无卤反应型含磷氮阻燃剂的合成及其阻燃改性环氧树脂的研究

通过N-羟乙基苯胺、4-羟基苯甲醛、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)反应,合成了一种反应型含磷氮阻燃剂6-((4-((2-羟乙基)氨基)苯基)(4-羟基苯基)甲基)二苯并-[1,2]-氧磷腈-6-氧化物(PNOH).以PNOH为阻燃剂与4,4'-二氨基二苯甲烷复配制得了阻燃环氧树脂PNOH/EP,并研究了PNOH添加量(质量分数)对PNOH/EP各项性能的影响.结果表明,PNOH/EP的热稳定性较好,其热分解残炭率较纯的环氧树脂有明显提高;当PNOH添加量为2.4%时,PNOH/EP的极限氧指数(LOI)大于30.0%,垂直燃烧等级为V-0级,储能模量及热稳定性有所提高;当PNOH添加量为10.0%时,PNOH/EP的LOI达到36.0%.阻燃剂PNOH含磷、氮元素,可起到无卤协同阻燃的作用,其与环氧树脂反应生成的复合材料能保持基体良好的热性能和机械性能.     

含磷苯并咪唑基铜配合物合成及阻燃环氧树脂的性能

为了改性环氧树脂阻燃性能,通过取代反应和缩合反应制备一种新型含磷/氮二元杂化物—磷酸4-(1H-苯并咪唑-2-基)-苯基酯二苯酯(PBIm),并作为有机官能团与乙酸铜-水合物反应合成含磷苯并咪唑基铜配合物阻燃剂PBIm-Cu,将其添加到环氧树脂(EP)中,制备阻燃环氧树脂复合材料(PBIm-Cu/EP).通过红外光谱、X-射线光电子能谱、核磁氢谱和核磁磷谱对阻燃剂PBIm和PBIm-Cu进行结构表征.采用热重分析仪(TGA)、极限氧指数测定仪(LOI)和锥形量热仪(CCA)测试复合材料的热稳定性和阻燃性能.PBIm-Cu质量分数为7%的PBIm-Cu/EP体系在垂直燃烧测试中通过了 V-1级,LOI增加到31.6%,并且,峰值放热速率(PHRR)、总热释放量(THR)和总排烟量(TSP)较纯EP分别降低64%,41%和43%,残重率达到了26.7%.SEM 结果显示:PBIm-Cu/EP材料燃烧后碳层表面光滑连续且致密.     

国内磷系阻燃剂在环氧树脂中的应用及研究进展

环氧树脂(EP)是应用比较广泛的树脂之一，而无卤阻燃剂中的磷系阻燃剂又是当今的研究热点。为进一步了解磷系阻燃剂在环氧树脂中的应用情况，笔者梳理了近5年来国内关于含磷阻燃剂在环氧树脂中的应用，同时针对无机和有机含磷阻燃剂对环氧树脂阻燃改性的研究进展，提出：将无卤阻燃剂中的磷系阻燃剂复配其他阻燃剂或者其他助剂，有利于在新的阻燃系统中发挥协同阻燃效果；阻燃剂的发展应趋向于多功能化、绿色和环保；添加量少、阻燃效率高的阻燃剂是今后研究的方向。     

双环笼状磷酸酯阻燃环氧树脂的

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,对环境友好的膨胀型阻燃剂.     

DOPO及其衍生物在聚合物阻燃改性中的应用研究进展

由于卤素阻燃剂的毒性和环境问题,磷系阻燃剂作为一种环境友好型阻燃剂已引起人们的广泛关注.9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物作为一种无卤含磷阻燃剂,在聚合物中主要以气相阻燃机理表现出优异的阻燃性能.相比于卤系阻燃剂,DOPO及其衍生物在燃烧过程中所释放出的腐蚀性和毒性气体很少.近年来,通过各种化学反应和合成方法,开发了众多含DOPO结构的有机及无机阻燃剂,许多含DOPO结构的阻燃剂得到了学术界和工业界的青睐.此外,以DOPO为原料合成有机磷化合物阻燃改性高分子材料的研究报道越来越多.因此,本文综述了有机-DOPO类阻燃剂以及无机-DOPO类阻燃剂的制备、阻燃机理及其在聚合物阻燃改性中的应用,并对其在阻燃应用方向作了进一步的展望.     

