新型磷氮阻燃劑SPDAPT的合成及應(yīng)用.pdf

1、聚丙烯(PP)是重要的通用塑料，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性，廣泛的應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子電器、通訊設(shè)備、醫(yī)療器械、化工設(shè)備、包裝制品等領(lǐng)域。但是聚丙烯是由碳、氫兩元素組成的，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)致使它非常易燃燒，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)存在著安全隱患。為了降低它的可燃性，就需要加入阻燃劑。多年來(lái)，對(duì)PP阻燃的研究一直是人們關(guān)注的話題之一。經(jīng)過(guò)阻燃研究人員的艱苦努力已取得了可喜的成就，但是還存在一些問(wèn)題，所以對(duì)阻燃聚丙烯的研究一直沒(méi)有停滯過(guò)。本文合成

2、了一種新型的膨脹阻燃劑用于阻燃PP，得到比較好的效果，希望能對(duì)阻燃聚丙烯的發(fā)展提供更多有用的信息。
　　用季戊四醇和三氯氧磷反應(yīng)生成螺環(huán)磷酰二氯，再用螺環(huán)磷酰二氯作為中間體，再和苯代三聚氰胺約4∶1反應(yīng)（苯代三聚氰胺稍微過(guò)量），用丙酮作溶劑，三乙胺作催化劑和縛酸劑，回流約7-9h。經(jīng)過(guò)抽濾、洗滌、烘干，得到螺環(huán)磷酰苯代三聚氰胺酯(SPDAPT)，為白色粉末，熔點(diǎn)為256-258℃，產(chǎn)率為70％左右。對(duì)其進(jìn)行了紅外、氫核磁、磷核磁、

3、元素分析(C、H、O、P、N、Cl)等分析。其中紅外譜圖中在949cm-1處有明顯的吸收峰，而此處正是P-N鍵的伸縮振動(dòng)峰所在處，從而證明了磷氮鍵的生成，進(jìn)而證實(shí)了產(chǎn)物的生成;磷核磁譜圖上有兩個(gè)磷峰，且面積比約為1∶1這是和理論值一致的，氫核磁的結(jié)果及元素分析結(jié)果也同樣符合理論值，證實(shí)了SPDAPT的其分子結(jié)構(gòu)。熱重結(jié)果表明它具有很好的熱穩(wěn)定性和高溫成炭性，非常適合做阻燃劑、或成炭劑。它是目前少見(jiàn)的集酸源、炭源、氣源為一體的膨脹型阻燃劑

4、，而且它三源的結(jié)合形勢(shì)是以共價(jià)鍵相連的，而非傳統(tǒng)的離子鹽的形式，其中的磷和氮元素在阻燃過(guò)程中的協(xié)同效應(yīng)更高。
　　對(duì)SPDAPT單組分阻燃PP經(jīng)行了研究，結(jié)果表明樣品氧指數(shù)隨著阻燃劑添加量的增加而提高，當(dāng)添加量為25％時(shí)材料的阻燃級(jí)別能達(dá)到Ⅴ-0級(jí)。同時(shí)適宜量的阻燃劑的添加在某些方面提高了材料的力學(xué)性能，如彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、拉伸模量等。樣品斷裂面掃描電鏡分析結(jié)果結(jié)合力學(xué)測(cè)試結(jié)果說(shuō)明SPDAPT與PP有較好的相容性，適當(dāng)?shù)奶砑幽茉?/p>

5、強(qiáng)PP的力學(xué)性能。綜合力學(xué)性能，熱穩(wěn)定性，阻燃性能說(shuō)明用SPDAPT阻燃PP能夠達(dá)到很好的效果，SPDAPT最適宜的添加量為25％。
　　為了降低成本，同時(shí)迎合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的理念，減少有害成分的釋放，論文在阻燃劑總添加量為25％的前提下，對(duì)SPDAPT和APP復(fù)配阻燃PP進(jìn)行了研究。結(jié)果表明用SPDAPT和APP復(fù)配阻燃PP是可行的，而且加入3％分子篩是非常有用的。綜合考慮到低毒、環(huán)保、和材料的性能，當(dāng)阻燃劑總添加量為25％時(shí)，