新型三嗪環(huán)類阻燃劑的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、三聚氰胺及其鹽類化合物是一種常見的三嗪阻燃劑，由于具有無鹵、低煙，對光和熱穩(wěn)定，阻燃效果佳且廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。但它與高分子材料基體的相容性差，在基體中分散不均勻，進(jìn)而嚴(yán)重影響了材料的力學(xué)性能。通過對三聚氰胺進(jìn)行非極性改性，提高其與高聚物的相容性，已成為三聚氰胺基阻燃劑的研究熱點(diǎn)。
　　本課題以三聚氰胺和苯甲醛為原料，首次在無溶劑條件下進(jìn)行席夫堿反應(yīng)，得到了一種新型三嗪環(huán)衍生物—2,4,6-三（N-苯甲亞胺基

2、）-1,3,5-三嗪。采用單因素法考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)物配比對產(chǎn)物收率的影響。實(shí)驗(yàn)表明最佳工藝條件為：反應(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)時(shí)間為5h，三聚氰胺和苯甲醛的物料比為1:3.5，此時(shí)產(chǎn)率為71.8％。并利用紅外光譜、核磁共振氫譜和元素分析等方法表征了該新型三嗪衍生物的結(jié)構(gòu)組成。溶解性實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)非極性改性后的三聚氰胺在常溫下不溶于沸水，微溶于N,N-二甲基甲酰胺。
　　將三聚氰胺以及合成的三聚氰胺基席夫堿按照不同的質(zhì)量比添

3、加到聚丙烯(PP)中，通過熔融共混制備了PP/三聚氰胺和PP/三聚氰胺基席夫堿復(fù)合材料。利用微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，掃描電子顯微鏡(SEM)分別對PP/三聚氰胺和PP/三聚氰胺基席夫堿復(fù)合材料的力學(xué)性能和微觀形貌進(jìn)行研究，結(jié)果顯示：三聚氰胺經(jīng)非極性改性相較于未改性添加到PP中，其復(fù)合材料的力學(xué)性能、填充顆粒的分散性和界面的相容性均得到改善。在三嗪衍生物用量為20g，PP用量為400g時(shí)，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別比純PP高7.85

4、%和4.28%，綜合力學(xué)性能最優(yōu)，同時(shí)SEM結(jié)果也顯示該配比下，PP/三聚氰胺基席夫堿復(fù)合材料的沖擊斷裂面最為平坦，填充顆粒在基體中的分散最為均勻。
　　分別采用熱重分析法、極限氧指數(shù)和垂直燃燒試驗(yàn)研究了改性PP的熱穩(wěn)定性和阻燃性，結(jié)果顯示：新型三嗪衍生物的熱重曲線有兩個(gè)失重階段，第一階段的失重率為68.5%，近似于其分子中三個(gè)苯環(huán)的百分含量(69.2%)，進(jìn)一步驗(yàn)證了該化合物的熱分解過程；與純PP相比，PP/三聚氰胺基席夫堿復(fù)合