阻燃剂DDPA的合成及在环氧树脂中的应用研究

一锅法合成了一种磷杂菲类阻燃剂2-((9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-基)(苯基)甲基)氨基-9',10'-蒽醌(DDPA),采用红外光谱和核磁共振确定了阻燃剂DDPA的分子结构,并将其用于阻燃改性环氧树脂.通过悬臂梁冲击试验机、电子万能力学试验机、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、氧指数仪...     

侧基含磷环氧树脂的热降解动力学研究

以9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物-1,4-苯二酚(DOPO-HQ)为阻燃剂,环氧树脂(EP)为基料,制备了侧基含磷阻燃环氧树脂(DOPO-EP),利用热分析技术(TGA)研究了EP和DOPO-EP在氮气气氛下的热降解动力学行为,采用Flynn-Wall-Ozawa方法计算了EP和DOPO-EP热降解活化能,分别为204kJ/mol和206kJ/mol,Friedman方法验证了Flynn-Wall-Ozawa方法的合理性。采用Coats-Redfern方法选取不同机理模型,研究了EP和DOPO-EP的热降解固化反应机理,得出EP和DOPO-EP的热降解动力学机理属于R2模型,反应级数中的二维相界面反应,圆柱形对称,其机理函数均为f(α)=2(1-α)1/2(0.1≤α≤0.7)。     

侧基含磷阻燃共聚酯/BaSO_4纳米复合材料的合成与性能研究

采用原位聚合法(in-situpolymerization),由对苯二甲酸(TPA)、乙二醇(EG)、阻燃单体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-丁二酸(DDP)和纳米BaSO4制备了侧基含磷阻燃共聚酯/BaSO4纳米复合材料,对反应产物结构进行了表征.通过对产物燃烧和热稳定性的研究,发现产物具有良好的阻燃和耐熔滴性能.     

含磷环氧树脂的合成与表征

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物(DOPO)和对苯醌合成了10-(2′,5′-二羟基苯基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物(DHPDOPO),采用元素分析、红外光谱(FTIR)及核磁共振对DHPDOPO的结构进行了表征.以含磷中间体DHPDOPO和双酚A与低分子量的双酚A二缩水甘油醚合成制备了含磷量分别为1%和2%的含磷环氧树脂,并采用FTIR及凝胶渗透色谱(GPC)对该含磷环氧树脂的结构、分子量及分布进行了表征.     

用环状有机磷化物合成无害阻燃新型环氧树脂

环状有机磷化物-9，10-二氢-9-氧-10-磷酰杂非（DOPO），是新一代无卤、环保、绿色新型阻燃改性单体，目前在很多领域被广泛应用。可合成拥有优异热稳定性、阻燃特性和物理机械性的新型含磷环氧树脂。从含磷环氧树脂的应用前景及优良的阻燃性入手，主要介绍用于合成新型含磷环氧树脂的主要原料DOPO的结构、性能及用其合成新型含磷环氧树脂（或其中间体）的研究进展。     

DOPO-HQ改性碳纳米管/EP复合材料的制备及性能

采用混酸氧化多壁碳纳米管(MWCNTs),然后与含磷化合物2–(6,H–二苯并–5–氧杂–6–膦酰杂–6–苯基)–1,4–对苯二酚(DOPO-HQ)反应,对MWCNTs进行功能化修饰,并用功能化的碳纳米管(MWCNTs-P)对环氧树脂进行改性.对比了MWCNTs与MWCNTs-P对环氧树脂力学性能和阻燃性的影响,结果表明,MWCNTs与MWCNTs-P的加入均能提高环氧树脂的力学性能,MWCNTs-P改性效果更好.当MWCNTs-P添加量为0.5%时,环氧树脂的冲击强度提高了232%;SEM结果显示,加入碳纳米管使环氧树脂复合材料的韧性有一定程度的提高.MWCNTs-P的添加量为1.0%时,复合材料的拉伸性能和弯曲性能最好.极限氧指数(LOI)测试结果表明,MWCNTs-P提高了环氧树脂的阻燃性,MWCNTs-P的添加量为0.5%时,复合材料的LOI达到30.2%.     

