笼状磷酸酯PEPA的合成工艺研究

在以二氧六环为溶剂,季戊四醇与三氯氧磷物料比为1∶1,缓慢滴加三氯氧磷的条件下,合成阻燃剂中间体双环笼状磷酸酯1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA),并对影响其产率的几个主要因素,如:反应温度、反应时间及是否进行预处理以及是否添加缚酸剂等因素进行初步研究,优化工艺路线。

双环笼状磷酸酯阻燃环氧树脂的燃烧行为研究

利用锥形量热仪结合氧指数和垂直燃烧测试方法 ,研究了 1-氧 - 4 -羟甲基 - 2 ,6,7-三氧杂 - 1-磷杂双环 [2 .2 .2 ]辛烷 ( PEPA)阻燃双酚 A缩水甘油醚型环氧树脂的阻燃性能及燃烧行为 .结果表明 :添加 PEPA的环氧树脂体系阻燃性能明显提高 ,同时燃烧时的热释放速率、质量损失速率以及烟和有毒气体的释放量减少 .PEPA是一种性能优异 。

笼状双环磷酸酯甲基醚的合成

以季戊四醇作为起始原料经四步反应合成了一种未见报道的化合物──笼 状双环磷酸酯甲基醚．

含氮笼状磷酸酯阻燃剂合成工艺研究

以季戊四醇、三氯氧磷、对硝基苯酚为原料,合成了新型磷-氮系阻燃剂--(2,6,7-三氧杂-1-氧代-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)二(4-硝基苯基)磷酸酯,合成收率74%.并用IR、1HNMR和元素分析对其结构进行了初步表征.做了其在环氧树脂E-44中的初步阻燃实验.

MPP／PEPA阻燃PP的制备及其性能研究

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究了各组分质量比及用量对PP阻燃性能的影响。结果表明:MPP/PEPA质量比为3∶2,且总量为20%时,可以制备氧指数为27%的阻燃PP,垂直燃烧等级为V-0。TGA结果表明:MPP/PEPA的复配可以延缓PP的分解,且提高成炭率。

纳米SiO2对MPP／PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)为复配阻燃剂,制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究了MPP/PEPA质量比和纳米SiO2用量对PP复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:当MPP:PEPA=3:2时,协效阻燃效果最好,添加少量的纳米SiO2即可提高PP复合材料的阻燃和力学性能;当MPP、PEPA、纳米SiO2添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的氧指数达28.5%,并具有较好的力学性能。TGA和EDX结果表明:添加少量纳米SiO2可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进PP复合材料成炭,保留更多的磷。SEM分析表明:添加少量的纳米SiO2可稳定炭层和加固泡孔,增强炭层隔热隔氧的能力。

硼酸锌对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究了MPP/PEPA质量比和硼酸锌(ZB)用量对PP阻燃和力学性能的影响。结果表明:MPP/PEPA质量比为3∶2时,复配效果最好;添加少量的ZB即可显著提高材料的阻燃性能;当MPP/PEPA/ZB添加量分别为12%、8%和2%时,阻燃PP的氧指数高达35%,并具有较好的力学性能。TGA结果表明:添加ZB可以起催化MPP/PEPA酯化,促进成炭的作用;SEM分析表明,ZB可以起到稳定炭层,增加炭层厚度的作用。

纳米SiO_2对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以纳米SiO2为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究纳米SiO2用量对PP阻燃性能和协效作用的影响。结果表明:添加少量的纳米SiO2可提高PP的阻燃性能;当纳米SiO2添加量为1%时,阻燃PP的氧指数达28.5%。TGA和FTIR分析及SEM和体式显微镜观测结果表明:添加少量的纳米SiO可促进体系成炭,稳定炭层,从而提高材料的阻燃性能。

4种PEPA衍生物阻燃剂的合成

1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)与三氯氧磷分别以摩尔比2∶1和3∶1反应,得到二(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酰氯(中间体Ⅰ)和三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯(d),产率分别为84.7%和80%。中间体Ⅰ再分别与三溴苯酚、五溴苄基溴及三聚氰胺反应得到另外3种具有笼状结构的磷酸酯化合物(a^c),收率依次为70%,73.5%,81%。用红外、核磁、元素分析等手段对a^d 4种化合物进行了表征,对其合成工艺进行了探讨。热失重数据表明,目标产物均有较好的成炭性和热稳定性,化合物a^d的初始热分解温度分别为285,325,320,337,500℃时残炭质量分数分别达38.4%,26.3%,56.5%,50.0%。

ZnO对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究MPP/PEPA质量比和ZnO添加量对PP阻燃性能的影响。结果表明:MPP/PEPA质量比为3∶2时,复配效果最好;添加少量的ZnO可以显著提高材料的阻燃性能;当MPP/PEPA/ZnO添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的极限氧指数达29.5%。TGA结果表明:添加ZnO可以起催化MPP/PEPA酯化,促进成炭的作用。SEM分析表明:ZnO可以起到稳定炭层,增加炭层厚度的作用。

