環(huán)三磷腈衍生物的合成及其阻燃性能的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，高分子材料在日常生活中的應(yīng)用愈加廣泛，與此同時(shí)，高分子材料阻燃的課題也越來越引人關(guān)注。近年來，多種新型的阻燃劑被開發(fā)出來，其中，含磷阻燃劑以其高效的阻燃效率，較低的煙毒量、熱釋放速率和良好的成炭性引起了廣泛的關(guān)注。環(huán)三磷腈衍生物不僅本身具有穩(wěn)定的熱學(xué)性能，優(yōu)異的阻燃性能，且化學(xué)性質(zhì)活潑易發(fā)生取代反應(yīng)生成新的磷腈衍生物，被看作是鹵系阻燃劑的替代者之一。本文合成三種不同的環(huán)三磷腈衍生物并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試表征，探究其對(duì)涂層

2、滌綸織物阻燃性能的影響和阻燃的機(jī)理，并將阻燃性能最出色的磷腈衍生物應(yīng)用于聚氨酯（PU）阻燃并探究其阻燃性能和阻燃機(jī)理。
　　(1)環(huán)三磷腈衍生物的合成及表征
　　分別合成了六(4-羥甲基苯氧基)環(huán)三磷腈（HHMCP）、六[（4-二苯基磷酰甲氧基）苯氧基]環(huán)三磷腈（HDPCP）、六[（4-二乙基磷酰甲氧基）苯氧基]環(huán)三磷腈（HDECP）三種不同類型的磷腈阻燃劑。通過傅立葉變換紅外光譜（FTIR）、核磁(1HNMR、31PNMR

3、)表征反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。同時(shí)采用熱失重分析（TGA）測(cè)試其熱學(xué)性能，研究表明：HHMCP、HDPCP和HDECP都具有良好的成碳效果，在600℃的空氣氛圍中，殘余率分別為：51.38％、43.14%和57.56%。。
　　(2)環(huán)三磷腈衍生物對(duì)涂層滌綸織物阻燃性能研究
　　將0%、1%、2.5%和5%的阻燃劑與粘合劑PU共混制備涂層液，通過工藝優(yōu)化，制備阻燃涂層滌綸織物，得到不同含量的HDECP/滌綸、HDPCP/滌綸和H

4、HMCP/滌綸。
　　通過熱重分析（TGA）測(cè)試，分析不同阻燃劑對(duì)涂層滌綸的熱穩(wěn)定性和成碳性能的影響，結(jié)果表明，HDECP、HDPCP的添加降低了阻燃織物的初始分解溫度，HHMCP則略微提高阻燃織物初始分解溫度，一定比例的阻燃劑添加可以有效的降低熱降解的最大速率。整理后的滌綸在空氣和氮?dú)夥諊械臍執(zhí)苛棵黠@提高，其中，HHMCP/滌綸殘?zhí)苛柯愿哂贖DECP/滌綸、HDPCP/滌綸；而HDECP/滌綸和 HDPCP/滌綸殘?zhí)苛拷咏?。?/p>

5、過極限氧指數(shù)測(cè)試發(fā)現(xiàn) HDPCP/滌綸， HDECP/滌綸，HHMCP/滌綸的LOI值分別為28.2%、28.0%、24.1%。而UL-94垂直燃燒測(cè)試表明，HDECP/滌綸、HDECP/滌綸達(dá)到B1標(biāo)準(zhǔn)。其中，2.5%HDECP/滌綸和5%HDPCP/滌綸在測(cè)試過程中，織物發(fā)生收縮成炭并且沒有產(chǎn)生溶滴，具有良好的抗熔滴性。通過分析三種阻燃織物熱裂解氣態(tài)產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)三種阻燃劑均可以不同程度抑制聚酯纖維的深度裂解，其中HDECP阻燃效果最好

6、，并具有抗熔滴性。
　　(3)HDECP/PU復(fù)合材料的阻燃性能研究
　　將3%、5%、8%比例的HDECP通過物理共混的方式加入PU中，制備得到不同比例的HDECP/PU復(fù)合材料。
　　通過熱重分析（TGA）測(cè)試不同比例的HDECP/PU發(fā)現(xiàn)其初始分解溫度有明顯的提高，熱降解的最大速率明顯降低。且800℃條件下，8%HDECP/PU在氮?dú)夥諊械臍執(zhí)苛枯^純PU提高了2400%，在空氣中較純PU提高了682%。通過UL