磷腈系列磷———氮系阻燃剂

介绍了磷腈系列Ｐ－Ｎ系阻燃剂的特性、用途及它们的合成方法,并分析了国内外开发现状及发展趋势。     

新型磷-氮系复配阻燃剂在聚丙烯中的应用

采用一种新型磷-氮系阻燃剂与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂,对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃PP的阻燃性能、热分解过程及力学性能。结果表明:当复配阻燃剂添加量为30%时,阻燃改性PP的氧指数和垂直燃烧等级分别达到32.3%和UL94 V-0级,拉伸强度为37.4 MPa,缺口冲击强度为39.5 kJ/m2,并且具有很好的热稳定性。     

新型磷-氮膨胀阻燃剂在改性聚丙烯中的应用研究

采用自制干法合成的磷-氮膨胀型阻燃剂(磷酸酯三聚氰胺盐,IFR)复配聚磷酸胺(APP)和聚四氟乙烯(PT-FE)阻燃改性聚丙烯(PP),利用极限氧指数法、垂直燃烧法分析了阻燃PP的燃烧性能,通过热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对阻燃PP的热降解过程、燃烧性能、残炭结构进行了分析,并研究了燃烧过程中复配阻燃体系对PP的阻燃机理。结果发现,IFR、APP和PTFE之间具有明显的阻燃协效作用;当阻燃剂总添加量为24%(APP为6%、IFR为17.5%、PTFE为0.5%)(质量分数)时,阻燃PP的极限氧指数达到30.1%,垂直燃烧测试达UL 94V-0级;加入阻燃剂还能提高PP的热稳定性。     

阻燃剂BDP中磷含量的测定

文章主要叙述了阻燃剂BDP中磷含量的测定。试样于硝酸和高氯酸中分解后,加入喹钼柠酮沉淀剂形成沉淀,通过过滤干燥,冷却称量后,计算出样品中。     

磷-氮膨胀型阻燃剂和溴锑阻燃剂复配对聚丙烯的性能影响

将磷-氮膨胀阻燃剂和溴锑阻燃剂分别单独或者按照一定的比例复配与聚丙烯（PP）熔融共混挤出制备阻燃PP复合材料,通过垂直燃烧测试、锥形量热测试、热失重分析、扫描电镜测试等研究其阻燃性能和阻燃机理,通过力学实验研究不同阻燃剂的添加对PP物理性能的影响。结果表明,单独添加膨胀型阻燃剂,阻燃剂的含量达到21%才能实现1.6mm样条UL-94 V-0级,单独添加溴锑阻燃剂,阻燃剂的添加量为32%时,2mm的样条只能达到V-1级,将膨胀型阻燃剂和溴锑阻燃剂复配,总添加量19%可以实现1.6mm样条UL-94 V-0级;在锥形量热测试中,复配体系的Av-HRR、Av-EHC、THR值都明显降低,形成的残炭更加坚硬致密。磷-氮膨胀型阻燃剂和溴锑阻燃剂复配可以降低阻燃剂的添加量,两者有明显的协效阻燃作用。     

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。     

磷-氮阻燃剂的合成及整理棉织物性能

以亚磷酸二甲酯、丙烯酰胺和三聚氯氰为原料,合成了无甲醛磷-氮阻燃剂,通过FTIR、1HNMR和31PNMR对阻燃剂的结构进行了表征。通过轧烘焙工艺制备了阻燃棉织物,利用FTIR、SEM和EDS对整理棉织物的结构、表面形态和元素组成进行了测试。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、锥形量热(CCT)研究了整理棉织物的阻燃性能,采用热重分析法(TG)测试了整理棉织物的热稳定性能。结果表明:整理后纤维表面粗糙,覆盖有明显颗粒,且均匀分布着磷、氮元素。整理棉织物的极限氧指数由18%提高到31%,续燃时间、阴燃时间由9 s、25 s均降到0 s,损毁长度由300 mm降低到74 mm。在氮气及空气中的残炭率提高了28.0%和14.6%,最大热降解速率降低了66.7%及68.0%。最大热释放速率(PHRR)由203.5 kW/m2降低到57.9 kW/m2,总释放热(THR)由6.0 MJ/m2降低到2.9 MJ/m2。整理后棉织物具有良好的阻燃性能。     