MnO_2对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂以及MnO_2为阻燃增效剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP),研究了MnO_2用量对PP阻燃和力学性能的影响。结果表明,添加少量的MnO_2即可显著提高材料的阻燃性能;当MPP,PEPA,MnO_2添加质量分数分别为12%,8%和2%时,材料的氧指数(LOI)高达32.0%,并具有较好的力学性能。Kissinger动力学分析结果表明,添加MnO_2可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,改变材料的热降解途径。扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)表明,MnO_2可以起到稳定炭层、促进成炭、增加炭层厚度作用。

碳酸镍对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以碳酸镍(NC)为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP/IFR)。研究了NC用量对PP阻燃性能的影响,并分析了其阻燃协同作用机理。结果表明,添加少量的NC即可显著提高PP的阻燃性能;当NC添加量为3%时,阻燃PP的氧指数高达37.5%。TGA、FT-IR分析和体式显微镜、SEM观测结果表明,添加NC可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,形成更多的交联网络结构,促进PP/IFR体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。

碳酸镍对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP,研究了碳酸镍(NC)用量对PP阻燃和力学性能的影响。结果表明:添加少量的NC即可显著提高材料的阻燃性能;当MPP/PEPA/NC用量分别为12%、8%和3%时,阻燃PP的氧指数高达37.5%,并具有较好的力学性能。TGA和EDX分析结果表明:添加NC可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进材料成炭,并且在炭层中保留了更多的磷;SEM分析表明,NC可以起到稳定炭层,增加炭层厚度的作用。

4A分子筛对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以4A分子筛为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究了4A分子筛用量对PP阻燃性能和协同作用的影响。结果表明:添加少量的4A分子筛即可显著提高PP的阻燃性能;当MPP/PEPA/4A分子筛添加量分别为12%、8%和2%时,阻燃PP的氧指数高达33。TGA、FTIR分析和体视显微镜及SEM观测结果表明:添加少量的4A分子筛可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。

ZnO对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以ZnO为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究了ZnO用量对PP阻燃性能和协效作用的影响。结果表明:添加少量的ZnO即可显著提高PP的阻燃性能。当MPP、PEPA和ZnO添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的氧指数高达29.5%。TGA、FTIR分析和体式显微镜观测结果表明:添加ZnO可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。

TiO_2对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以TiO2为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究了TiO2用量对PP阻燃性能和协效作用的影响。结果表明:添加少量的TiO2即可显著提高PP的阻燃性能;当MPP/PEPA/TiO2添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的氧指数高达31.5。TGA和FTIR分析及SEM和体式显微镜观测结果表明:添加TiO2可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。

MnO_2对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用研究

以MnO2为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP.研究了MnO2用量对PP阻燃性能和协同作用的影响.结果表明:添加少量的MnO2即可显著提高PP的阻燃性能;当MPP/PEPA/MnO2添加量分别为12%、8%和2%时,阻燃PP的氧指数高达32.TGA、FTIR分析和体式显微镜和SEM观测结果表明:添加MnO2可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能.

Cr_2O_3对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用研究

以Cr2O3为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP.研究了Cr2O3用量对PP阻燃性能和协同作用的影响.结果表明:添加少量的Cr2O3即可显著提高PP的阻燃性能;当MPP/PEPA/Cr2O3添加量分别为12%、8%和2%时,阻燃PP的氧指数高达31.5.TGA、FTIR分析和体式显微镜和SEM观测结果表明:添加少量Cr2O3可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能.

PP/MPP/PEPA的制备及其热降解性能研究

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的膨胀阻燃聚丙烯(PP),研究了各组分质量比对PP阻燃性和热降解性能的影响。结果表明:MPP与PEPA质量比为3∶2时,阻燃复配效果最好;且添加阻燃剂质量分数为20%时,极限氧指数达到27%,UL达到V-0级;热失重分析结果表明,MPP/PEPA可以延缓PP的分解;利用Kissinger法求取了材料的活化能,发现添加阻燃剂后,材料的活化能提高;残留物的红外光谱分析结果表明,MPP复配PEPA后,保留了更多的PP特征峰;体视显微镜和扫描电镜分析表明,添加阻燃剂后,材料形成了膨胀炭层,提高了PP阻燃性能。

TiO_2对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究了MPP/PEPA质量比和TiO2添加量对PP阻燃性能的影响。结果表明:MPP/PEPA质量比为3∶2时,复配效果好;添加少量的TiO2可以显著提高PP的阻燃性能。当MPP/PEPA/TiO2添加质量分数分别为12%,8%和1%时,阻燃PP的氧指数高达31.5%。热失重分析结果表明:添加TiO2可以起催化MPP/PEPA酯化,促进成炭的作用。扫描电镜形貌观察表明,TiO2可以起到稳定炭层,增加炭层厚度作用。