磷硅协同阻燃水性氯醚丙烯酸酯树脂的制备及性能

为提高水性丙烯酸树脂的阻燃性,本文采用硅烷偶联剂(KH550)改性处理的纳米SiO_(2)作为填料,并将其均匀地分散在甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(PM2)改性氯醚丙烯酸酯水分散体中,搭配氨基树脂固化剂制备出水性磷硅/氯醚丙烯酸酯涂层,测试了涂层的力学性能、防腐性和阻燃性,并与纯丙烯酸酯涂层、PM2改性氯醚丙烯酸酯涂层的性能进行比较。结果表明,当改性纳米SiO_(2)占树脂固体质量的4%时,涂层力学性能最佳;改性纳米SiO_(2)的引入可显著增强复合涂层的耐腐蚀性;磷硅/氯醚丙烯酸酯涂层的极限氧指数达到25.3%、阻燃等级为HB;PM2改性氯醚丙烯酸酯涂层燃烧后表面呈多孔状,而磷硅/氯醚丙烯酸酯涂层燃烧后表面呈现致密状,二者阻燃机理存在差异;燃烧残炭率的结果显示磷硅/氯醚丙烯酸酯涂层中磷硅组分具有协同阻燃作用。

氮磷硅对咖啡双眉藻和缢缩菱形藻繁殖速度和油脂积累的影响

采用光密度法和尼罗红染色法,探索了氮、磷、硅对从温州海区分离出的底栖硅藻咖啡双眉藻(Amphora coffeaeformis)和缢缩菱形藻(Nitzschia constricta)的繁殖速度和油脂积累的影响。结果显示,2种底栖藻在NO3-N质量浓度为1.746 mg/L时,细胞均不繁殖,且在实验第7天开始死亡,当NO3-N质量浓度再升高后,细胞繁殖速度开始加快,质量浓度达8.820 mg/L后,藻细胞的繁殖速度不再明显加快;2种藻类的繁殖速度均随H2PO4-P质量浓度升高而加快,但当质量浓度达到0.884 mg/L后,藻细胞的繁殖速度不再明显加快;2种底栖藻类均随Si O3-Si质量浓度增加而加快,但质量浓度对2种底栖硅藻细胞繁殖速度影响并不显著。3种元素对2种底栖硅藻繁殖速度的影响力:N>P>Si。实验期间,2种底栖硅藻的油脂含量均呈先降后升的变化规律,油脂的积累主要集中在实验后期,氮磷硅限制均能促进2种底栖硅藻细胞油脂的积累,对2种硅藻细胞油脂积累的影响程度,氮限制比磷和硅限制都要大。

磷硅阻燃剂协同效应及其应用

介绍了磷系阻燃剂、硅系阻燃剂及其协同阻燃体系的阻燃机理,回顾了磷硅协同阻燃剂在环氧树脂中的应用情况,并对其应用前景进行了展望。

磷硅镉多晶合成的防爆工艺研究

分析了磷硅镉(CdSiP2)多晶合成过程中产生爆炸的原因。采用双层石英安瓿作为反应容器和低温区域在炉管中部的合成炉。在合成低温阶段采用气相输运技术使原料分步反应,防止P蒸气压过高引起爆炸,在合成高温阶段采用机械振荡与熔体温度振荡相结合的方法使元素化合反应充分、完全,避免了合成中间产物聚集引起容器爆炸,成功合成出了完整、光滑、致密的CdSiP2多晶锭。采用X射线衍射(XRD)对多晶锭进行分析,结果表明:合成材料为高纯单相的CdSiP2多晶体,为CdSiP2单晶体的生长奠定了可靠基础。

