含硅环三磷腈衍生物阻燃改性聚碳酸酯的性能

将聚碳酸酯(PC)、滑石粉(Talc)、聚四氟乙烯(PTFE)及自制的含硅环三磷腈衍生物阻燃剂(HSPCTP)在密炼机上熔融共混,经模压制备HSPCTP阻燃PC/Talc/PTFE复合材料。通过垂直燃烧测试和极限氧指数(LOI)测试分析了复合材料的阻燃性能,采用热重分析、动态热机械分析、拉伸和冲击试验研究了阻燃剂含量对复合材料热稳定性、储能模量及玻璃化转变温度(T_g)和力学性能的影响。结果表明,HSPCTP的加入能够促进PC的热解,使其更早地产生炭层,有效提高复合材料的阻燃性能,当添加3份HSPCTP时,复合材料的LOI值达到28.4%并可以通过UL 94 V–0等级测试,断裂伸长率和冲击强度分别比纯PC提高了174%和135%,而此时的拉伸强度与纯PC相差不大。HSPCTP提高了低于T_g时的复合材料储能模量,但略微降低了复合材料的T_g。     

环三磷腈衍生物改性的阻燃水性聚氨酯的合成与表征

以三聚氯化磷腈(HCCP)、2,2′-联苯酚和1,6-己二胺为主要原料,合成了具有端氨基的环三磷腈衍生物(HCCP-6),HCCP-6通过化学反应接入WPU预聚物中,制备出系列HCCP-6改性的阻燃水性聚氨酯(NPWPU)。讨论了HCCP-6用量对NPWPU阻燃性能的影响,并利用核磁、红外、极限氧指数测试(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)及扫描电镜(SEM)测试对HCCP-6及NPWPU进行表征。结果表明,HCCP-6质量分数在8%以上,NPWPU胶膜垂直燃烧级别可达到V-0(UL-94)难燃级别;HCCP-6质量分数10%时,胶膜LOI可提高至27.5%;残炭层SEM测试也证明NPWPU有很好的阻燃和自熄效果;HCCP-6可以明显提升NPWPU的力学性能。     

六苯氧基环三磷腈对聚碳酸酯的阻燃作用

通过极限氧指数测定(LOI)、垂直燃烧和锥型量热分析研究了六苯氧基环三磷腈(HPTCP)对聚碳酸酯(PC)的阻燃性影响。结果表明:HPTCP对PC具有良好的阻燃效果,当添加质量分数为10%时,阻燃PC的LOI就高达30.7%,阻燃等级达FV-0,与未阻燃PC相比,其最高热释放速率明显降低,质量损失变慢,点燃时间和完全燃烧所需时间延长。热失重和残余物分析结果表明,HPTCP主要是通过凝聚相机理产生阻燃作用,HPTCP热解形成的磷酸类化合物促进了PC成炭,形成的膨胀性炭层通过隔热、隔氧及阻止PC分解产物的挥发而产生阻燃作用。     

DOPO/环己胺接枝环三磷腈衍生物的合成及其阻燃性能研究

合成了一种具有磷腈和磷杂菲基团的阻燃剂六-[4-(N-环己基-DOPO-次甲基)苯氧基]环三磷腈(M-CTP)。通过傅里叶变换红外(FTIR)、1H和31P核磁共振波谱(NMR)方法对M-CTP结构进行表征。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥形量热仪(CONE)、热重分析(TGA)等方法对阻燃环氧树脂固化物的阻燃性能与热稳定性进行分析。采用扫描电镜(SEM)、mapping测试(EDX)对燃烧后的碳层形貌及元素分布进行分析。研究结果表明,M-CTP的结构与分子设计相符,当阻燃环氧树脂固化物中M-CTP添加量为20g,磷含量为1.4%时,测试样条全部通过UL-94-V-0级,LOI值达到34.6%;M-CTP有效地降低了环氧树脂固化物燃烧过程热量和烟的释放,残余量增加,表明M-CTP对环氧树脂具有良好的阻燃效果。     

环三磷腈衍生物的合成及其在PET阻燃中的应用

以含硅和硼元素的物质改性六氯环三磷腈,制备环三磷腈衍生物,通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振等方法确定其结构。将衍生物以熔融共混的方法应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的阻燃研究,通过极限氧指数和垂直燃烧测试判定其在PET中的阻燃效果,协同燃烧后炭渣的表面形貌探讨其阻燃机理。结果表明,在阻燃剂的添加量仅为1%时,材料的极限氧指数能达30%以上,UL94可达V-0级的水平;材料燃烧后材料的内表面是多孔型的而外表面是连续致密的,为改善材料的热性质和降低可燃气体的扩散提供了一层屏障。     

