三季戊四醇亚磷酸酯阻燃剂的合成及应用研究

以三季戊四醇(TPE)、亚磷酸三苯酯(TPP)为反应原料,氢氧化钠为催化剂,采用非溶剂酯交换一步法合成了三季戊四醇亚磷酸酯膨胀型阻燃剂。用红外光谱与元素分析初步确定了三季戊四醇亚磷酸酯类的物质。热分析表明,10%的失重所对应的温度为122℃,50%的失重对应的温度为371℃;其失重速率最大时的峰顶温度为329℃;在500℃时的成炭量高达40%。以三季戊四醇亚磷酸酯和三聚氰胺复配阻燃的环氧树脂,添加量为19%时其极限氧指数(LOI)为35%,通过了UL94V0级,表明该阻燃剂具有优良的阻燃性能。

双季戊四醇二亚磷酸酯阻燃剂的合成

以双季戊四醇(DPE)、亚磷酸三苯酯(TPP)为原料,氢氧化钠为催化剂,通过酯交换反应得到双季戊四醇二亚磷酸酯阻燃剂.用正交法讨论了原料物质的量之比、反应温度、反应时间、催化剂种类和用量对反应的影响,确定了反应的最佳条件:催化剂为氢氧化钠,其用量为反应物总质量的1%,n(P(OPh)3)∶n(C10H22O7)为2.06∶1,反应温度为100℃～110℃,反应时间为10 h,双季戊四醇二亚磷酸酯收率为86.3%.采用红外吸收光谱和元素分析初步证实了产品的结构.

阻燃剂三(一缩二丙二醇)亚磷酸酯的合成与应用

介绍了以一缩二丙二醇和亚磷酸三甲酯为原料,催化合成阻燃剂三(一缩二丙二醇)亚磷酸酯的一种新方法。该法简便易行,对生产设备要求低,能耗小,无毒无污染。此外,本文还对产品的性能进行了应用研究。

三(一缩二丙二醇)亚磷酸酯阻燃剂的合成

以亚磷酸三甲酯和一缩二丙二醇为原料,合成了一种三(一缩二丙二醇)亚磷酸酯阻燃剂。研究得出最佳工艺条件为:亚磷酸三甲酯和一缩二丙二醇的物料比为1.0:3.0,催化剂的用量为原料总质量的1%,反应温度为40-80℃,反应时间为4~6 h,产品收率达92.5%。通过红外光谱以及核磁共振对产物的结构进行表征。

阻燃剂三季戊四醇磷酸酯/聚磷酸铵的热解与成炭机理

将阻燃剂三季戊四醇磷酸酯——三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯(简称Trimer)和聚磷酸铵(APP)均匀混合,制得复合阻燃剂Trimer/APP;采用TG,FTIR,XPS等方法研究了Trimer/APP的热解成炭机理。表征及分析结果表明,Trimer与APP之间的相互作用促进二者交联成炭,导致800℃时的残炭量较多;Trimer与APP混合后,热解过程中出现明显的膨胀现象,且在较低温度下即可明显地脱水成炭,有利于提高高聚物的阻燃性能;APP催化Trimer脱水成炭,APP中N元素增强了碳质化合物的热稳定性;APP的存在改变了Trimer的热解过程,且在高温下生成耐热的P—O—N键和C—N键,使其高温残炭量明显提高。

水溶性聚醚多元醇亚磷酸酯阻燃剂的合成

研究了由丙三醇和环氧氯丙烷以及烯丙基缩水甘油醚共聚而成的低摩尔质量聚醚多元醇与亚磷酸三甲酯的反应 ,合成了具有水溶性和光固化特点的聚醚多元醇亚磷酸酯阻燃剂。结果表明 :低摩尔质量聚醚多元醇与亚磷酸三甲酯之间发生了Arbuzov重排反应和酯交换反应以及酯交换聚合反应 ;当反应温度为 14 0～ 160℃ ,反应时间为 6h时 ,合成产物是一种可光固化的、具有抗老化和增塑功能的、不饱和度为 3 0～ 60KOHmg/g和磷含量为 10 84%～ 16 58%的新型有机磷系阻燃剂FR 13 6。

亚磷酸酯阻燃剂的绿色合成

以亚磷酸三甲酯和一缩二丙二醇为原料,采用有机胺为催化剂,制得三(一缩二丙二醇)亚磷酸酯。最佳的工艺条件为:三氯化磷和一缩二丙二醇的物料比为1:1,催化剂有机碱的用量为原料总质量的5%,反应温度为30～85℃,反应时间为5～8 h,产品收率达90.5%。

