新型反应型阻燃剂中间体DOPO及其衍生物的合成

新型反应型阻燃剂中间体DOPO及其衍生物的合成

蒋建中[1]2004年在《新型反应型阻燃剂中间体DOPO及其衍生物的合成》文中指出9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是新型反应型阻燃剂中间体,由它合成的阻燃剂有优良的热稳定性和阻燃性,可用于电子、合成纤维、半导体封装材料的阻燃。 本论文以叁氯化磷与邻苯基苯酚为原料合成了含9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的混合物,后在甲苯体系中转化为DOPO。考察了催化剂种类、物料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对收率的影响,并用正交实验优化了工艺条件。 以DOPO为原料合成出新型反应型阻燃剂单体6-氧-6H-二苯并(c,e)(1,2)氧磷杂己环-6-酮-丁二酸。

疏引[2]2008年在《磷/硅阻燃剂的合成及对PC/ABS阻燃性能的研究》文中指出磷酸酯类化合物作为无卤阻燃剂广泛地应用于PC/ABS中,它克服了含卤阻燃剂的缺点,在燃烧时产生较少的烟以及毒性气体。9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是一种新型含磷反应中间体,DOPO及其衍生物具有低烟、无毒、不迁移等优点,广泛地应用于聚合物中以提高其阻燃性能和热性能。本文以DOPO为原料合成了两种新型磷/硅阻燃剂(DPWDF和DPTS)并利用红外(FTIR)和核磁(NMR)对中间体和阻燃剂进行了结构表征;通过LOI,TGA,FTIR和SEM研究了合成的阻燃剂对PC/ABS阻燃性能以及热性能的影响。LOI的研究结果表明,DPWDF和DPTS的加入提高了PC/ABS的LOI值,当添加量为30%时,PC/ABS/DPWDF和PC/ABS/DPTS的LOI值由21%分别提高到了28%和27%。TGA测试结果表明,阻燃剂降低了PC/ABS初始分解温度(IDT)而提高了它的高温残炭量;在转化率70%以前,阻燃PC/ABS的活化能低于PC/ABS,而在转化率70%以后,阻燃PC/ABS的活化能高于PC/ABS。FTIR的研究表明了DPWDF中磷和硅在成炭过程中起了重要的作用DPWDF能通过磷酸酯和硅氧烷的一系列反应改变PC/ABS的热降解过程产生富含磷和硅的炭层,此类富含磷和硅的炭层覆盖在聚合物表面,隔热、隔气,阻止聚合物的进一步燃烧。SEM研究结果表明,DPWDF和DPTS阻燃PC/ABS体系在燃烧时都能生成外表面连续而致密的炭层。

黄君仪[3]2010年在《DOPO衍生物阻燃不饱和聚酯树脂的研究》文中提出不饱和聚酯树脂(简称UPR)是最重要的热固性树脂之一,通用型UPR容易燃烧,在许多场所需要赋予其阻燃性。基于无卤环保的发展趋势以及添加型阻燃剂对UPR性能的损害,研究开发与UPR有良好相容性,且热稳定性好、阻燃效率高的反应型阻燃剂是很有必要的。9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物具备高热稳定性,可作为反应型阻燃剂应用于很多聚合物。本文合成了两种DOPO衍生物,用其制备了具有良好阻燃性能的通用型UPR。系统研究了衍生物的用量和结构对UPR阻燃性能、热稳定性以及固化反应的影响;借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪(TGA)测试手段探讨其阻燃机理。合成了DOPO衍生物且该衍生物参与了缩聚反应,即制备了反应型阻燃UPR。DOPO与马来酸、衣康酸合成具有双羧基的DOPOMA和DDP,分别与邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丙二醇制备了DOPOMA阻燃UPR(P1-UPR体系)和DDP阻燃UPR(P2-UPR体系)。FTIR和核磁共振氢谱证明DOPOMA和DDP分别参与了聚酯的缩聚反应。随着阻燃剂用量增加,P1-UPR体系和P2-UPR体系的极限氧指数(LOI)升高,阻燃性能得到改善,且后者的阻燃效果比前者好。当DOPOMA的用量为24%时,可达到UL-94 V-1级,LOI为25.4%。当DDP用量为18%时,可达到UL-94 V-0级别,LOI为29.0%。锥形量热仪测试进一步表明了P2-UPR体系具有良好的阻燃性能。采用TGA分析了P1-UPR体系和P2-UPR体系固化物的热稳定性。结果表明:P2-UPR体系的热稳定性最好,P1-UPR体系的热稳定性与UPR0相当;UPR0残炭率仅为3.4%,P1-UPR3提高到6.1%,而P2-UPR3则高达10.3%,与阻燃性能的变化规律一致。残炭红外光谱和SEM测试表明残炭层表面磷含量提高且表面形成致密炭层,推测均以凝聚相阻燃机理为主。选用过氧化苯甲酰和N,N-二甲基苯胺引发体系,发现引入DOPOMA和DDP均不影响UPR的固化反应。但选用过氧化甲乙酮+异辛酸钴引发体系时,DOPOMA和DDP均使得固化凝胶时间延长。利用DSC曲线来研究固化反应的动力学,求得固化反应动力学参数和固化参数。P1-UPR3和P2-UPR3的表观活化能分别为73.67、57.41 kJ/mol,均比UPR0的活化能48.38 kJ/mol高。UPR0、P1-UPR3和P2-UPR3的凝胶温度为52,84和75℃,固化温度为60,103和92℃,后处理温度为93,121和106℃。