磷硅肥配施抑制华南地区水稻籽粒砷积累的效果

选取华南地区广泛种植的杂交水稻品种"培杂泰丰",利用外源添加砷(50 mg·kg^(-1))的土壤盆栽试验,研究不同施用量的磷硅肥对水稻生长特性和砷积累的影响。结果表明,施用磷硅肥的处理,水稻糙米中砷含量为0.504~0.586 mg·kg^(-1),低于农业部颁布的粮食中砷限量标准(NY 861—2004)中大米砷限值。相关性分析表明,水稻糙米砷含量与水稻植株的生物量、稻谷千粒重和秸秆中硅/砷摩尔比呈显著负相关,与秸秆中磷/砷摩尔比呈极显著负相关;糙米的砷含量随磷、硅肥的施加而降低。综合分析表明,在华南地区同类中度砷污染土壤中可有效控制砷向水稻籽粒运输累积的磷、硅肥最优施加量及配比为40 mg P·kg^(-1)土、50 mg Si·kg^(-1)土。

新型磷硅阻燃剂的合成及性能

以季戊四醇、三氯氧磷和四氯化硅为主要原料合成了一种新型磷硅阻燃剂——四(1-氧代-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷(TPSi)。探讨四氯化硅滴加温度、四氯化硅滴加时间、反应时间及中间体1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷(PEPA)和四氯化硅的摩尔比对产率的影响。采用FTIR、~1H NMR、TG和极限氧指数测试等方法对合成的中间体及产物的结构进行表征。实验结果表明,以无水乙腈为溶剂,在四氯化硅滴加温度为55℃、滴加时间为1.5 h、反应时间为7 h、n(PEPA)∶n(SiCl_4)=4.4的最佳工艺条件下,产物产率可达90.3%。表征结果显示,合成的中间体及产物的结构与目标产物一致,TPSi具有较好热稳定性,在N2气氛下、800℃时的焦炭残留率为45.7%(w),TPSi和聚己二酰己二胺之间有协同效应,显著降低了燃烧后热解产物的含量。

从磷硅试剂合成烃基膦酯类化合物

本文报导三甲基硅氧基亚磷酸酯(一种活性较高的磷硅试剂)与醛酮反应而获得十四个二乙基三甲硅氧基烃基膦酸酯。产物结构经IR,~1HNMR,^(31)PNMR,MS测试和元素分析表征;对反应机理作了初步讨论。

镱掺杂铝磷硅三元体系激光光纤实现3.1kW输出

影响激光光纤产品质量的因素主要包括稀土离子掺杂浓度、掺杂均匀性、数值孔径、背景损耗和基质材料等，制备方法是利用传统MCVD技术结合稀土离子掺杂工艺来完成特种石英光纤预制棒的制作，完成外形加工后拉制成合格的光纤产品。由于工艺过程复杂，技术环节众多，光纤预制棒制备技术和特种光纤拉制技术均是制备高功率激光光纤产品的关键所在。

磷硅试剂——三烷基硅基亚磷酸酯及磷酸酯的合成研究

1944年,Sauer用六甲基二硅氧烷与五氧化二磷反应,首次获得了分子中含有磷原子和硅原子的化合物（MejSiO）3PO。六十年代初期,Canavan通过对一系列硅氧基烃基膦酸酯的热分解反应进行研究。

磷硅改性阻燃抑熔滴聚酯纤维的制备及其性能

针对聚酯(PET)纤维易燃且燃烧时伴随着大量熔滴与烟气的问题,将二乙基次膦酸盐阻燃剂、大分子型有机硅与PET载体共混制备磷硅阻燃母粒。将磷硅阻燃母粒按照一定质量分数添加到常规PET切片中混合,经熔融纺丝制得阻燃抑熔滴PET纤维。借助扫描电子显微镜、复丝强度仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、氧指数测试仪、拉曼光谱仪对阻燃PET的力学性能、热性能与阻燃性能等进行表征和分析。结果表明:二乙基次膦酸盐阻燃剂使PET表面脱水成炭,大分子型有机硅提升了炭层的石墨化程度,形成有序稳定的炭层,增强了阻燃PET纤维阻燃性能并抑制熔滴形成,且燃烧形成的烟气量下降;添加质量分数为3%的二乙基次膦酸盐阻燃剂与0.77%大分子型有机硅纺制的阻燃PET纤维,其极限氧指数达到31%以上,垂直燃烧测试等级达到V-0级;通过磷硅元素间的阻燃协效作用改善了阻燃PET纤维的可纺性,同时使其具有良好的阻燃与抑熔滴性能。