环磷腈基无卤阻燃环氧树脂的合成及其性能

以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛和环氧氯丙烷为原料合成了一种环磷腈基环氧树脂(PNEP),利用核磁(NMR)及傅里叶红外光谱(FTIR)对其结构进行了表征。以PNEP为基体,分别用4,4'-二氨基二苯甲烷(DDM)与4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂制备了两种环氧树脂固化物材料——DDM-PNEP和DDS-PNEP。通过极限氧指数(LOI)与热重分析(TGA)测试了材料的阻燃性能、热稳定性及成炭性能,并利用扫描电镜(SEM)对燃烧后残炭的形貌进行了表征。结果表明,制备的DDM-PNEP固化物具有更优异的阻燃性能,LOI可达27.1%;PNEP固化物初始热降解温度较低,DDM-PNEP为152℃,DDS-PNEP为159℃;主要热降解过程分两个阶段:DDM-PNEP为152~320℃和370~505℃两个阶段,DDS-PNEP为159~355℃和358~552℃两个阶段;DDMPNEP具有更好的成炭效果,600℃时残炭率为54.71%;SEM扫描测试结果表明,DDM-PNEP燃烧时形成的炭层致密均匀,能够起到良好的阻燃作用。     

环三磷腈及其衍生物的表征技术进展

环三磷腈及其衍生物是锂离子电池中常用的添加剂。本文主要介绍了环三磷腈及其衍生物表征技术的研究进展。同时,对环三磷腈及其衍生物在表征方面存在的问题以及今后的研究方向进行讨论。     

环磷腈基无卤阻燃环氧树脂的合成及性能研究

以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛和环氧氯丙烷为原料合成了一种环磷腈基环氧树脂（PNEP）,利用核磁（NMR）及傅里叶红外光谱（FTIR）对其结构进行了表征。然后以PNEP为基体,分别用4,4-二氨基二苯甲烷（DDM）与4,4-二氨基二苯砜（DDS）为固化剂制备了两种环氧树脂固化物材料DDM-PNEP和DDS-PNEP,通过极限氧指数（LOI）与热重分析测试（TGA）研究了材料的阻燃性能、热稳定性及成炭性能,并利用扫描电镜（SEM）对燃烧后残炭的形貌进行了表征。结果表明,制备的DDM-PNEP固化物具有更优异的阻燃性能,LOI可达27.1%; PNEP固化物初始热降解温度较低,DDM-PNEP为152℃,DDS-PNEP为159℃。主要热降解过程分两个阶段：DDM-PNEP为152℃～320℃和370℃～505℃两个阶段。DDS-PNEP为159℃～355℃和358℃～552℃两个阶段;DDM-PNEP具有更好的成炭效果,600℃时残炭率为54.71%;SEM扫描测试结果表明,DDM-PNEP燃烧时形成的炭层致密均匀,能够起到良好的阻燃作用。     

酚氧基环三磷腈的合成及其在聚烯烃弹性体中的协同阻燃特性

以苯酚与六氯环三磷腈为原料,氢氧化钠为催化剂,在四氢呋喃溶剂中直接合成了环三磷腈的苯酚取代物,避免了金属钠或NaH的使用,合成工艺简便而安全。将所合成的酚氧基环三磷腈与氢氧化镁复配用于聚烯烃弹性体的阻燃。结果表明,所合成的磷腈衍生物与氢氧化镁具有良好的协同阻燃作用,当体系中氢氧化镁的质量分数为48%,酚氧基环三磷腈质量分数为2%时,共混物的限氧指数达到36%,具有良好的阻燃效果。     

苯氧基环三磷腈的合成及表征

以苯酚、六氯环三磷腈(HCTP)、氢氧化钠为原料合成了苯氧基环三磷腈(PCPZ),考察了苯酚与HCTP摩尔比、反应时间、温度对PCPZ产物收率的影响,并采用傅立叶变换红外光谱、1H和13C 核磁共振、X射线衍射分析、热重分析、示差扫描量热分析对产物进行了表征.研究表明,以四氢呋喃为溶剂,采用等摩尔的氢氧化钠与苯酚,摩尔比为7.2∶1的苯酚与HCTP,反应温度65℃,反应时间48h,可得到产率为95%的PCPZ.     