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一量减少,PEPA是一种性能优异,对环境友好的膨胀型阻燃剂。     

新型含磷环氧树脂的合成、固化及阻燃性能研究

基于2-甲基-2,5-二氧-1,2-氧磷杂环戊烷(OP)的环状酸酐结构和可以通过水解或醇解开环的特点,对OP/对苯二酚/环氧树脂预聚体的反应可行性、固化过程以及阻燃性能进行了研究;成功制备了含磷环氧树脂,固化12 h后的环氧树脂具有良好的阻燃性能,极限氧指数(LOI,%)为25.7%,垂直燃烧测试达到UL-94 V-0级别。     

多重固化EA／纳米SiO2杂化涂层的阻燃及热稳定性

以改性纳米SiO2、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH．570）、磷酸酯三丙烯酸酯（TEAP）及TDI-TMP加成物作紫外（uv）配方体系的功能成分,制备了含P、N及Si三重固化丙烯酸酯涂层。通过红外、紫外-可见、热重及阻燃性能测试仪等研究了不同阻燃体系下不同固化方式对环氧丙烯酸酯（EA）涂层阻燃及热稳定性能的影响。结果表明：EA体系双键转化率随纳米SiO2含量及固化重数的增加而提高;可见光透过率随KH-570、TDI-TMP的加入而改善;涂层阻燃及热稳定性随阻燃成分与其含量,及固化重数的增加而提高。     

溴化磷酸酯阻燃PET纤维的研制及其性能研究

采用新型添加型阻燃剂ＦＲ－ＰＢＯ制成了阻燃涤纶，对其性能测试结果表明，阻燃剂的加入使聚酯纤维（ＰＥＴ）的阻燃性能明显提高，特性粘度、表观粘度以及熔融结晶过程中的特征温度有所降低，且使ＰＥＴ的热稳定性略有下降。     

STUDY OF SYNERGISTIC FLAME RETARDANCY OF PHOSPHORUS AND BORON ON COTTON AND COTTON-PET BLENDS FBRICS

The fire retardancy effectiveness of mixtures formed from phosphorus-containing compound and boron-phosphorus-containing compound were examined utilizing limited oxygen index (LOI) and vertical test techniques. Phosphorus-boron systems in flame retardancy may show synergism and antagonism. The fire-retardancy effectiveness of boron-phosphorus-containing compounds are superior to the mixing systems of compounds which contain phosphorus or boron individully.     

木质素废旧聚氨酯制备轻型阻燃保温材料试验

按配比加入酚醛树脂、阻燃剂、发泡剂、乳化剂、碱木质素、液化废旧聚氨酯,制成木质素废旧聚氨酯.试验结果表明:随着固化剂的增加,固化时间缩短,表观密度增加,抗压强度增强,泡沫质量较好;加入次磷酸铝和二乙基次磷酸铝能明显改善酚醛树脂的阻燃性,加入5 g次磷酸铝和二乙基次磷酸铝时效果最好.这种轻型阻燃保温材料具有酚醛树脂泡沫的优点,同时由于添加了木质素提高了阻燃性.采用废旧聚氨酯作为添加成分,可以大大减少生产成本,保护环境,提高了资源的利用率.     

溴代双酚A型不饱和聚酯树脂的阻燃机理

利用TGA、DSC、热解-电导率仪,研究了文题内容。实验结果说明了溴的引入,使树脂具有良好的阻燃性,当溴含量大于7.63%(wt)时,树脂即能自熄。溴使树脂热解过程成碳倾向增加,分解生成的溴化氢是有效的自由基捕获剂。三氧化二锑和溴同时引入,对阻燃具有协同效应。