徐俊[4]2012年在《磷杂菲衍生物的合成、表征及其阻燃性能的研究》文中研究表明9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是一种新型的有机磷阻燃剂中间体,DOPO及其衍生物的阻燃剂具有无烟、无毒、高效,环保等优点。本文以DOPO为中间体,通过DOPO与甲醛和对苯醌的反应产物,然后与酰氯反应合成了两个系列的磷杂菲衍生物。对最终产物用1H NMR、13C NMR、31P NMR、 FT-IR、H RMS和ESI-MS等进行了结构表征。讨论了不同取代基在反应过程中的反应活性,并优化了反应条件。测试了代表产物的荧光光谱并讨论了磷杂菲衍生物的聚集诱导发光增强现象。利用TGA和DSC对代表产物进行了热稳定性测试,表明产物具有良好的热稳定性。利用循环伏安对产物进行了电化学测试,结果表明产物有良好的电化学稳定性。另外,对目标化合物进行了燃烧实验,通过点燃添加目标产物的锂离子电池电解液,测试其自熄时间、燃料消耗率和燃烧率,并测试了该电解液的电导率,结果表明目标产物对锂离子电池具有明显的阻燃作用。

姜鹏[5]2016年在《新型含磷阻燃剂的合成及其阻燃聚乳酸复合材料的研究》文中研究指明随着人们安全环保意识的日益增强和相关法律法规的日趋严格,传统的卤素阻燃剂和阻燃技术正逐渐被替代和升级。含磷阻燃剂因其低毒和环保等特点,在阻燃科学领域受到了越来越多的青睐。但是传统含磷阻燃剂阻燃效率不高、与聚合物基体相容性不理想,因而开发新型高效环保的含磷阻燃剂已成为近年来的研究热点之一。聚乳酸(PLA)作为生物基高分子材料具有生物可降解性和良好的物理机械性能,在电子电器等工业领域有着广阔的应用前景。但是PLA自身的阻燃性能不能满足终端产品的要求,从而限制了其应用范围,所以开发高效环保的PLA阻燃复合材料并研究其燃烧机理具有重要的现实意义。本课题用简单高效的合成方法制备了四种新型化学结构的有机/无机含磷阻燃剂,对其化学结构进行了表征分析,并研究了阻燃剂合成机理;通过复配和混料试验设计的方法设计合理的阻燃配方,制备了阻燃PLA、聚乳酸/聚碳酸酯(PLA/PC)、聚乳酸/尼龙11 (PLA/PA11)复合材料,表征并分析了PLA复合材料的阻燃性能、热性能、力学性能和微观形貌,探索了不同结构的新型阻燃剂对PLA复合材料性能的影响规律,并提出了相应的阻燃机理等。主要工作如下:1、以六氨基苯氧环叁磷腈(C2)和磷杂菲化合物(DOPO)为反应物,利用Atherton-Todd反应合成了一种磷腈-磷杂菲类阻燃剂HPAPC,并通过傅立叶变换红外光谱(FTIR),核磁共振(NMR),元素分析(EA)等对其结构进行了表征。通过熔融共混将HPAPC添加至PLA中,研究表明,添加5 wt% HPAPC可将PLA的氧指数值(LOI)提高至34.7,垂直燃烧(UL-94)达V-0级。并对比了相同含磷量的HPAPC和简单共混体系(C2/DOPO)对PLA复合材料阻燃性能、热性能和力学性能的影响。通过对锥形量热(Cone)测试残炭的FTIR分析结果表明HPAPC在PLA燃烧过程中可以生成聚磷酸以及P-N交联化合物,通过促进成炭和覆盖在材料表面起到隔热隔氧作用;同时热重红外联用(TGA-FTIR)和裂解-气相色谱质谱联用仪(Py-GC/MS)测试结果表明,氨气的生成促进了炭层的膨胀,并稀释了可燃性挥发组分的浓度,同时含磷自由基捕捉维持燃烧反应的H·/OH·,从而明显提高了阻燃效果。2、利用Kabachnik-Fields反应合成了一系列多羟基磷腈-磷杂菲化合物(HPHAPC,化合物3,化合物4),并通过FTIR、NMR、EA等分析测试手段对其结构进行表征。HPHAPC与七异丁基叁硅醇聚倍半硅氧烷(POSS)复配添加至PLA/PC(60/40)中。研究表明,PLA/PC复合材料添加3 wt% HPHAPC和3 wt% POSS后,LOI值从23.2提高到了31.5,UL-94燃烧从无等级提高到V-0,热释放速率峰值(PHRR)从748kW·m-2降低至520 kW·m-2,HPHAPC和POSS之间存在明显协效阻燃作用。差示扫描量热法(DSC)结果表明POSS的加入对PLA/PC复合材料体系有一定的增容作用。