抗氧剂二硬酯基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新工艺

本文以季戊四醇、亚磷酸三乙酯和十八醇为原料,在实验室合成了二硬酯基季戊四醇二亚磷酸酯。考查了反应温度、反应时间、催化剂及物料配比对产品收率的影响。实验结果表明,整个工艺过程可分为两步:合成季戊四醇二亚磷酸酯中间体时,最佳的工艺条件为:亚磷酸三乙酯、季戊四醇的摩尔比为2.05∶1,催化剂的用量为季戊四醇量的3%,反应温度为130℃,时间为2.5h;在二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯的合成时,十八醇与中间体季戊四醇二亚磷酸酯的摩尔比为2.05∶1,反应温度为160℃,时间3h。合成的产品中无酚无三废产生,产品元素分析及红外光谱与目的产物相一致。

无酚法新工艺合成双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯

以季戊四醇、亚磷酸三乙酯和十六醇为原料,合成了双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯。考察了反应温度、反应时间、催化剂及物料配比对产品收率的影响。实验结果表明,整个工艺过程可分为两步,合成季戊四醇二亚磷酸酯中间体时,最佳的工艺条件为:亚磷酸三乙酯、季戊四醇的摩尔比为2.05∶1,催化剂的用量为季戊四醇质量的3%,反应温度为130℃,时间为2.5 h;在合成双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯时,十六醇与中间体季戊四醇二亚磷酸酯的摩尔比为2.05:1,反应温度为160℃,时间2.5 h。合成的产品中无酚无三废产生,产品元素分析及红外光谱与目的产物相一致。

八乙基季戊四醇四亚磷酸酯的研制

以亚磷酸三乙酯和季戊四醇（PE）为原料，通过酯交换反应合成了一种具有耐水解性结构的亚磷酸酯类抗氧剂八乙基季戊四醇四亚磷酸酯。考察了催化剂用量、反应时间、反应温度、物料配比[n（亚磷酸三乙酯）／n（PE）]对目的产物收率的影响，并采用傅里叶变换红外光谱法和磷含量测定法对产物进行了分析表征。结果表明，其最优合成条件为：n（亚磷酸三乙酯）／n（PE）为4．3，催化剂有机锡的用量[n（有机锡）／n（PE）]0．035，反应时间3h；反应温度144～146℃；在此条件下，所得的八乙基季戊四醇四亚磷酸酯产物收率高于65％。

双亚磷酸酯类抗氧剂626的合成研究

以季戊四醇、亚磷酸三乙酯和2,4-二叔丁基苯酚为原料,合成了双（2,4—二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯.采用正交试验考察了反应温度、反应时间、催化剂及物料配比对产品收率的影响.试验结果表明,整个工艺过程适宜的工艺条件为：2,4-二叔丁基苯酚、亚磷酸三乙酯和季戊四醇的摩尔比为2.04：2.20：1.00,催化剂有机锡的用量为反应物总量的2.0％,反应温度在140～150℃范围内,反应时间为7小时.

双季戊四醇二亚磷酸酯阻燃剂的合成

以双季戊四醇（DPE）、亚磷酸三苯酯（TPP）为原料，氢氧化钠为催化剂，通过酯交换反应得到双季戊四醇二亚磷酸酯阻燃剂。用正交法讨论了原料物质的量之比、反应温度、反应时间、催化剂种类和用量对反应的影响，确定了反应的最佳条件：催化剂为氢氧化钠，其用量为反应物总质量的1％，n（P（OPh）3）：n（C10H2207）为2．06：1，反应温度为100～110℃，反应时间是10h，双季戊四醇二亚磷酸酯收率为86．3％。采用红外吸收光谱和元素分析初步证实了产品的结构。

磷氮溴协效阻燃剂的合成及应用研究

以三氯氧磷、季戊四醇、苯胺和液溴为原料,合成了一种具有成炭结构的磷氮溴协效阻燃剂季戊四醇双磷酸三溴苯胺盐。研究了物料配比、反应时间、反应温度对合成的影响,得出了最佳合成条件。通过IR对产物结构进行了表征。阻燃实验表明：季戊四醇双磷酸三溴苯胺盐对环氧树脂具有良好的阻燃效果,当其用量为20%,Sb_2O_3用量为10%时,环氧树脂的氧指数可达32.5%。

无卤阻燃剂的研究

详细介绍了阻燃剂近年来的发展状况，并对阻燃剂作了系统的分类，对工业生产有一定的指导作用．阻燃剂的最新发展动向是由单一型阻燃剂复合形态发展，而且向聚合物相容性好的超微粒度0．02μm延伸。另外，研制低廉，无毒，高效的新型阻燃剂，仍然是目前的主要方向。

