含磷环氧树脂的合成及阻燃研究

采用阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与双酚A型环氧化物(E-51)反应,合成了含磷反应型阻燃环氧化物(E-P),在间苯二胺固化剂作用下,利用E-P制备了含磷反应型阻燃环氧树脂(EP-P). 采用傅里叶红外光谱(FTIR)和热失重分析(TGA)分别对E-P的结构及EP-P的热分解行为进行了表征;通过浸水实验,采用极限氧指数(LOI)和UL-94垂直燃烧等方法对比研究了EP-P与添加聚磷酸铵(APP 422)的添加型阻燃环氧树脂EP-AP的阻燃剂抗迁出性. 结果表明,含磷反应型阻燃环氧树脂EP-P比添加型阻燃环氧树脂EP-AP的阻燃效率高、阻燃耐久性更强.     

磷氮阻燃剂DOPO-AN的合成及其阻燃环氧研究

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）,2-氨基蒽醌（AN）和多聚甲醛（POM）为原料,通过一锅法合成了一种新型磷氮阻燃剂2-（N,N-二（9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10基）甲基）氨基蒽醌（DOPO-AN）。利用核磁共振谱（¹H-NMR、³¹P-NMR）、红外光谱（FTIR）对其分子结构进行表征,并将DOPO-AN用于阻燃改性环氧树脂（EP）。运用差示扫描量热法、万能力学试验机、氧指数仪、垂直燃烧仪分别研究了DOPO-AN/EP复合材料的力学性能、热稳定性、阻燃性能。结果表明,阻燃剂DOPO-AN能明显改善环氧树脂的阻燃性和热稳定性。当体系磷元素质量分数为0.67%时（DOPO-AN/EP-8%）,800 ℃时残炭率由0.45%增加到7.9%;极限氧指数（LOI）随阻燃剂量的增加而增加,由纯环氧树脂的25.3%提高到30.1%,垂直燃烧UL94等级达到V-0级。力学性能结果表明,环氧树脂的拉伸强度由836 MPa增加至863 MPa,说明DOPO-AN的加入对EP的力学性能影响不大。     

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...     

含磷双酚S型共聚醚醚酮的合成研究

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-对苯二酚(DOPO-HQ),4,4’-二氟二苯甲酮(DFK)和双酚S(DDS)为单体,通过溶液缩聚合成了含磷双酚S型聚醚醚酮。探讨了聚合条件,包括溶剂的类型、反应时间、反应物浓度等对最终聚合产物性能的影响,最终得到的产物特性黏度最高为1．04 dL·g-1,并使用了元素分析、红外光谱、DSC (DSC测试显示其玻璃化转变温度为194．88℃,远高于一般的聚醚醚酮)等测试手段对共聚物的结构和性能进行了表征。     

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.     

咪唑型含磷聚酰亚胺的制备与性能研究

以双(4-氨基苯基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-磷酰基乙烷(ADOPPE)和2-(3-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(i-DAPBI)为二胺原料,按一定物质的量比与4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6-FDA)、3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)、3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)等3种不同二酐缩聚,成功得到几个不同系列的咪唑型含磷聚酰胺酸(PAAs),然后经热亚胺化制得对应的咪唑型含磷聚酰亚胺。通过FTIR对咪唑型含磷聚酰亚胺进行了结构表征;采用DSC、TGA和UV-Vis,溶解性测试、力学性能测试等分析数据比较了其综合性能。结果表明,合成的咪唑型含磷聚酰亚胺薄膜基本都具有优异的热性能、较高的透光性以及较好的力学性能。PI-a系列能很好地溶解在有机溶剂中。     

一种新型聚合型磷硅阻燃剂对环氧树脂阻燃性能的影响

以10-(2,5-二羟基苯基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物(ODOPB)和甲基乙烯基二氯硅烷(DCMVS)为原料,咪唑为缚酸剂合成了一种新型聚合型磷硅阻燃剂,聚2-(9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物)-1,4-二苯氧基-甲基乙烯基硅醚(PODOPBVS),并通过熔融共混制备了环氧树脂(EP)/PODOPBVS阻燃复合材料。通过热重分析(TGA)、氧指数值(LOI)和垂直燃烧测试(UL-94)研究了不同PODOPBVS添加量对复合材料热性能和阻燃性能的影响。实验结果表明,当PODOPBVS添加量(质量分数)为7%(EP7)时,EP复合材料的残炭率达14.74%,LOI可达28.5%,UL-94达到V-0级,通过锥型量热测试发现,与纯EP相比较,EP7最大热释放速率下降了约52%,残炭提高了约119%。     

一种新型氮磷阻燃剂的合成与表征

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、对氨基苯乙酮和苯胺为原料,对甲苯磺酸作为催化剂,在一定条件下采用正交实验法合成了一种新型氮磷阻燃剂。利用DSC检测其熔点在257.28℃左右,利用傅里叶变换红外光谱表征了产物的特征峰、核磁共振氢谱表征了产物的质子峰。正交实验结果表明:反应温度为130℃,反应时间为24 h,催化剂对甲苯磺酸用量为DOPO用量的1%,苯胺用量为DOPO摩尔量的7倍时,收率达68%。     

反应型阻燃剂中间体DOPO合成研究

以三氯化磷、邻苯基苯酚为主要原料,氯化锌为催化剂,合成阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO),分析反应过程中产生的黄色副产物并确定其结构,通过优化合成工艺,有效地抑制黄色副产物的生成,DOPO为白色固体且纯度达99.5%以上,满足应用要求.     

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.     