PLA/PC/HPHAPC/POSS复合材料的X射线光电子能谱分析(XPS)结果表明HPHAPC和POSS在加工过程中存在交联反应,交联结构在燃烧过程促进了炭层的形成,从而起到良好的隔热隔氧作用;TGA-FTIR和Py-GC/MS数据显示,HPHAPC裂解产物在气相中可以捕捉燃烧链反应的自由基,进而有效抑制了燃烧速率。3、以叁聚氰胺(MEL)和磷酸类络合剂(羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基叁甲叉磷酸(ATMP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMPA)为反应物合成了交联网状结构阻燃剂HEDP-MEL、ATMP-MEL和HPAA-MEL。用FTIR,固体NMR和EA表征了HEDP-MEL的化学结构,并设计不同比例的HEDP-MEL与次磷酸铝(OP1230)复配配方,将PLA的LOI提升至33.9,UL-94等级达V-0,成功制备了PLA阻燃复合材料。以此为基础,类似的复配配方应用于PLA/PA11(40/60)阻燃复合材料中,并对比了两者在阻燃PLA和PLA/PA11的不同。结果表明复配阻燃剂可以使复合材料的LOI值从22.9提升至33.5,UL-94测试从无等级提高到V-0等级,PHRR从430 kW·m-2降低至303 kW·m-2,且HEDP-MEL和OP1230之间存在协效阻燃作用。通过固体NMR对PLA/PA11复合材料锥量残炭样品的分析得知复配阻燃剂在燃烧过程中形成了磷酸和P-N交联网状化合物,主要在凝聚相中发挥阻燃作用;TGA-FTIR和Py-GC/MS结果表明HEDP-MEL产生的氨气和PO-在气相中发挥阻燃作用。4、通过化学反应将磷杂菲化合物(DOPO)、硅烷偶联剂(AMEO)接枝到无机纳米粒子海泡石(SEP)表面,制备了有机/无机杂化SEP-DOPO,并通过固体NMR, FTIR对其结构进行了表征。采用TGA研究了其热降解过程,并通过残炭量计算出DOPO对SEP的接枝率约为12.8%。通过熔融共混制备了PLA/SEP-DOPO阻燃复合材料,结果表明PLA/10 wt% SEP-DOPO的LOI值可达到31.5,UL-94等级可达V-0。通过计算不同配方的△LOI比值,探索了DOPO和SEP在阻燃PLA中的协效阻燃作用。TGA-FTIR和Py-GC/MS的结果表明未接枝的DOPO在燃烧过程中比聚合物基体提前约40℃降解,使得简单共混体系不能发挥较好的阻燃作用。SEP-DOPO的合成提高了DOPO的热稳定性,在热降解过程中,生成的含磷自由基与水蒸气共同在气相中发挥阻燃作用;对残炭的固体NMR分析表明SEP-DOPO在热降解过程中形成的Si-O-Si和P-N交联化合物起到了很好的隔热隔氧作用,另外SEP-DOPO在PLA中分散性较好,在热降解过程中可发生羟基间交联,改变了基体热降解路径,促进了基体成炭,从而在凝聚相中发挥阻燃作用。5、以SEP和DOPO分别作为无机相和有机相,通过混料试验设计原理,得到10组代表性试验配方,并通过熔融共混制备了PLA复合材料。研究了不同比例的PLA、DOPO和SEP对复合材料LOI和PHRR值的影响,并根据实验数据运用MODDE 10.1软件拟合得到二次回归方程,并计算其R2 (LOI)和R2 (PHRR)值分别为0.98和0.91,拟合度较高,故用此回归方程可以估计不同共混比例PLA/SEP/DOPO复合材料的LOI和PHRR值。通过对PLA/SEP/DOPO复合材料的热性能分析表明,SEP的加入可以提高复合材料体系的起始热降解温度和残炭量,DSC曲线分析发现PLA/SEP/DOPO的结晶过冷度减小,DOPO和SEP起到了成核剂的作用,促进了PLA的结晶。通过对样品残炭的固体NMR分析得知,Si-O-Si和聚磷酸等炭层结构的生成在凝聚相中发挥阻燃作用,但是不同SEP和DOPO添加比例的PLA复合材料在燃烧后,其Si炭层结构有明显不同,证明了在特定比例下SEP和DOPO的简单共混存在协效阻燃作用;TGA-FTIR和Py-GC/MS测试结果表明在气相中发挥主要阻燃作用的是SEP热降解过程中释放的水蒸气。

