响,发现在t=8 h,T=75℃以及nPOCl3∶n中间体(I)=2.25的优化条件下,阻燃剂最大收率为73.6%。通过极限氧指数(LOI)测定,考察了该P-N-Cl协效阻燃剂对191型不饱和树脂和环氧树脂E-44的阻燃效果,结果发现在阻燃剂质量分数12%时二者的LOI可分别达到33.7%和32.3%,表明其具有良好的阻燃性能和潜在应用前景。     

磷酸乙基新戊二醇酯的合成及阻燃性能测试

以新戊二醇、三氯氧磷、乙醇为原料,合成了一种阻燃剂磷酸乙基新戊二醇酯(Ⅱ),采用FTIR、~1HNMR、~(13)CNMR、~(31)PNMR、ESI-MS表征了其化学结构。考察了物质的量比〔n(新戊二醇磷酰氯)∶n(乙醇)〕、反应温度和反应时间等因素对反应的影响,得到最佳反应条件为∶n(新戊二醇磷酰氯)∶n(乙醇)=1∶5,反应温度50℃,反应时间8 h,产率达80.8%。将合成的阻燃剂磷酸乙基新戊二醇酯添加到硬质聚氨酯泡沫(RPUF)中,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)实验测定了RPUF的阻燃性能,以及利用TGA表征了阻燃剂和RPUF的热稳定性。结果表明:磷酸乙基新戊二醇酯的添加,在一定程度上降低了RPUF的热稳定性,但是RPUF的阻燃性能有所提高。添加量为30%(质量分数,以材料总质量计)时可使RPUF的LOI值从17.1%提高到22.5%,通过垂直燃烧V-2级,以及在800℃时,残炭量由15.8%增加到18.9%。     

本体阻燃聚氨酯弹性体的研究开发

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG-1000)、聚酯多元醇(ODX-218)、反应型阻燃剂和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料合成预聚体,以3,3'–二氯–4,4'–二氨基二苯甲烷(MOCA)扩链制得本体阻燃聚氨酯弹性体,考察了不同阻燃剂、反应型阻燃剂不同添加量和不同反应方式对弹性体阻燃性能及物理性能的影响。结果表明:反应型阻燃剂综合性能良好,是一种理想阻燃剂,添加的质量分数为10%;只有采用后加型才能使聚氨酯的阻燃性、力学性能等达到理想的效果。     

磷化酚醛树脂的合成及其阻燃性能研究

以苯酚,三氯氧磷(POCl3),热塑性酚醛树脂(FR)为原料,三乙胺(Et3N)为缚酸剂合成了一种新型的含磷阻燃剂-磷化酚醛树脂(FR-P),采用红外光谱(FT IR),核磁共振磷谱(31PNMR),电感耦合等离子体发射光谱(ICP)及热重分析(TG)对聚合物的结构及热性能进行了表征,探讨了合成中的各因素对反应的影响,得出了最佳的合成工艺条件,并将合成的化合物用于PC的阻燃,采用热分析法、极限氧指数法(LOI)对阻燃体系的热性能和阻燃性能进行了表征,并与PC/FR阻燃体系进行了比较。研究结果表明,FR-P在高温下的热稳定性和成炭性与FR相比有较大的提高,它能促进PC热降解时成炭,使PC的热分解速率降低,当FR-P添加量为15%时,阻燃体系的LOI达31%,且通过UL94V-1级测试,其阻燃效果远远好于FR。     

新型含磷阻燃剂的制备及在环氧树脂体系中的应用

本文以三氯氧磷、对羟基苯甲醛及DOPO为原料成功合成了一种新型含磷阻燃剂DOPO-TPPO,采用FTIR测试对其结构进行了表征。通过热重分析测试(TGA)研究了产物的热稳定性、热降解行为及成炭性能,表明该阻燃剂具有较好的热稳定性和成炭性能。将阻燃剂DOPO-TPPO添加到环氧树脂中,以二氨基二苯硫砜(DDS)为固化剂制备阻燃环氧树脂固化物,通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)测试研究了环氧树脂固化物的阻燃性能。结果表明:合成产物的起始热分解温度为195℃,在700℃时的残炭量为29%,当阻燃剂添加量(质量分数)为11.0%时,环氧树脂固化物能通过垂直燃烧UL-94 V-0级,氧指数高达32.0%,表明该物质对环氧树脂材料具有优异的阻燃性能。