一种磷-氮阻燃剂的合成及其在聚丙烯中的应用

采用高温高压溶液聚合法合成了一种新型磷-氮阻燃剂N-对苯二甲酸-N'-(N-亚磷酸-乙二胺)-乙二胺(IFR)。将制得的阻燃剂与聚磷酸铵(APP)进行复配,并与聚丙烯(PP)进行共混,制备了阻燃PP复合物。通过极限氧指数(LOI)测定、垂直燃烧实验(UL94)、热重分析(TG)测试对复合材料的阻燃性能和热稳定性进行了表征,并借助扫描电子显微镜(SEM)表征了残炭表面形态。结果表明,当添加9%IFR和21%APP时,PP/IFR/APP体系的极限氧指数达到最大,为28.8%,并通过了UL94 V-0级。在该比例下燃烧所形成的炭层呈现出膨胀的连续结构,可以很好覆盖于材料表面形成阻隔效果。这表明该阻燃剂与APP复配对PP具有良好的阻燃作用。     

新型磷-氮阻燃剂的合成及其与三聚氰胺氰脲酸盐在PA6中的协效应用

合成了一种新型磷-氮阻燃剂N,N′-哌嗪四苯氧基氨基磷酸酯(PTPP),将PTPP与三聚氰胺氰脲酸盐(MC)的复合物添加到聚酰胺6(PA6)中,发现复配体系的阻燃性能优于添加单一PTPP或MC的体系。添加8%的PTPP和11%的MC可使PA6的极限氧指数提高到29%,阻燃级别达UL94V-O级。采用热重分析研究了不同组分的热降解行为,通过扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱仪研究了高温氧化后的炭层形态及其组成变化。结果表明,PTPP与MC并用可在气相和凝聚相同时发挥阻燃作用。     

磷氮溴协效阻燃剂的合成及应用研究

作者以三氯氧磷季戊四醇、苯胺和液溴为原料合成了具有成碳结构的磷氮溴阻燃剂季戍四醇双磷三溴苯胺盐。中间体季戌四醇双磷苯胺盐能最佳合成条件为：苯胺与季戊四醇舣磷酰氯摩尔比2．4．1，反应条件80℃，反应时间2h；在此条件下，中间体能收率可达94％。产物季戍四醇双磷酸三溴苯胺盐的最佳合成条件为：溴素与中间体的摩尔比为8：1，     

硼-磷-氮协效膨胀型阻燃剂的合成与性能研究

以三聚氰胺(MEL)、磷酸(PA)、硼酸(BA)等为原料,合成了三聚氰胺磷酸盐(MP)和三聚氰胺硼酸盐(MB)中间体,以及三聚氰胺磷酸硼酸盐(MPB)硼-磷-氮协效三位一体膨胀型阻燃剂,用红外光谱和元素分析等方法对合成产物的结构和组成进行了表征,确定了阻燃剂合成的最佳条件。探讨了MPB的元素组成对MPB阻燃环氧树脂复合材料氧指数的影响,以及MPB的协同阻燃机理。结果表明:合成MP时,三聚氰胺和磷酸的最佳摩尔比为1:0.5;合成MB时,三聚氰胺和硼酸的最佳摩尔比为10:1;合成MPB-1(以MP为中间体)的最佳质量比为w(MP):w(BA)=3:1;合成MPB-2(以MB为中间体)的最佳质量比为w(MB):w(PA)=0.92:1。MPB-2对环氧树脂的阻燃性能优于MPB-1,这是由于MPB-2中元素组成均衡,使得B-P-N协效作用明显。     

水溶性磷-氮协效膨胀型阻燃剂的制备及应用

采用聚乙烯亚胺与含磷中间体前体为原料,制备了一种用于水发泡软质聚氨酯泡沫材料的水溶性磷-氮协效膨胀型阻燃剂,讨论了阻燃剂结构对阻燃效果的影响。结果表明,在阻燃剂用量6. 67%条件下,可将聚氨酯泡沫的极限氧指数从17%提高至24%,UL94从V-2提高到V-0级,且不影响发泡过程。     

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。     

大分子磷-氮阻燃剂的合成及其在PE中的应用

以四羟甲基硫酸磷和三聚氰胺为原料,合成了大分子含磷-氮阻燃剂三聚氰胺四亚甲基硫酸膦齐聚物(MTMPSO),利用傅里叶红外光谱(FTIR)及13C、31P固体核磁(13C、31P NMR)对其结构进行了表征。将MTMPSO与聚磷酸铵(APP)复配得到的膨胀阻燃体系(IFR)添加到聚乙烯(PE)中制备成阻燃型PE材料(IFR-PE),研究了材料的阻燃性能和热降解行为。实验结果表明:当IFR添加量为32%时,IFR-PE可通过UL-94 V-0级,极限氧指数(LOI)达到26%。热重分析(TGA)测试表明:800℃时,IFR-PE残炭量为23.4%,表明阻燃剂的添加提高了材料的成炭性能。     

