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。     

新型高含磷量同环双膦阻燃剂的合成与应用

以三氯氧磷和三羟甲基氧化膦为原料,合成了一种新型高含磷量同环双膦阻燃剂,即1,4-二氧代-2,6,7-三氧杂-1,4-二磷杂双环[2.2.2]辛烷(DODPCP),并通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)对产物的结构进行了表征分析。然后考察了反应温度、反应时间及物质量比等对产率的影响,结果表明,该阻燃剂最佳合成工艺条件如下:在氮气保护下,20℃将三羟甲基氧化膦与三氯氧磷按物质量比1:1加至反应瓶中,在25、45、80℃三个阶梯温度下分别反应2、2、4 h。产物DODPCP的产率达到95.8%,熔点为(211±2)℃,分解温度为(305±5)℃。差热分析结果表明,该合成产物具有良好的热稳定性。应用实验结果表明,当DODPCP在聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的添加量为20%时,阻燃PBT试样的极限氧指数为29%,已达到难燃级别,且燃烧成炭无熔滴;将DODPCP与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配且添加量均为10%时,阻燃PBT试样的极限氧指数可达到28%,燃烧时成炭无熔滴,这说明DODPCP无论单独应用还是与MPP复配,均对PBT具有良好的阻燃效果。     

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。     

双笼状磷酰胺阻燃剂的合成及其应用

基于提高不饱和聚酯树脂(UPR)的阻燃性，设计合成了苯基膦酰二(N,N-甲基硅酸三羟甲基笼状酯)胺(PPTMA),通过实验优化得到最佳反应条件为氮气保护下，以二苯醚为溶剂，原料摩尔比r=2.0,温度控制在180℃,反应4 h。利用核磁共振谱和红外光谱、热重-差热分析验证了化合物的分子结构和性能，该化合物分解温度为254℃,具有较好的耐高温性能。通过热重-差热、极限氧指数、垂直燃烧等测试方法表征了PPTMA的阻燃性能，结果表明，将PPTMA应用于UPR中，表现出较好的成炭抗熔滴效果和阻燃性能。燃烧后的复合材料表面形成了一层密集的簇状颗粒物，是通过凝聚相阻燃机理实现的。力学性能结果表明，PPTMA能有效地提高材料的拉伸强度，同时维持原料的断裂伸长率，能满足UPR在工业领域的应用要求。