含磷笼网结构多面体低聚倍半硅氧烷阻燃剂的合成及其阻燃环氧树脂性能

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧杂（DOPO）-乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）加成物DOPO-VTMS通过水解缩合反应,制备了新型含DOPO基团的笼网结构倍半硅氧烷（DOPO-PolyPOSS）。将不同比例的DOPO-PolyPOSS添加到环氧树脂（EP）中,制备了一系列阻燃EP。采用热重分析（TGA）、动态热机械分析（DMA）、万能拉力机、极限氧指数（LOI）、UL-94和锥形量热计对阻燃环氧树脂的热性能、力学性能和阻燃性能进行了系统研究,并通过热重-红外联用（TGA-IR）、热重-质谱联用（TGA-MS）和扫描电子显微镜（SEM）研究了其阻燃机理,结果表明：DOPO-PolyPOSS可在EP中均匀分散;向EP中加入DOPO-PolyPOSS显著提高了阻燃EP的残炭率,降低了热释放速率（HRR）,延长了点燃时间（TTI）,达到了良好的阻燃效果;当DOPO-PolyPOSS加入量（质量分数）为3%时,阻燃EP的LOI值可从纯EP的25.5%提高至31.7%,并达到了UL-94的V-0阻燃等级。此外,加入DOPO-PolyPOSS可提高EP的拉伸和弯曲性能。对EP凝聚相和气相裂解产物的分析结果表明,DOPO-PolyPOSS阻燃环氧树脂是基于磷硅协同效应而同时在气相和凝聚相阻燃。     

10-（2，5-二羟基苯基）-9，10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物的合成研究

以1，4-二氧六环为溶剂，在回流温度下反应0．5h并经乙二醇单乙醚重结晶制备阻燃剂ODOPB，产率达到9lI8％，纯度达到98．8％．用红外光谱、核磁氢谱对产物进行结构表征，所得数据与其结构相吻合．该方法所用溶剂沸点适中、毒性小，具有操作简便、溶剂方便回收重复使用，成本低，环境污染少等特点，是工业化生产ODOPB的较佳方法．     

Enhanced flame-retardant performance of poly (lactic acid) (PLA) composite by using intrinsically phosphorus-containing PLA

The intrinsically phosphorous-containing flame-retardant poly(lactic acid)(P-PLA) was synthesized through the chain extension of L-lactide and 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide(DOPO) derivative, then P-PLA was melt blended with neat PLA to produce flame-retardant PLA composite(FR-PLA). The flame-retardant properties of FR-PLAs were investigated by Limiting Oxygen Index(LOI), UL-94, and Cone Calorimeter Tests, the results indicated that the flame-retardant properties of PLA composites were significantly improved with the addition of P-PLA due to its excellent ability to carbonize and dilute combustible gases. The LOI value of FRPLA10 composite(consisting of 90 wt% neat PLA and 10 wt% P-PLA) increased from 20.5 to 27.8 and UL-94 rating reached up to V-1, the peak heat release rate and total heat release of FR-PLA composite were lower than those of neat PLA. The flame-retardant mechanism of FR-PLA depended on both condensed and gaseous phases,which was confirmed by the FTIR, Raman and TG-FTIR. Besides, the tensile strength of FR-PLA10 slightly decreased from 72.4 to 61.8 MPa, which met the requirements of most practical applications. Therefore, the modification method used in this work presented a feasible approach to prepare FR-PLA composite with satisfactory mechanical property.     

Flame Retardant Finishing of Poly(ethylene terephthalate) Fabric with a Carbon Source Containing DOPO Derivative

9, 10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide( DOPO)-based flame retardant( DOPO-DOPC) which contains carbon source was used to improve the flame retardancy of poly( ethylene terephthalate)( PET) fabrics. The prepared DOPODOPC dispersion was applied onto PET fabrics via two kinds of processes,thermosol process and exhaustion process,and in the later using it alone or together with disperse dyes. The flame retardancy of PET fabrics was determined by limiting oxygen index( LOI) and vertical burning test. The results showed that DOPODOPC could obviously improve the flame retardancy of PET fabrics.The PET fabric treated by 60 g/L DOPO-DOPC dispersion via exhaustion process achieved an LOI value of 32. 3%,for example.The flame retardancy and dyeing performances showed that DOPODOPC dispersion could be used together with a part of disperse dyes in one bath. The thermal stability of DOPO-DOPC and the treated PET fabrics were investigated by thermogravimetric analysis( TGA). And the flame retardant mechanism of DOPO-DOPC treated PET fabrics was further investigated by pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry( Py-GC/MS), Fourier transform infrared spectroscopy( FTIR) and scanning electron microscopy( SEM).     

苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物的阴离子聚合及其表征

以正丁基锂为引发剂, 1 ,1-二苯基乙烯为戴帽剂, 2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基锂为络合剂, 在环己烷、四氢呋喃混合溶剂中, 采用阴离子聚合法, 于－70℃～－40℃合成了非极性-极性的三嵌段共聚物聚苯乙烯-聚丁二烯-聚甲基丙烯酸甲酯(S-B-MMA) ,并借用GPC、¹H-NMR、DSC、TEM、IR等仪器对共聚物进行了表征。结果表明, 所得产物具备较窄的分子量分布 (Mw/Mn<1.3) 及微观相分离结构。     

高纯度液体环氧树脂的结构表征及固化动力学

采用柱分离法对液态双酚A环氧树脂E51进行分离，得到分子量为340的单组分环氧树脂，并对其进行了IR、NMR和ESI-MS表征。研究了E51环氧树脂及单组分环氧树脂与DDS的固化反应动力学，采用DSC测定了E51环氧树脂和单组分环氧树脂与DDS固化体系的固化反应表观活化能，分别为134.85和152.15kJ/mol。通过对2种体系固化产物的T_g分析，结果表明E51/DDS固化产物的T_g比单组分环氧树脂/DDS固化产物的T_g低约10℃，分别为202.2和212.4℃。