磷硅渣提钒及制备磷酸铝工艺

磷硅渣作为高磷含钒原料提钒过程中钙化脱磷和铝盐脱硅的固体废弃物,其中含有较多的重金属,如不进行合理处置,不仅造成资源浪费,也会对环境产生较大的威胁,而目前有关该种渣的研究鲜有报道。本文采用多种检测技术分析了磷硅渣中主要成分含量,并开发了一种合理化利用途径——以磷硅渣为原料制备磷酸铝。考察了pH、温度和时间等条件对氧化钙中和脱硫和磷酸铝制备过程的影响。氧化钙中和脱硫过程中,控制终点pH=0.5可以有效消除有价元素P、Al、V的损失,且常温即能达到反应要求;P、Al、V分离过程中,控制终点pH=8.0可以有效消除磷酸铝对V的吸附作用,提高分离效率;净化除杂过程的最优条件为:反应终点pH=12,反应时间2h,反应温度80℃;磷酸铝产品制备过程中,控制终点pH=8.0,磷铝比为最佳,130℃高温转型处理能够使磷酸铝浆料的过滤性能提升30倍。

1,3-二磷硅杂丙二烯及其相关分子的量子化学计算研究

使用abinitio(HF)和密度泛函法(B3LYP,B3P86),在6-311++G(d,p)和6-311++G(3df,2p)水平,对1,3-二磷硅杂丙二烯及其相关分子进行了优化构型的量子化学计算.计算结果表明,标题物分子Ⅰ-Ⅷ为弯曲几何构型,NBO分析表明,在标题物Ⅰ-Ⅳ中,末端Si、P原子有孤对电子,标题物Ⅰ中有较弱的Si←P配键和强的P≡P键,标题物Ⅱ中有Si←-P键和P=P健,标题物Ⅲ中有两个Si=P键,标题物Ⅳ中有P-Si键和Si≡P键.

磷硅阻燃剂协效氢氧化镁无卤阻燃EVA的研究

研究了磷-硅阻燃剂(EMPZR)与氢氧化镁[Mg(OH)2]对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃性能的影响。结果表明,复合阻燃剂的添加量为50%(质量分数,下同)时[EMPZR与Mg(OH)2质量比为1∶4],所制得的阻燃EVA材料的极限氧指数可达36.0%,并且复合材料的热失重速率较纯EVA有明显下降,成炭率显著提高,600℃时残炭量为32.2%;通过对极限氧指数测试前后阻燃EVA材料红外光谱的分析,证实了Mg(OH)2与EMPZR在EVA中具有良好的协效阻燃作用。

含磷硅高分子阻燃剂与聚磷酸铵对EVA的协效阻燃作用

研究了聚酯型磷-硅无卤阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃及力学性能的影响。结果表明,添加40%(质量分数,下同)的由EMPZR和APP所组成的复合阻燃剂得到的阻燃EVA材料极限氧指数达到28.6%,垂直燃烧测试达到UL94V-0级,拉伸强度为6.4MPa,断裂伸长率达592%;热失重分析测试表明,阻燃EVA材料的热失重速率较纯EVA有明显下降;成炭率显著提高,阻燃EVA在800℃时残炭量为15%,纯EVA仅为0.2%;扫描电子显微镜及红外图谱分析表明,EMPZR与APP在EVA中具有协效阻燃作用。

