新型阻燃剂CN—329的合成及阻燃性能

该文由三氯氧磷、季戊四醇、三聚氰胺和水合成一种新型阻燃剂CN—329，并研究影响反应的因素，得出最佳工艺条件，用红外光谱、元素分析测定产品的化学结构。进行阻燃剂CN—329在聚乙烯泡沫塑料的应用试验，阻燃聚乙烯泡沫塑料的氧指数(OI)值为27，显示CN—329是一种较好的新型阻燃剂。采用差示扫描量热(DSC)进行CN—329的热分析，探讨了膨胀阻燃机理。该文对CN—329的差示扫描量熬(DSC)分析和用于聚乙烯泡沫塑料阻燃未见文献报道。     

新型含磷阻燃剂BPAODOPE的合成与表征

以10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)和1,2,4-偏苯三甲酸酐酰氯(TMAC)为原料,合成了新型含磷阻燃剂BPAO-DOPE,并通过红外光谱、1 H核磁共振谱对该化合物进行了结构表征。合成BPAODOPE的适宜条件是:氮气保护条件下,n(ODOPB)∶n(TMAC)为1∶3;60mL无水甲苯为溶剂,反应温度为110℃,反应时间为6h,催化剂用量为0.5mL。并通过热重分析研究了BPAODOPE的热稳定性能。     

新型磷系阻燃剂BDP

从BDP在国内外的研究现状入手，主要介绍了BDP基本性能和合成方法。     

紫外光照射对阻燃聚丙烯阻燃性能的影响研究

研究了不同阻燃剂的紫外光稳定性以及阻燃剂光照后阻燃效率下降和阻燃聚丙烯紫外光照射后阻燃性能下降的原因。研究表明，膨胀型的阻燃剂的光稳定性最好，脂肪族溴阻燃剂次之，芳香族溴阻燃剂最差。溴阻燃剂光照后阻燃效率下降的原因是阻燃荆的光分解，紫外分析发现芳香族溴阻燃剂比脂肪族溴阻燃剂更容易在紫外光的作用下发生光分解反应放出溴自由基。阻燃聚丙烯紫外光照射后阻燃性能下降是由阻燃荆的光分解和PP基体树脂的光氧化降解的综合因素造成的。     

新型磷氮阻燃剂TGICA-DOPO的合成及其对乙烯基酯树脂阻燃性能的影响

以异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC）、丙烯酸和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）为主要原料,合成了一种含P和N元素的新型阻燃添加剂TGICA-DOPO,将其应用在乙烯基酯树脂（VER）中可以制备具有良好阻燃性能的TGICA-DOPO/VER复合材料。通过FTIR光谱、核磁共振（³¹P-NMR和¹H-NMR）等对TGICA-DOPO的分子结构进行了表征;通过极限氧指数（LOI）测试、TGA和DMA研究了TGICA-DOPO/VER树脂体系的阻燃性能和耐热性能。结果表明,当树脂体系中TGICA-DOPO的质量分数为30wt%时,LOI达到35;当体系中TGICA-DOPO的质量分数为25wt%时,树脂浇铸体在800℃下的残炭量提高了322%;FTIR和SEM测试结果表明,燃烧时TGICA-DOPO有助于形成高致密、连续炭层,隔绝了热量和空气向基材的传递,从而在凝聚相中发挥阻燃作用。     

新型含卤磷-膦酸酯阻燃剂的合成与表征

三氯化磷和乙二醇反应合成了2-氯-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(DOPP)中间体,以DOPP、环氧乙烷、丙酮及氯气等为原料合成了O,O’-二(2-氯乙基),O’’-[2-双(2-氯乙氧基)磷酰基]丙基磷酸酯(DCEPP)。分别以液溴代替氯气、环氧氯丙烷代替环氧乙烷还合成了DCEPP的两个衍生物——含卤的磷-膦酸酯阻燃剂,所有化合物均经元素分析、FT-IR及1HNMR确证。     

新型含磷氮阻燃性液晶高分子阻燃剂的合成

热致型液晶共聚酯（TLCP）本身具有良好的力学性能和加工性能,与热塑性聚合物形成原位复合材料,还可赋予复合材料优秀的力学性能。而通过在侧基上引入含有阻燃元素磷,获得了一种新型阻燃性液晶共聚酯。将该材料与热塑性聚合物共混以期达到同时增强和阻燃的作用。但全芳型液晶的加工温度一般太高,不利于其与常用工程塑料的共混。     