荣佳[6]2013年在《DOPO衍生物阻燃剂的设计合成研究》文中指出随着当今人们健康、环保意识的增强,人们对阻燃材料的要求越来越高,无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂成为人们追求的目标。DOPO及其衍生物合成的新型反应型阻燃剂均具有阻燃性好,耐水、耐热、不迁移、不挥发,与聚合物相容性好等特点,广泛用于聚酯、环氧树脂等高分子材料的阻燃。本文围绕DOPO的应用做了一些有意义的研究,具体研究内容如下:一、详细介绍了有机磷阻燃剂的研究进展,包括阻燃机理,分类及应用;以及DOPO及其衍生物阻燃剂的研究进展。二、对已报道的DOPO-ITA合成方法进行验证,并针对现有的合成方法中存在的问题,提出一种转化率高,反应时间短,产品纯度好,适合大规模生产的DOPO-ITA新的改进工艺。DOPO-ITA的新合成工艺为:在惰性气体氮气或氩气保护条件下,向醚类溶剂中加入等摩尔比的原料DOPO和衣康酸,通过加热升温至150-180℃,搅拌反应4-12小时,冷却结晶即得到阻燃剂DOPO-ITA,反应转化率可高达98%以上,结晶母液套用后产率几乎为定量,产率在95~108%之间波动,产品HPLC纯度可达98%以上,母液可多次反复套用。叁、以DOPO为起始原料,设计并合成了两种新型的含羟甲基和DOPO片段且具有磷-氮协同效应的反应型织物阻燃剂,即DOPO-HAM及一种含醛基的新型的DOPO衍生物化合物,热重分析表明DOPO-HAM阻燃剂有良好的热稳定性和较好的成炭性能。通过改进合成路线,本文先使用DOPO与丙烯酰胺Michael加成得到中间体DOPO-AM后,再与多聚甲醛和乙二醛反应即得到两种阻燃剂DOPO-HAM(Ia)和化合物Ib的DMSO溶液,棉布阻燃初步测试表明:使用两种阻燃剂溶液处理的棉布当磷含量分别为达到1.02%和1.36%时,棉布的阻燃效果均可以达到或接近UL94V-0级阻燃水平,表明两种设计的反应型织物阻燃剂均有较好的织物阻燃效果。

蒋建中, 蔡春[7]2004年在《新型阻燃剂中间体DOPO合成与应用概述》文中研究表明新型阻燃剂中间体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物合成的阻燃剂具有高效、无卤、无烟、无毒等性质,不迁移,阻燃性能持久。可用于电子、合成纤维、半导体封装材料阻燃。DOPO在提高高分子材料的阻燃性、热稳定性和有机溶解性的同时,保持了高分子材料的良好物理性能。