环境友好型阻燃剂的制备与应用

环境友好型阻燃剂——含多羟基取代的六氯环三磷腈衍生物经IR及31P NMR结构表征,确定六氯环三磷腈(HCCP)与季戊四醇(PER)发生了取代反应.研究了原料配比、溶剂以及反应时间对阻燃剂产率的影响,确定了最佳反应条件:物质的量比n(HCCP)∶n(PER)=1∶5,以四氢呋喃为溶剂反应24 h,产率达76.45%.采用垂直燃烧法测试了该阻燃剂的阻燃性能.结果显示,阻燃剂浓度达到30%以上可实现续燃时间及阴燃时间均为0 s、残炭率>40%的良好阻燃效果.为提高此阻燃剂在纺织品上的附着力,将制备的环境友好型阻燃剂作为磷氮系阻燃剂与硅丙乳液乳液共混,应用于棉织物的阻燃整理,并研究了共混后阻燃剂含量对棉布耐搓洗性和阻燃性的影响,确定了阻燃剂的最佳含量为30%.

磷腈/三嗪双基分子复配阻燃聚乳酸

将磷腈/三嗪双基分子阻燃剂(HTTCP)分别与六苯氧基环三磷腈(HPCTP)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)按不同配比复配,采用熔融共混法制备了阻燃聚乳酸(PLA)的复合材料。采用热失重分析仪、极限氧指数仪、垂直燃烧试验箱和锥形量热仪研究了2种复配阻燃体系及其配比对PLA阻燃复合材料热稳定性和阻燃性能的影响,并采用扫描电子显微镜对材料的残炭形貌进行了分析,探究了其阻燃机理。结果表明,PEPA/HTTCP复配阻燃剂的阻燃效果优于HPCTP/HTTCP复配阻燃剂。当PEPA/HTTCP的质量比为3/1,总添加量为20%时,阻燃PLA的极限氧指数最高,为27.2%,热释放速率峰值、平均热释放速率以及热释放总量达到最小值,且能够达到UL 94V-0级。

阻燃剂有机硅酸单环膦酸酯的合成与应用

以笼状亚磷酸酯4-乙基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷和甲基三甲氧基硅烷为原料,合成一种有机硅磷协同效应的阻燃剂,即有机硅酸单环膦酸酯(MSAMP)。探究不同物质的量比、反应温度以及反应时间对产率的影响,得出最佳反应条件:n(笼状亚磷酸酯):n(甲基三甲氧基硅烷)=1:1.2,在反应温度155℃的条件下反应17h,产品得率为87.5%。通过FTIR、~1H-NMR、TG-DTA对产物的结构及性能进行了表征,将产物应用于191不饱和树脂和PBT,通过极限氧指数法来测试其阻燃性能。结果表明,该产物具有较好的热稳定性及良好的阻燃效果。

吉化精细化工技术中心开发新型无卤有机阻燃剂

由吉化集团公司精细化工技术中心开发成功的新型无卤有机阻燃剂(MPP、BAPP)，在北京通过专家验收。磷酸季戊四醇酯三聚氰胺盐(MPP)是一种环保阻燃剂，制作工艺先进，在国内外市场上均具有竞争力。而磷酸双酚A四苯酯(BAPP)是一种热塑性的塑料添加剂，与传统的三芳基磷酸酯相比，具有分子量高，蒸汽压低，迁移性小，耐火性好等特点。

含磷三嗪环低聚物的合成及表征

以亚磷酸三乙酯、三聚氰氯、季戊四醇和吗啉为原料,经3步反应合成了含磷三嗪环低聚物,考察了反应条件对中间体及产物收率的影响,对中间体及产物的结构和热性能进行了表征。实验结果表明,合成含磷三嗪环低聚物的适宜条件为:第一步,n(亚磷酸三乙酯):n(三聚氰氯)=3.1,室温下滴加亚磷酸三乙酯,70℃下反应6h,中间体2,4,6-三磷酸二乙酯基-1,3,5-三嗪(化合物Ⅰ)的收率为86.1%;第二步,n(化合物Ⅰ):n(吗啉)=1,室温下反应3h,中间体2-吗啉-4,6-二磷酸二乙酯基-1,3,5-三嗪(化合物Ⅱ)的收率为92.5%;第三步,n(化合物Ⅱ):n(季戊四醇)=1,130℃,二丁基氧化锡催化下反应24h,含磷三嗪环低聚物的收率为93.6%。3步实验合成含磷三嗪环低聚物的总收率为74.6%。该低聚物可用作聚烯烃的单组分膨胀型阻燃剂。