反应型阻燃剂环状有机膦硅酸酯的合成与应用

以二氯二甲基硅烷(DMDCS)和三羟甲基氧化磷(THPO)为原料,制备得到一种反应型阻燃剂环状有机膦硅酸酯,即1,1-二甲基-1-硅杂-2,6-二氧杂-4-氧基-4-膦杂-4-羟甲基环己烷.以二乙二醇二甲醚为溶剂,二氯二甲基硅烷和三羟甲基氧化磷的摩尔比为1∶1,最佳工艺条件为在40℃以下,缓慢滴加二氯二甲基硅烷,滴加完...     

阻燃剂二羟基硅酸双笼硫代磷酸酯的合成及应用

以四氯化硅(STC)与1-硫基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(SPEPA)为原料,合成了氯化硅酸双-1-硫基磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛基-4-甲酯(SDSPEC),而后经水解得到二羟基硅酸双-1-硫基磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛基-4-甲酯(SDSPE)。探讨了反应温度、反应时间及物料比对产率的影响,得到的最优工艺条件为:二氧六环作溶剂,n(STC)∶n(SPEPA)=1.0∶2.1,在30℃下反应6 h,水解反应条件为:n(SDSPEC)∶n(H_2O)=1.0∶2.0,60℃下反应4 h,得到SDSPE,产率为93.9%。通过FTIR、~1HNMR、热重分析及极限氧指数测试对产物的结构及性能进行了表征。结果表明,产物有很好的热稳定性,分解温度达270℃;当SDSPE加入量达到191不饱和树脂质量的20%时,191不饱和树脂的LOI值为28%,且残炭量高达38.6%,表明应用于191不饱和树脂时,表现出了较好的阻燃成炭效果。     

阻燃剂双(2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷-1-氧代-4-羟甲基)苯基膦酸酯的合成及应用研究

以苯基膦酰二氯及(1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)为主要原料,在氨气存在的条件下反应合成了双笼环状有机膦酸酯高效阻燃剂,即双(2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷-1-氧代-4-羟甲基)苯基膦酸酯(BCPPO)。探讨了反应温度、时间、物质的量比对产率的影响,得到最佳合成工艺条件为n(苯基膦酰二氯)∶n(PEPA)=1∶2.5,80℃反应4h,产率88.6%。通过傅里叶转换红外线光谱(FT IR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)和热重-差热分析(TG-DTA)等方法验证了产物的结构及性能。研究表明,在聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中加入质量分数为20%BCPPO时,其极限氧指数为29%。     

含氮笼状磷酸酯阻燃剂合成工艺研究

以季戊四醇、三氯氮磷、对硝基苯酚为原料,合成了新型磷-氮系阻燃剂——(2,6,7-三氧杂-1-氧代-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)二(4-硝基苯基)磷酸酯,合成收率74％。并用IR、~1HNMR和元素分析对其结构进行了初步表征。做了其在环氧树脂E-44中的初步阻燃实验。     

一种同环双膦阻燃剂的合成及其应用研究

以苯基膦酰二氯及三羟甲基氧化膦为原料,合成了一种高含磷量同环双膦阻燃剂——羟甲基膦酰杂环状苯基膦酸酯(即1,4-二氧-1-苯基-4-羟甲基-2,6-二氧杂-1,4-二磷杂环己烷)。通过考察溶剂、原料物质量比、反应温度及反应时间等对该产物产率的影响,确定了最佳合成条件,同时利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、热重(TG)分析及极限氧指数(LOI)测试等手段表征了产物的结构及性能。结果表明:当采用乙二醇二乙醚作为溶剂,且苯基膦酰二氯和三羟甲基氧化膦的物质量比为1:1、反应温度为120℃、反应时间为6 h时,产物的产率达到最大值(94.5%)。产物具有较好的热稳定性,当其应用于191不饱和聚酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)时均表现出了良好的阻燃成炭效果;另外,当其与氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)复配用于PBT阻燃时,表现出明显的协同阻燃效应。     