含硅阻燃剂与膨胀型阻燃剂的协同阻燃性

采用测量极限氧指数(LOI)和锥形量热仪动态燃烧两种方法评价了含硅阻燃剂(SFR-H)与高聚磷酸铵/三聚氰胺氰尿酸盐(APP/MCA)膨胀阻燃体系在聚乙烯基体中的协同阻燃性,并通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(WAXD)和扫描电镜(SEM)分析炭层结构和成分来研究其协同阻燃机理。研究表明,SFR-H/APP/MCA协同阻燃体系可明显提高聚乙烯的LOI值和降低燃烧热释放速率,具有较好的协同阻燃性,两者在燃烧过程中一起热氧化分解,形成陶瓷状含硅、硼、磷元素的化合物,对表面膨胀炭层起着增强作用,同时也提高了膨胀炭层的热氧稳定性和阻隔性能,从而提高了阻燃效果。     

无卤磷系阻燃环氧树脂的制备及阻燃性能

以无卤磷系阻燃剂双酚A-双(5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酸酯)(FR)制备了阻燃环氧树脂(EP)复合材料,并测定了阻燃EP的阻燃性能。由锥形量热仪(CONE)测定的释热速率(HRR)、释热总量(THR)、质量损失速率(MLR)、生烟量(TSP)及有毒气体释放量等阻燃参数表明,当复合材料中FR含量为20%时,阻燃EP与纯EP相比,HRR,THR,MLR及SEA分别降低了70.9%,49.6%,90.8%及59.4%,呈现出良好的阻燃效果和抑烟性能;扫描电子显微镜(SEM)观测发现,经FR阻燃的EP在燃烧时形成了由封闭孔洞构成的均匀闭孔炭层。     

磷系阻燃剂研究新进展

简述了阻燃剂的阻燃作用机理 ,综述了协同型、膨胀型、多功能型以及红磷类磷系阻燃剂在近几年的研究、应用、进展状况     

新型磷氮型阻燃剂的制备及其阻燃聚氨酯泡沫塑料

以三（2-羟乙基）异氰尿酸酯（THEIC）和苯氧基磷酰二氯（PDCP）为主要原料,合成了一种新型磷氮型阻燃剂（PNFR）,借助FTIR、核磁共振光谱（1H-NMR、31P-NMR）对其结构与组成进行了表征。将PNFR与聚磷酸铵（APP）复配用于制备聚磷酸铵-新型磷氮型阻燃剂阻燃聚氨酯泡沫（APP-PNFR/PUF）复合材料,通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧测试、锥形量热和热失重分析对APP-PNFR/PUF复合材料的阻燃性能和热性能进行了研究。结果表明:成功获得了PNFR;此外,PNFR的TGA表明PNFR在N₂气氛下的初始分解温度为249℃,800℃时的残炭量可达33.7%,其具有较高的热稳定性能。APP-PNFR的加入能有效改善PUF的阻燃性能,且当PNFR的添加量与组合聚醚的质量比为7.5%时,可获得综合性能较好的阻燃PUF材料,其中LOI从19%提高至24%,UL-94垂直燃烧等级达到V-0级,热释放速率峰值从110.6 kW/m2降低到94.5 kW/m2;同时,APP-PNFR/PUF3在N₂气氛下的初始分解温度提高了6℃,最大分解速率降低了16.3%,800℃时的残炭量可达33.5%。PNFR的加入不会削弱PUF的物理力学性能。      

新型无卤膨胀阻燃聚丙烯的制备及阻燃性能

利用有机杂环磷酸酯1, 2, 3-三(5, 5-二甲基-1, 3-二氧杂环己内磷酸酯基)苯(FR)、聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺(MEL)制备新型无卤三源膨胀阻燃聚丙烯(IFR/PP)材料, 通过极限氧指数(LOI)、水平燃烧(UL-94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)等方法研究了IFR对聚丙烯阻燃性能影响。结果表明: 当IFR总添加质量分数为30%(FR∶APP∶MEL质量比为4∶8∶3), 阻燃IFR/PP的LOI 达到36.2%, 其热释放速率峰值(pk-HRR)、热释放速率平均值(av-HRR)、有效燃烧热平均值(av-EHC)、比消光面积平均值(av-SEA)、质量损失速率平均值(av-MLR)及一氧化碳释放率平均值(av-CO)相对未阻燃PP分别降低75.9%、71.7%、76.4%、74.6%、58.3%和50.0%, 300 s时CO释放量接近0, 呈现出良好的阻燃、抑烟和抑毒性能; SEM研究表明, IFR催化PP在燃烧初期形成了致密、坚硬的优质炭层。     