磷硅元素改性氧化石墨烯的制备及其阻燃改性环氧树脂的应用

通过两步法将含磷基团的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和含硅基团的硅烷偶联剂引入氧化石墨烯(GO)中,制备了磷硅协同改性的氧化石墨烯(KDGO),通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、能谱散射谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析对其进行表征,并将其添加到环氧树脂(EP)中进行阻燃改性,制备EP基复合材料KDGO/EP.采用热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)、极限氧指数(LOI)和垂直燃烧测试复合材料的热稳定性、动态热机械性能和阻燃性能.TGA结果表明,质量分数为1%的KDGO能够保持复合材料的热稳定性,同时提高残炭率,与纯EP固化物相比,残炭率提高了10个百分点,解决了目前市场上含DOPO阻燃剂引起固化材料热稳定性下降的问题.DMA数据显示,KDGO中的环氧基能够参与EP的交联固化,使复合材料的动态热机械性能提高,有效改善了由DOPO引起的动态热机械性能下降的问题.LOI和垂直燃烧测试表明磷硅阻燃元素的协同作用有助于提高复合材料的阻燃性能,使LOI值提高到27.1%,燃烧过程无滴落现象,达到了塑料阻燃等级V-0级.

新型磷硅阻燃剂的合成与性能研究

以季戊四醇、三氯氧磷和苯基三氯化硅为主要原料合成了一种新型磷硅阻燃剂三(1-氧代-2,6,7-三氧杂-1-1磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)苯基硅烷(PPSi),并对其阻燃性能及其在聚己二酰己二胺(PA66)中的应用进行了研究。合成中间体PEPA的过程中引入超声波,以减少反应时间、增加产率。通过FTIR、1HNMR表征了PEPA和PPSi的化学结构。并将所制得的磷硅阻燃剂与PA66进行混炼,制成标准样条后,测定其氧指数、烟雾释放总量、Izod缺口冲击强度、拉伸强度等性能。PPSi和聚己二酰己二胺之间有协同效应,显著降低了燃烧后热解产物的含量。

磷硅肥与过磷酸钙对杂交水稻肥效比较

田间小区试验、多点示范试验和分析测定结果表明：磷硅肥对杂交水稻有９２％的显著性增产效果；在等磷量或等价值用肥条件下，效果均优于过磷酸钙；能促进杂交水稻健壮生长，增强抗性，剑叶面积扩大；有效提高土壤有效磷含量、土壤有效硅含量和剑叶硅含量。

磷硅阻燃改性水性聚氨酯对涤纶织物的阻燃整理

为了对涤纶织物进行阻燃改性,提升涤纶织物的燃烧性能,拓展涤纶织物的应用范围,将合成的磷硅阻燃改性水性聚氨酯通过浸渍烘燥法整理到涤纶织物上。锥形量热测试、力学性能测试结果表明,经过阻燃水性聚氨酯改性的涤纶织物的燃烧最高热释放速率(PHRR)、最高总热释放量(PTHR)、最高烟生成速率(PSPR)最低分别为86.35 kW/m^(2)、3.6 MJ/m^(2)和0.027 m^(2)/s,生烟总量变化较小;阻燃改性涤纶织物的断裂强力、断裂伸长率、撕裂强力和耐磨次数相较空白对照组均有55.00%以上的提升幅度,断裂伸长率的提升幅度略小。

无甲醛棉用耐久磷硅阻燃剂SP的制备及应用

以亚磷酸二甲酯和甲基乙烯基二氯硅烷为原料制备了含羟基活性基的磷硅阻燃整理剂SP,并应用于棉织物,研究了各种工艺条件如阻燃剂用量、交联剂用量、催化剂用量、整理液pH值、焙烘条件及各种添加剂对阻燃效果的影响,并确定了最佳工艺。

＂新型磷硅阻燃剂及其在高分子材料中的应用＂顺利通过验收

2015年6月4日,受广东省科学技术厅委托,广东省计算中心在佛山市高明区组织召开由广东炜林纳新材料科技股份有限公司承担的广东省高新区发展引导专项项目“新型磷硅阻燃剂及其在高分子材料中的应用”的验收会。以中山大学麦堪成教授为专家组长,广东省计算中心领导参加了会议。