含硅三笼状磷酸酯阻燃剂的合成及结构表征

以乙烯基三氯硅烷和1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2,2,2]辛烷(PEPA)为原料,合成含硅三笼状磷酸酯阻燃剂,即三(1-氧代-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲氧基)乙烯基硅烷(EPSi),通过核磁共振光谱、红外光谱、热失重分析等手段对其进行结构表征和热性能分析。结果表明:合成的产物为目标产物EPSi;EPSi在空气和氮气中热分解5%的温度分别为309℃和349℃,700℃残余质量率分别为36.9%和54.5%,具有良好的热稳定性和成炭率。     

新型反应型阻燃剂中间体双(对甲苯基)苯基硫化膦的合成

以苯、三氯化磷、三氯化铝、硫粉、甲苯等为原料,通过三步反应,两次蒸馏,合成了新型反应型阻燃剂中间体双(对甲苯基)苯基硫化膦(BMPPS),并用IR、1H NMR和DSC对BMPPS进行了表征。结果表明,以逐滴滴加苯的投料方式,改变硫和甲苯的用量,当三氯化磷∶苯∶三氯化铝∶硫∶甲苯=3∶1∶1.1∶1.1∶3.5(摩尔比)时,BMPPS的产率可达到75.4%。本工艺对提纯BMPPS所用的乙醇进行了回收利用,减少了对环境的污染,同时也降低了实验成本。     

阻燃剂二羟基硅酸双硫代PEPA酯的 合成及应用

以四氯化硅（STC）与1-硫基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷（SPEPA）为原料,合成二羟基硅酸双硫代PEPA酯阻燃剂,即二羟基硅酸双-1-硫基磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛基-4-甲酯(SDSPE)。探讨了溶剂、反应温度、反应时间及物料比等对产率的影响,最优化工艺条件：二氧六环作溶剂,四氯化硅与SPEPA物质的量比为1:2.1,在30℃下反应6h,再与二倍物质的量的水在60℃下反应4h,得二羟基硅酸双硫代PEPA酯,产率为93.9%。通过FTIR、1H-NMR、热重分析及极限氧指数测试等对产物的结构及性能进行了表征。测试结果表明,产物有很好的热稳定性,且应用于191不饱和树脂时,表现出了较好的阻燃效果。     

有机含硫双磷杂环己烷SDPROP的合成及应用

以三羟甲基硫化膦和甲基膦酸二甲酯(DMMP)为原料,合成了一种有机含硫双磷杂环己烷阻燃剂,即1-硫代-1-羟甲基-3,5-二氧杂-4-氧代-4-甲基-1,4-二膦杂环己烷(SDPROP)。分析了不同摩尔比、反应温度以及反应时间对产率的影响,得出最佳反应条件。以甲醇为溶剂,甲醇钠为催化剂,在反应温度为95℃的条件下,反应6 h,摩尔比n(三羟甲基硫化膦)∶n(甲基膦酸二甲酯)=1∶1,SDPROP的产率为96.0%。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、热重-差热分析(TG-DTA)及极限氧指数测试(LOI)等对产物的结构及性能进行了表征。结果表明,产物具有良好的热稳定性,将其应用于不饱和聚酯树脂(UPR)和聚丙烯(PP),均具有较好的热稳定性和阻燃效应。     

阻燃剂甲基苯基甲氧基硅酸单环膦酸酯的合成与应用

以甲基苯基二甲氧基硅烷和4-乙基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷(简称:笼状亚磷酸酯)为原料,合成了一种有机硅膦阻燃剂——甲基苯基硅酸单环状膦酸酯(MSAMP),讨论了反应温度、反应时间和物质的量比对所得产率的影响,得到最佳反应条件:加入催化剂硫酸二甲酯后,在170℃的条件下保温反应18 h,4-乙基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷和甲基苯基二甲氧基硅烷的物质的量比为1∶1.2,目标产物得率89.3%。通过FT IR、~1H NMR、热重-差热分析(TG-DTA)对产物MSAMP的结构进行了表征分析,利用极限氧指数法将产物应用于191不饱和树脂和尼龙6 (PA6)中测试阻燃性能。结果表明,产物MSAMP具有良好的阻燃功效。     

笼状磷酸酯PEPA的合成工艺改进

研究了阻燃剂中间体双环茏状磷酸酯1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)的合成,并对其合成时的物料配比、溶剂种类、反应温度、反应时间及后处理方式进行了系统研究,改进了工艺.在物料比0.9～1,二氧六环为溶剂,梯度升温反应7 h,采用乙醇洗涤后处理的工艺条件下,将产率由文献报道的85%提高到了96%,纯度达96%以上,溶剂回收率达95%.采用红外、核磁、元素分析及液相色谱等对产品进行了表征.     