一种基于磷杂菲基团的无卤阻燃剂的合成及其应用研究

以三氯氧磷、新戊二醇、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、1,4-对苯醌等原料,反应合成了一种基于磷杂菲基团的新型无卤阻燃剂2-(6-氧-6H-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己烷基)-1,4-二(5’,5’-二甲基-1,4-二氧杂己内磷酰氧基)苯(DPPOBQ)。通过质谱(MS)、元素分析、傅立叶红外光谱(FT-IR)以及核磁共振波谱(1H-NMR、31P-NMR)等表征了目标化合物的结构,并讨论其在乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)泡沫复合材料中的阻燃性能。热分析质谱联用测试(TG-Mass)表明该阻燃剂具有较高的热稳定性和良好的成炭性,热失重5%时的温度为260.2℃,1 000℃时的残炭率可达19.1%。     

Synthesis of a novel macromolecular carbon-nitrogen-phosphorous intumescent flame retardant

A novel macromolecular carbon-nitrogen-phosphorous (C-N-P) intumescent flame retardant (IFR) containing acid, carbon, and gas sources was prepared by calcining polyphosphate (APP), pentaerythritol (PER), and melamine (MEL) through the direct heating method. The carbonization and expansion behaviors of IFR were investigated by testing the products of IFR, using nuclear magnetic resonance, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscope, and scanning electron microscopy, at 360 °C, 450 °C, and 600 °C. Conjugated double bonds polymerized the nitrogenous polyaromatic structures as polyphosphate decomposed into phosphoric acid and diphosphate. Noncombustible gases released by MEL increased the internal pressure of the viscoelastic materials to make it expand. At temperatures below 450 °C, MEL promotes the formation of nitrogenous polyaromatic structures in the material, thereby optimizing the IFR char layer structure. The heat release rate, effective heat combustion, total heat release, and total oxygen consume of the IFR coated fabric were less than those of an uncoated fabric by 18%, 5%, 16%, and 13%, respectively, reducing the risk of fire hazard. The foam char formed during the burning of an IFR coated fabric controls the fabric’s oxidation process and prevents its shrinking.     

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.     

合成反应型磷酸酯及其对TPU阻燃和力学性能的影响

合成了带双羟基磷酸酯BBHP(butyl bis(4-hydroxybutyl)phosphate),并研究了BBHP不同用量对合成的阻燃聚氨酯弹性体的阻燃和力学性能的影响。随着BBHP用量的增加,聚氨酯弹性体的阻燃性能提高,100%引张应力、拉伸强度、伸长率均不断下降,撕裂强度在BBHP添加量为12%时达到最大值。当BBHP用量在10%～12%,聚氨酯弹性体的氧指数达到27以上,力学性能和颜色均满足聚氨酯弹性体的要求。     

三聚氰胺基结构阻燃聚醚多元醇的合成及其阻燃性能评价

利用三聚氰胺和甲醛的羟甲基化反应得到液态多羟甲基三聚氰胺,并借助共起始剂引发其与环氧氯丙烷的阴离子开环聚合,得到三聚氰胺基结构阻燃聚醚多元醇(MNFRP)。FT-IR和1H NMR结果均证实MNFRP分子链段中含有三聚氰胺的特征三嗪环结构。进而将其作为基础树脂,制备出三聚氰胺基本征阻燃PU硬泡材料。SEM观察结果表明该泡沫具有致密的多边形泡孔结构。不使用阻燃剂其氧指数高达24.2%,较普通聚醚4110基PU硬泡(18.1%)有较大提高。     

聚合型无卤阻燃剂研究进展

无卤、无毒聚合型阻燃剂已成为阻燃剂发展的一个新方向,其中磷系、氮系、磷-氮系聚合型阻燃剂是目前最常用的环保无卤阻燃剂。介绍了国内外磷系、氮系以及磷-氮、磷-硫、磷-硅聚合型阻燃剂的研究应用情况,并对不同聚合型阻燃剂的力学及热性能进行了详细介绍。