闫俊, 张晓利, 陈皓, 刘卫涛, 张辉辉[8]2009年在《新型膦菲类阻燃剂中间体DOPO合成研究进展》文中研究表明对新型膦杂菲类阻燃剂中间体9,10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10氧化物(DOPO)的主要合成方法进行了综述,详细介绍了DOPO的合成机理以及目前具有代表性的合成方法,并对各种合成方法的优缺点进行了评述。

王立春[9]2011年在《新型含磷阻燃剂的合成及无卤阻燃交联EVA复合材料的制备与性能研究》文中研究表明随着高分子材料的不断蓬勃发展,由此带来的火灾隐患和火灾危害成为人们关注的重要问题。当前,对高性能、高效、环境友好聚合物阻燃材料的要求不断提高,阻燃评价方法不断完善和更加科学,世界各国阻燃法规日趋严格,特别是欧盟两项指令“废弃电子电器设备指令"(West Electrical and Electronic Equipment Directive,WEEE)(2003年3月生效)及“电子电器设备中禁用有害物质指令”(Restriction of Hazardous Substances Directive,RoHS)的颁布,使得传统卤素等阻燃体系受到严峻挑战,研究和开发新型高效的无卤阻燃体系显得非常迫切和必要。聚烯烃材料在电线电缆领域被广泛使用。EVA树脂是聚烯烃材料家族中的重要成员之一,它的氧指数较低(< 19%),燃烧时热释放速率较大,并伴有熔融低落和大量烟雾,因此必须进行阻燃改性。本论文选择具有较高VA含量(50%)的EVA为基体树脂,采用过氧化物DCP进行交联;首先通过叁氯氧磷(POCl_3)与季戊四醇(PER)脱氯化氢的反应合成含磷阻燃剂中间体—双官能团化合物螺环季戊四醇双磷酸酯二酰氯(SPDPC),然后将SPDPC与DOPO结合起来合成出两种不同分子结构的新型含磷阻燃剂(SPDH和SPDV),将SPDH和SPDV分别应用于EVA的阻燃,研究其阻燃机理;采用过氧化物交联方法,考察氢氧化铝、氢氧化镁无卤阻燃EVA复合材料的阻燃、力学、电学和热老化等性能,并将合成的含磷含硅阻燃剂SPDV用于EVA/MDH复合材料的阻燃优化研究;同时,研究SPDV改性MWCNTs和OMMT阻燃交联EVA基复合材料的阻燃性能,深入分析其阻燃机理;分别采用CaCO_3、NG、EG对EVA/APP/PER/ZB阻燃交联复合材料进行阻燃优化,研究石墨膨胀及氧化前后对EVA基交联复合材料阻燃性能的影响,分析材料成炭性与阻燃性能的关系,研究和探讨其阻燃机理。研究无机填充EVA基复合材料的导热与阻燃性能的关系。⒈新型含磷阻燃剂(SPDH和SPDV)的合成及表征:从分子设计和合成出发,采用化学反应将几种阻燃官能团结合到单分子阻燃剂当中;以叁氯氧磷(POCl_3)、季戊四醇(PER)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、对苯醌(HQ)和乙烯基甲基二甲氧基硅烷(VMDMS)为原料,合成出含磷阻燃剂SPDH和含磷含硅阻燃剂SPDV,通过FTIR、NMR、GPC、TGA等测试和分析对两类阻燃剂中间体和终产物进行结构表征和热性能分析。TGA测试结果表明:阻燃剂SPDH和SPDV均具有良好的成炭性,相比较而言在空气中SPDV的炭渣热稳定性更高,温度达800℃时的残炭量仍为44.6%,这是由于SPDV在受热氧作用下可以形成硅氧硅的交联结构,从而提高了其残炭高温下的热稳定性。⒉SPDH、SPDV阻燃交联EVA基复合材料的研究将合成的两种阻燃剂SPDH和SPDV分别应用于EVA的阻燃改性,采用熔融共混的方法制备无卤阻燃交联EVA/SPDH和EVA/SPDV复合材料,研究结果表明:阻燃剂SPDH和SPDV的加入都降低了EVA的PHRR、THR、EHC和MLR,提高了其FPI、燃烧成炭率和LOI,当阻燃剂SPDV添加量达20phr时,其UL-94垂直燃烧可达V-2级,研究表明EVA/SPDH和EVA/SPDV复合材料的阻燃性均得到明显改善;SPDH和SPDV的加入降低了材料的初始热分解温度,点燃时间稍有缩短;EVA/SPDH阻燃交联复合材料的生烟速率和总生烟量均有所增加,而阻燃剂SPDV的加入使得材料的总生烟量有所降低,EVA/SPDV复合材料的残炭量提高更明显,这与含硅化合物的引入提高了炭层的热稳定性并促进成炭有关。