磷氮阻燃剂的合成及其在环氧树脂中的应用

由亚磷酸、乙腈和苯膦酰二氯(PPDC)合成了一种添加型阻燃剂——苯膦酰二氨基双乙基四膦酸(PAEPA)。通过FTIR和ESI-MS对PAEPA的结构进行了表征。并将PAEPA混入环氧树脂(EP)中制备了阻燃环氧树脂,通过TGA、UL-94测试和LOI测试考察了用三乙烯四胺(TETA)固化的环氧树脂的阻燃性和热性能。结果表明,当w(P)=2.6%时,环氧热固性材料表现出优异的阻燃性能,并通过了UL94实验的V-0等级,LOI为29.8%。热重分析结果表明:800℃的残炭量为17.7%。SEM结果表明:EP/TETA体系中的PAEPA明显促进环氧树脂形成更致密、丰富的密封炭层,以提高燃烧过程中基体的阻燃性能。     

一种新型烷基磷系阻燃剂的合成及其在尼龙6中的应用

以次磷酸钠为原料合成异丁基次磷酸铝(A-MBPa)阻燃剂,利用氢核磁(1H NMR)、磷核磁(31P NMR)、元素分析、等离子发射光谱仪(i CP)及红外光谱仪确定了A-MBPa的结构,并通过熔融共混法制备出AMBPa阻燃尼龙6(PA6)复合材料。采用热重分析仪(TG)、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)及锥形量热仪等方法对其热性能及阻燃性能进行了表征。结果表明,随着A-MBPa添加量的增加,PA6/A-MBPa复合材料的热稳定性降低,热重测试后残余量增多;当A-MBPa添加量为20%时,PA6/A-MBPa复合材料的LOI为26.4%,UL94达到V-0级,且形成明显的炭层,此外PA6/A-MBPa复合材料的力学性能呈现出随着A-MBPa添加增多而降低的趋势。结果表明,A-MBPa在阻燃PA6体系中是一种有效的阻燃剂。     

新型磷—卤协效阻燃剂的合成与应用

以乙二醇、２,３-二溴丙醇或二溴新戊二醇、三氯氧磷等为原料合成了四（２,３-二溴丙基）乙二醇双磷酸酯和１,２-二（５,５’-二溴甲基 １,３,２-三氧-２-磷杂己烷基）乙烷两种磷—卤协效阻燃剂,所合成的化合物均经元素分析和红外光谱证明其分子结构。将前者用于聚氨酯泡沫塑料中,添加量１２％时,氧指数达到２３以上,水平燃烧速率下降６０％。     

TGBD2型阻燃剂的合成及其在PA6工程塑料的应用

以DOPO、TGIC、四溴苯酐为主要反应原料合成TGBD2膨胀型阻燃剂,并通过DSC、红外、熔点测试仪对其进行表征,将其按填量分别为3.5%及5%两种比例应用于PA6工程塑料中,通过拉伸测试、DSC测试、表面能测试、吸水率测试等对工程塑料进行了综合性能研究。结果表明:当TGBD2的质量分数为5%时,PA6工程塑料的综合性能较为优良。     

新型磷氮阻燃剂的合成及其在阻燃PC中的应用

以苯基膦酰二氯(DCPPO)和对苯二胺为原料合成了一种新型大分子含磷氮阻燃剂——聚苯基膦酰对苯二胺(PDPPD)。通过FT-IR和1H-NMR的测试,对产物的结构进行了表征。热重(TG)分析结果表明:该化合物具有较好的热稳定性;从氧指数(OI)测试结果可以看出:该阻燃剂对聚碳酸酯(PC)具有良好的阻燃效果。     

磷氮阻燃剂/协效剂对PA9T的阻燃性、热稳定性的影响

探究二乙基次磷酸铝(ADP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)及不同协效剂(勃姆石、无水硼酸锌(ZnB)、锡酸锌、三氧化钼)对PA9T阻燃性能的影响,且定量分析阻燃体系的分散性,同时分析阻燃体系的阻燃机理。结果表明:当m(ADP)∶m(MPP)=2∶1,PA9T/ADP/MPP的LOI值为38.5%,UL-94达到V-0级,阻燃效果最佳。PA9T/13.3%ADP/6.7%MPP的实际残炭率高于理论残炭率,表明ADP/MPP的引入促使PA9T在凝聚相交联成炭。协效剂对PA9T阻燃性能的影响程度排序为:ZnB>三氧化钼>锡酸锌>勃姆石。PA9T/FR/ZnB复合材料的烟气释放最低,燃烧后碳氢化合物的释放量显著降低,CO₂释放量提高。复合材料燃烧后形成连续、致密的炭层,且炭层中存在磷酸类物质、碳氧化物及铝氧化物等,具有典型的凝聚相阻燃机理。     