EVA/油田污泥/氮-磷阻燃剂复合材料的阻燃性能研究

以富含CaCO_3的油田污泥(OS)为原料,采用熔融共混的方法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/OS/氮-磷阻燃剂(N-P)复合材料,并通过锥形量热仪测试(CCT)、极限氧指数(LOI)测试、烟密度测试(SDT)、扫描电镜(SEM)分析、热重分析(TGA)等手段研究了该复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能。结果表明:当OS和N-P的添加量分别为45%和5%时,EVA/OS/N-P复合材料具有最低的热释放速率峰值,并且可形成比EVA/OS复合材料更加致密的炭层。适量N-P的添加可提高EVA/OS复合材料的LOI和抑烟性能,EVA/OS/N-P复合材料的LOI最高可达25.3%。此外,EVA/OS复合材料较之EVA/OS/N-P复合材料具有更高的热稳定性。     

磷氮系阻燃剂研究

文章对磷氮系阻燃剂三聚氰胺磷酸益（MP）、三聚氰胺多聚磷酸盐（MPP）、2,4,8,10-四氧-3,9．二磷螺环[5,5】十-烷-3,9-二氧-3,9-二三聚氰胺盐（cN．329）、双（2,6,7-三氧-1—磷-双环【2,2,2】辛烷-1—氧甲基）磷酸醣三聚氰胺盐（Melabis）的合成进行了研究,其收率分别达到了奏％,99％,60％,46．2％。并甩红外光谱、核磁、高压液相色谱、元素分析对其进行了表征。介绍了-种新型的三聚氰胺多聚磷酸盐合成方法。讨论了磷氮系阻燃剂在中国市场的应用前景。     

快速测定氟硅酸中五氧化二磷含量

现行湿法磷酸国家标准GB/T1 871 1 995中测定氟硅酸中P2 O5,由于含量少,规定采用比色法,操作繁琐耗时,且需精密仪器。本分析法采用在酸性介质中,正磷酸根与喹钼柠酮沉淀剂反应生成黄色磷钼酸喹啉沉淀,经过滤洗涤后,将沉淀溶解于氢氧化钠标准溶液中,然后用硝酸标准溶液滴定过量的氢氧化钠,根据氢氧化钠和硝酸标准溶液实际消耗体积求出五氧化二磷含量,大大缩短了分析时间,操作简便,不需精密仪器,对湿法磷酸副产氟硅酸中的五氧化二磷分析有实用性。1　试剂和溶液( 1 )　GB/T6682中三级水( 2 )　盐酸　GB/T62 2( 3)　硝酸　GB/62 6( 4 )　…     

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。     

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。     

新型氮、磷阻燃剂的制备及应用

制备了新型氮、磷阻燃剂,阻燃试验结果显示该氮、磷阻燃剂是一种较好的新型阻燃剂。     

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。     

积极开发磷－氮系阻燃剂

论述磷系阻燃剂的阻燃机理以及Ｐ－Ｎ系阻燃剂的主要品种和应用，介绍了磷腈聚合物阻燃剂的研制和开发，并对加快发展我国磷系阻燃剂的几个问题进行了简要的讨论。     

大分子含磷-氮阻燃剂阻燃聚乙烯的性能研究

将大分子含磷-氮阻燃剂三聚氰胺四亚甲基硫酸膦齐聚物(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、热降解行为、燃烧后的残炭形貌、力学性能及耐水性。实验结果表明:当IFR添加量为32%时,IFR-PE可通过UL 94V-0级,极限氧指数(LOI)达到了26%。热重分析(TGA)测试表明:800℃时,IFR-PE残炭率为23.4%,表明阻燃剂的添加大大提高了材料的成炭性能。扫描电镜(SEM)结果表明:IFR-PE燃烧后形成连续致密的炭层,能有效阻止热量传递和可燃气体的流动,提高了材料的阻燃性能。耐水性实验表明:IFR-PE的失重率仅为0.46%,具有很好的耐水性能。     