通过SEM观察燃烧残炭,可以发现EVA/SPDH复合材料的炭渣出现一些小的孔洞结构,而EVA/SPDV阻燃交联复合材料的炭渣相对前者较为致密,EDS测试结果发现其炭渣外表面硅含量较内部稍高,表明在燃烧时含硅化合物会向炭层表面迁移,这提高了炭层的热稳定性。⒊纳米阻燃剂(MWCNTs、OMMT)阻燃交联EVA基复合材料的研究采用合成的阻燃剂SPDV对MWCNTs进行有机化改性得到MWCNTs-g-SPDV,分别采用FTIR、NMR、TEM和TGA对其结构和热性能进行表征;将MWCNTs和MWCNTs-g-SPDV分别应用于EVA的阻燃,研究结果表明:EVA基阻燃交联复合材料的热稳定性得到改善,同时其PHRR、AHRR均明显降低,TTI、FPI和燃烧残渣均明显增加,表明EVA的阻燃性明显改善;与未改性的MWCNTs相比较,改性后的MWCNTs-g-SPDV对EVA阻燃性的提高更明显,这与其在EVA基体中分散性的提高及其引入的阻燃剂具有促进成炭作用有关。另一方面,将MMT和OMMT分别应用于EVA的阻燃,采用XRD、TEM表征EVA/MMT和EVA/OMMT复合材料的微观结构;研究结果表明:EVA/OMMT插层复合材料的阻燃性得到明显改善,而MMT的加入对阻燃性的改善很小,这是由于OMMT与EVA基体形成插层复合结构,燃烧过程中蒙脱土的无机片层会向材料表面迁移并形成类似“迷宫”的屏障结构,从而起到隔热隔氧的作用,并促进成炭,从而有效提高阻燃性能;而燃烧时OMMT的迁移运动能力是影响成炭性和阻隔作用的重要因素。⒋无机金属氢氧化物(ATH、MDH)阻燃交联EVA基复合材料的性能及其阻燃优化研究分别采用乙烯基甲基二甲氧基硅烷(VMDMS)改性的ATH和氨基硅烷改性的MDH为阻燃剂,DCP为交联剂,DDA为防老剂组成的不同配方,考察其阻燃、力学、电学、热老化和流变性能,研究结果表明:EVA/ATH、EVA/MDH复合材料的阻燃性均明显提高,拉伸强度和断裂伸长率有所降低,击穿强度和体积电阻率略有下降,但仍保持了较高的水平,可以满足无卤阻燃电缆护套材料的使用要求;当DDA的添加量由0.5phr增加到2.5phr时,优化的EVA/MDH复合材料耐温等级由原来105℃提高到125℃。同时,将合成的阻燃剂SPDV对EVA/MDH复合材料进行阻燃优化,研究结果表明:EVA/MDH复合材料的阻燃性进一步提高,UL-94垂直燃烧可达V-0级,MDH和SPDV并用具有明显的膨胀阻燃现象,具有协同阻燃效应;无机阻燃剂MDH在燃烧过程中可以抵抗热辐照和火焰作用引起的样品变形及熔滴,同时MDH和SPDV并用发生膨胀阻燃作用,形成的炭层具有更高的强度,可以更有效的起到屏蔽阻隔和发挥磷/硅的阻燃作用,由此提高阻燃效率。⒌膨胀阻燃体系阻燃交联EVA基复合材料的阻燃性能及其机理研究分别采用CaCO_3、NG、EG对EVA/APP/PER/ZB阻燃交联复合材料进行阻燃优化,研究结果发现:CaCO_3、NG、EG的加入均进一步降低了复合材料的PHRR、THR、SPR,增加了FPI、TTI及燃烧残渣,表明其阻燃性和抑烟性均进一步改善,表现出明显的阻燃协同效应。分析和研究其炭渣结构发现:CaCO_3、NG、EG的加入均明显提高了炭渣的热稳定性和强度,这是其阻燃性进一步改善的重要原因。进一步研究NG、EG和GO阻燃交联EVA基复合材料的阻燃性,研究结果发现:EVA/EG复合材料的阻燃性和抑烟性提高最明显,而EVA/NG、EVA/GO复合材料的阻燃性提高幅度相对较低,EVA/GO复合材料的抑烟性提高最小。原因是由于EG燃烧时发生巨大膨胀,形成许多具有层间空隙的石墨保护层,有效延缓了热、氧的传递,降低了燃料的热分解和扩散速度,并促进成炭;而EVA/NG、EVA/GO阻燃交联复合材料几乎没有膨胀阻燃效果,GO因为氧化作用其石墨片层受到破坏,阻隔性下降,热稳定性大大降低,因此对阻燃性的提高比较有限,阻燃性和抑烟性均低于NG和EG。⒍无机填充EVA基复合材料的导热与阻燃性能的关系探讨测试和分析无机填充EVA/MDH、EVA/ATH、EVA/EG、EVA/MMT和EVA/Cu复合材料的导热与阻燃性的关系,研究结果表明:无机填充EVA基复合材料的导热系数与点燃时间的变化呈正比例变化关系,可以通过提高EVA的导热性来提高其点燃时间,从而改善其耐燃性。