一种含磷-氮-溴膨胀型阻燃剂的合成

以苯酚、溴素、双氧水、三氯氧磷、三聚氰胺等为原料,经三步合成含磷-氮-溴膨胀型阻燃剂双-(2,4,6-三溴苯基)磷酸二酯二三聚氰胺盐。第一步以乙醇为溶剂,苯酚、溴素与双氧水的摩尔比为1∶1.55∶1.78时,中间体Ⅰ三溴苯酚的收率达到98.2%;第二步以苯为溶剂、吡啶为缚酸剂,中间体Ⅰ与三氯氧磷的摩尔比为2.3∶1时,中间体Ⅱ的收率达到89.1%;第三步以DMSO为溶剂,反应温度为130℃,目标产物Ⅲ的收率达到95.8%。采用红外光谱和质谱对中间体及目标产物进行了结构表征。     

氮-磷-硫膨胀型阻燃剂在聚碳酸酯中的应用研究

将氮-磷-硫膨胀型阻燃剂(NPS)添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃聚碳酸酯复合材料。通过极限氧指数、垂直燃烧、热失重分析仪和锥形量热仪研究了NPS对PC阻燃性能和热稳定性能的影响。结果表明,当NPS的添加量为0.075%(质量分数,下同)时,体系的极限氧指数达到最大值34.25%,垂直燃烧等级为V-0级;NPS的加入使PC的起始分解温度由419.7℃降至389.0℃,残炭率由15.26%增加至20.8%,同时能有效降低PC的热释放速率(H_(RR))和总热释放量(T_(HR))。     

海泡石协效膨胀型阻燃剂在三元乙丙橡胶中的应用

以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体材料,制备了海泡石协效膨胀型阻燃复合材料,研究了海泡石的添加量对EPDM复合材料的硫化特性、力学性能和燃烧性能的影响。结果表明,随着海泡石用量的增加,EPDM复合材料的硫化时间缩短,拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率等力学性能显著提升。适量海泡石可降低EPDM复合材料的热释放量和发烟量,并且提高氧指数值和点火时间,具有良好的协效阻燃抑烟作用。     

一种磷氮膨胀型阻燃剂的制备及应用试验

近几年来全球阻燃剂的用量及销售市场一直呈增长的趋势。无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂一直是人们追求的目标，其中磷氮系的膨胀型成炭阻燃剂，成为非常活跃的研究领域。它具有阻燃效果好，低烟、低毒、添加量相对较少，燃烧时生成的炭层可以吸附熔融着火的聚合物。     

一种磷氮膨胀型阻燃剂的制备及应用试验

叙述了一种磷酸酯胺盐的合成路线、合成操作要点及合成工艺条件。将此特定磷酸酯胺盐与磷酸蜜胺盐复配而成的磷氮膨胀型阻燃剂，用于聚丙烯阻燃效果好，低烟低毒、添加量相对较少，机械特性好，燃烧时生成的炭层可以防止熔滴。本试验合成的特定磷酸酯胺盐合成工艺条件简单，要求低，容易实施。     

含三嗪环磷-氮型阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料中的应用

将自制的含三嗪环磷-氮型阻燃剂(P-THCA)用于聚氨酯泡沫塑料(PUF)中,详细探索了P-THCA用量对PUF性能的影响,并与其他两种市售阻燃剂双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)和聚磷酸铵(APP)进行了比较。结果表明:随着P-THCA用量的增加,阻燃PUF的密度逐渐提高,压缩强度呈先增大后减小的趋势;导热系数则呈现先降低后增加的趋势,但整体变化较小;阻燃PUF的极限氧指数(LOI)均呈增加趋势,当P-THCA用量为15%时,PUF/P-THCA的LOI可达到最大值26%。此外,与未阻燃PUF相比,PUF/P-THCA的点燃时间明显延长,热释放总量由18.36 MJ/m2降低至10.12 MJ/m2,其综合阻燃效果明显优于其他两种阻燃剂阻燃的PUF。     

无卤磷氮阻燃剂的合成及在PC阻燃中的应用

以9, 10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物（DOPO）和N-苯基马来酰亚胺（N-PMI）为原料,合成了一种新型无卤含氮氧杂膦菲阻燃剂DOPMI,通过FT-IR、LC-MS、TG和DSC对DOPMI做了结构表征和热性能分析。研究了DOPMI及与其他阻燃剂复配应用于聚碳酸酯（PC）后对阻燃性能、力学性能、热分解行为及残炭形貌的影响。结果表明：含3%DOPMI、2%甲基苯基聚硅氧烷（MPS）和24%含磷阻燃PET的PC体系阻燃级别达UL 94 V-0级,LOI提高到30.4%;阻燃剂的加入使PC的缺口冲击强度和拉伸强度有所降低;DOPMI虽不能增加PC的成炭率,但可加速PC交联成炭;此外,SEM照片显示,DOPMI能促使PC发泡,MPS能起到协效阻燃的作用。