无机阻燃剂包覆笼状磷酸酯微胶囊的制备与表征

采用沉积法分别制备了以无机阻燃剂氢氧化镁、氢氧化铝和二氧化硅为壁材的3种笼状磷酸酯微胶囊阻燃剂。对包覆反应条件进行了优化,并用扫描电镜(SEM)、X-射线电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外(FTIR)及热分析(TG)对目标产品进行了分析。研究结果表明,3种目标产物的初始热分解温度与无机物壁材的热稳定性密切相关,但在高温下均有较好的热稳定性。并且无机阻燃剂壁材和芯材之间有较好的协同作用,能促进笼状磷酸酯成炭。在800℃,氢氧化镁、氢氧化铝和二氧化硅包覆微胶囊的残炭率分别达43%、56%和59%。     

阻燃剂乙二氧撑双硅酸二氯异丙酯的合成及应用研究

以乙二醇、四氯化硅与1,3-二氯-2-丙醇为原料,采用3步法合成了阻燃剂乙二氧撑双硅酸二氯异丙酯(EDSD),即四氯化硅先与1,3-二氯-2-丙醇在45℃下反应2 h,再加入乙二醇于70℃下反应5 h,最后滴加1,3-二氯-2-丙醇于80℃下反应7 h。确定了四氯化硅、第1步中添加的1,3-二氯-2-丙醇、乙二醇和第3步中添加的1,3-二氯-2-丙醇的物质的量比为2∶2∶1∶4.4;产物产率为95.8%。傅立叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表明合成产物的结构与目标产物一致;热重及差热分析表明EDSD的分解温度为310℃,具有较好的热稳定性。将EDSD应用于聚氯乙烯和聚氨酯软质泡沫中,发现在较低的含量下即可使两者的极限氧指数达到27%,表明合成的EDSD阻燃效能高,适合用作聚氯乙烯或聚氨酯等材料的阻燃剂。     

笼状磷酸酯三聚氰铵盐阻燃剂的合成及阻燃性能研究

以磷酸、季戊四醇、三聚氰胺为原料合成了笼状磷酸酯三聚氰铵盐阻燃剂，根据该阻燃剂的膨胀率及剩碳率，确定了最优合成条件为：原料配比(磷酸：季戊四醇：三聚氰铵为3：1：1)，中间产品I的合成温度120～130℃，合成时间为90～120min，固化温度190～2l0℃，固化时间110～130min。将该阻燃剂应用于聚乙烯，取得了良好的阻燃效果。     

一种笼状磷酸酯三聚氰胺盐的合成新工艺

研究了双（１－氧代－４－亚甲基－１－磷杂－２,６,７－三氧杂双环［２,２,２］辛烷）磷酸酯三聚氰胺盐（简称Ｍｅｌａｂｉｓ）的合成新方法,通过改变原料加入方式和产品结晶方式,使产品收率提高到８１．５％（文献报道最高收率为７０％）。同时采用元素分析、ＩＲ和１ＨＮＭＲ等分析方法证实了产品的结构。     

阻燃剂赛克三硅酸氯乙酯的合成

以三（2-羟乙基）异氰尿酸酯（赛克,THEIC）、四氯化硅与环氧乙烷为原料,合成赛克三硅酸氯乙酯。探讨了溶剂、反应温度与物质的量比对产率的影响。得出最佳工艺条件：四氯化硅、环氧乙烷、赛克和环氧乙烷物质的量比为3﹕6﹕1﹕3.3;四氯化硅先与环氧乙烷在25℃反应1h,再加入赛克在80℃反应8h,最后通入环氧乙烷在40℃反应3h;经纯化产率为94.3%。通过FTIR,1H-NMR,差热分析及极限氧指数等技术表征产物的结构及性能;应用实验表明该产物含有硅、氮、氯三种阻燃元素,其协同阻燃效能高,适合用作聚氯乙烯,聚氨酯,环氧树脂和不饱和树脂等材料的阻燃剂。