邢海燕[10]2006年在《DOPO衍生物的合成》文中指出9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是新型反应型阻燃剂中间体,由它以及它的衍生物合成的阻燃剂有优良的热稳定性和阻燃性,可用于电子、合成纤维、半导体封装材料的阻燃。 本论文主要探讨了DOPO与不饱和化合物(如马来酸、苯醌、2-丁烯-1,4二醇)发生加成反应以生成相应的二元酸或二元醇类新型反应型阻燃剂单体。 对于DOPO与BQ反应生成ODOPB的反应,考察了物料比、溶剂用量、加料时间、反应时间、反应温度等因素对收率的影响,并用正交实验优化了工艺条件,实验结果表明,最优条件为:溶剂量30ml,n(DOPO):n(BQ)=1.2,反应时间2.0h,反应温度90℃,加料时间1.5~2.0h。 对于DOPO与MA反应生成DOPOMA的反应,考察了物料比、反应时间、反应温度等因素对收率的影响,实验结果表明:反应时间1.5h,反应温度146℃,物料比1.1:1时,收率较高。 最后探索了DOPO与2-丁烯-1,4二醇的反应的可能性,试验结果表明此类二元醇不易与DOPO发生碳-碳双键的亲核加成反应。

参考文献:

[1]. 新型反应型阻燃剂中间体DOPO及其衍生物的合成[D]. 蒋建中. 南京理工大学. 2004

[2]. 磷/硅阻燃剂的合成及对PC/ABS阻燃性能的研究[D]. 疏引. 上海交通大学. 2008

[3]. DOPO衍生物阻燃不饱和聚酯树脂的研究[D]. 黄君仪. 华南理工大学. 2010

[4]. 磷杂菲衍生物的合成、表征及其阻燃性能的研究[D]. 徐俊. 郑州大学. 2012

[5]. 新型含磷阻燃剂的合成及其阻燃聚乳酸复合材料的研究[D]. 姜鹏. 北京化工大学. 2016

[6]. DOPO衍生物阻燃剂的设计合成研究[D]. 荣佳. 湖北大学. 2013

[7]. 新型阻燃剂中间体DOPO合成与应用概述[J]. 蒋建中, 蔡春. 江苏化工. 2004

[8]. 新型膦菲类阻燃剂中间体DOPO合成研究进展[J]. 闫俊, 张晓利, 陈皓, 刘卫涛, 张辉辉. 云南化工. 2009

[9]. 新型含磷阻燃剂的合成及无卤阻燃交联EVA复合材料的制备与性能研究[D]. 王立春. 上海交通大学. 2011

[10]. DOPO衍生物的合成[D]. 邢海燕. 南京理工大学. 2006

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新型反应型阻燃剂中间体DOPO及其衍生物的合成
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