六（烯丙氧基）环三磷腈的合成及其在不饱和聚酯片状模塑料中的阻燃应用

以六氯环三磷腈（HCCP）、烯丙醇为原料,合成出含不饱和键的新型磷腈阻燃单体六（烯丙氧基）环三磷腈（HACP）,用傅里叶红外光谱、质谱、核磁氢谱和元素分析表征其结构。采用自制的HACP作为阻燃剂,将其应用于不饱和聚酯片状模塑料中,通过极限氧指数、扫描电子显微镜及力学性能测试研究了HACP对不饱和聚酯片状模塑料的阻燃性能及力学性能的影 响。结果表明,当HACP用量为15 ％ 时,不饱和聚酯片状模塑料的极限氧指数为36.0 ％,燃烧等级（UL 94）达到V-0级,残炭率提高,弯曲强度为214.63MPa,冲击强度为106.23 kJ/m2。     

环三磷腈磷酸酯衍生物的合成及结构鉴定

以六氟环三磷腈和对溴苯酚为原料、碳酸钾为催化剂、丙酮为溶剂,在氮气保护下合成六（4-溴苯氧基）环三磷腈,再与三乙氧基磷反应制得环三磷腈磷酸酯的衍生物。通过1^HNMR、13^CNMR、31^PNMR对中间化合物和目标化合物进行了结构表征。     

六苯氧基环三磷腈的合成及其在丙烯酸树脂中的阻燃应用

以六氯环三磷腈（HCCP）、苯酚、氢化钠为原料,碳酸钾为催化剂,丙酮为溶剂,在氮气保护下合成了六苯氧基环三磷腈（HPCP）。采用红外光谱、核磁氢谱、碳谱、磷谱、差示扫描量热分析、热重分析技术对产物进行了表征。将HPCP作为阻燃剂添加到丙烯酸树脂中,测试了HPCP不同添加量的丙烯酸树脂的阻燃性和热稳定性。结果表明,当HPCP的添加量为20 wt %时,丙烯酸树脂的垂直燃烧可达UL-94 V-0级,极限氧指数从17.5 %增加到32.2 %,空气中700 ℃时残留质量提高至18.95 %,平均热释放速率（Mean HRR）和总热释放量（THR）分别降低至43 kW/m2和37 MJ/m2。     

催化合成六氯环三磷腈

以金属氯化物和吡啶共同作为催化剂,在惰性有机溶剂中,用氯化铵和五氯化磷反应合成了六氯环三磷腈,该法反应时间短,产率可高达８７％。     

六氯环三磷腈的合成进展

六氯环三磷腈是一种重要的中间体,具有多种用途。为了促进我国磷腈化合物研究开发,主要介绍了六氯环三磷腈的性质、合成方法和分离提纯技术,并提出了自己的见解     

六苯氧基环三磷腈阻燃PC及其热解过程的研究

将六苯氧基环三磷睛（HPGP）作为阻燃剂添加到聚碳酸醋（PC)中。极限氧指数测试和垂直燃烧测试结果显示,添加20份(质量份,下同)HPCP后,PC极限氧指数可从23. 5%增加至30.5%,垂直燃烧到达V-0级。通过热重（TG)以及热重一质谱CTG MSS联用仪分析了HPCP的阻燃机理,加人HPCP可以抑制PC在热解时因重排而生成羧基的数量。力学性能测试表明HPCP对PC的拉伸强度影响不大,但是添加20份H PCP后,冲击强度降低为纯PC的53. 84%。     

六苯氧基环三磷腈/全氟丁基磺酸钾协同阻燃PC

通过极限氧指数测定、垂直燃烧实验和锥型量热仪研究了六苯氧基环三磷腈(HPTCP)/全氟丁基磺酸钾(PPFBS)对聚碳酸酯(PC)的协同阻燃作用。结果表明,与单独使用HPTCP或PPFBS相比,添加含极少量(0.05%)PPFBS的复合阻燃剂(HPTCP/PPFBS),可使PC的阻燃级别显著提高,燃烧变慢,总热释放量、平均有效燃烧热明显降低,点燃时间明显增加,即复合极少量的PPFBS能明显提高HPTCP对PC的阻燃作用;单独使用HPTCP或PPFBS可显著改善PC的热稳定性,而使用HPTCP/PPFBS复合阻燃剂对PC热稳定性的影响较小。HPTCP是通过气相和凝聚相同时产生阻燃作用的,它能促进PC成炭,形成膨胀性炭层,并通过隔热、隔氧及阻止分解产物挥发而产生阻燃作用,复合极少量的PPFBS能显著增加阻燃PC的成炭量,因而改善了HPTCP的阻燃作用。     

六氯环三磷腈的合成进展

六氯环三磷腈是一种重要的中间体,具有多种用途。为了促进我国磷腈化合物研究开发,主要介绍了六氯环三磷腈的性质、合成方法和分离提纯技术,并提出了自己的见解。     

六氯环三磷腈的合成

由氯化铵和五氯化磷合成了环状和线性磷腈氯化物混合产品。最佳合成工艺条件为PCl5∶NH4Cl=1∶1 3,反应时间 6～ 7h。在最佳合成工艺条件下制备的纯六氯环三磷腈的熔点为 112 6～ 114℃。本实验发现氯化铵的颗粒度对产品收率有影响 ,氯化铵的粒度越小 ,产品收率越高。另外 ,在溶剂四氯乙烷回收使用时产品收率有所下降。