用于环氧树脂磷-氮阻燃固化剂的合成及应用

以1,2-环己二胺(DACH)和苯基膦酰二氯(PPDC)为原料合成了一种新型环氧树脂(EP)阻燃固化剂苯基膦酰-1,2-环己二胺(PPDAC),并用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氢核磁共振(¹HNMR)和热重分析仪(TGA)对其进行了表征,制备了系列PPDAC/EP,采用TGA、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧试验和扫描电镜(SEM)研究了其热稳定性、阻燃性和炭层形貌。结果表明:PPDAC的填充可以提高EP树脂的阻燃性能,添加PPDAC的EP残炭率和阻燃性均得到提高,但其初始分解温度和力学性能下降。添加PPDAC的EP残炭表面发泡膨胀明显,阻燃效果优异。     

磷氮复合阻燃剂DMS的合成及其阻燃增韧PLA

利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、对苯二甲醛(TPA)和三聚氰胺(ME)合成了磷氮复合阻燃剂(DMS)。傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试证明了DMS的成功制备。热重分析(TGA)结果表明,DMS具有较好的热稳定性与优秀的成炭能力。将聚乳酸(PLA)、DMS、热塑性聚酯弹性体(TPEE)与增容剂环氧大豆油(ESO)共混制备了阻燃增韧PLA复合材料。添加质量分数为1%DMS、5%TPEE、5%ESO的PLA复合材料,其极限氧指数(LOI)为30%,UL-94垂直燃烧测试中达到V-0等级。锥形量热(CCT)测试结果显示,峰值热释放速率(PHRR)和总热释放(THR)相比于纯PLA大幅度下降,表明DMS具有优异的阻燃能力;其冲击强度相比纯PLA提升了291%,表明TPEE对于PLA具有较好的增韧作用。扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(LRS)测试表明,DMS的添加可以促使PLA复合材料形成连续致密的炭层。     

新型磷氮阻燃剂对尼龙6的阻燃作用

研究了一种基于烷基次磷酸铝的新型磷氮阻燃剂(OP)对尼龙6(PA6)的阻燃作用。试验结果表明:该阻燃剂对PA6具有良好的阻燃作用,当其添加质量分数为25%时,PA6的氧指数(LOI)大于30%,阻燃级别达到FV-0级,燃烧时材料的热释放速率、质量损失速率和总热释放量明显降低。热重分析结果表明:OP改变了PA6的热降解过程,使之成炭化学反应提前,形成的炭层通过隔热和隔氧而产生阻燃作用。添加OP对材料的机械性能有些影响,如弯曲强度和弯曲模量有所增加,而拉伸强度和冲击功有所下降,但影响不大。     

磷氮阻燃剂GAP-DOPO的合成及其对环氧树脂阻燃性能

以3-氨基苯酚、戊二醛及9,10-2H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,制备了一种磷氮阻燃剂1,5-双(3-羟基苯氨基)-1,5-双{二苯并[c,e][1,2]氧杂膦-6-氧化物}戊烷(GAP-DOPO),对中间体1,5-双(3-羟基苯基亚胺基)戊烷(GAP)和GAP-DOPO的物料配比、溶剂用量、反应温度和反应时间进行了单因素考察,GAPDOPO的最佳合成条件为:n(GAP)∶n(DOPO)=1.0∶2.1,溶剂用量为GAP质量的10倍,反应温度为90℃,反应时间为6 h。通过FTIR、~1HNMR与TGA对阻燃剂的结构及热性能进行了表征;将GAP-DOPO用于阻燃环氧树脂(E-51),制备了3种阻燃环氧树脂复合材料EP1、EP2和EP3,并用TGA、SEM对复合材料的热性能及残炭结构进行了表征,使用垂直燃烧测试仪对试样进行了燃烧测试。结果表明:当w(GAP-DOPO)=30%时,EP3可通过UL94 V-0级测试;TGA结果显示,在800℃(N_2氛围)下,EP3残炭率为21.5%,与纯环氧树脂的16.3%相比,提高了31.9%;SEM结果表明:阻燃剂的加入能够明显改善环氧树脂燃烧后残炭形貌,GAP-DOPO能够提高环氧树脂的阻燃性能。