聚丙烯酸五溴芐酯的合成及其在ABS中的應(yīng)用.pdf

1、聚丙烯酸五溴芐酯作為一種高分子型溴系阻燃劑,具有優(yōu)異的阻燃性能,且耐遷移、低毒、熱穩(wěn)定性高、對(duì)材料的物理機(jī)械性能影響較小,更重要的是不存在“二噁英”問(wèn)題,適用于玻纖增強(qiáng)工程塑料,如PA、PBT、PET、PC、ABS、PP及PS等的阻燃處理。國(guó)外對(duì)這方面的研究發(fā)展較快,并已工業(yè)化生產(chǎn),但是我國(guó)聚丙烯酸五溴芐酯的研發(fā)和生產(chǎn)仍處于初步階段,所以研究聚丙烯酸五溴芐酯的合成具有重要的意義。
　　 本文以五溴甲苯為原料,合成丙烯酸五溴芐酯單

2、體,單體再經(jīng)聚合得到聚丙烯酸五溴芐酯。在合成工藝研究中,合成了中間體五溴芐基溴,討論了反應(yīng)溫度、時(shí)間、投料比對(duì)收率的影響,確定了較佳的實(shí)驗(yàn)條件,并利用紅外光譜(FTIR)、核磁氫譜(1HNMR)及差式掃描量熱法(DSC)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了分析和表征。當(dāng)反應(yīng)溫度為80℃,反應(yīng)時(shí)間為2h,n(Br2):n(PBB)為1.4時(shí),收率達(dá)到了88.5％。五溴芐基溴在相轉(zhuǎn)移催化劑的催化下,與丙烯酸鈉發(fā)生親核取代反應(yīng),得到丙烯酸五溴芐酯單體。文章考察了不同

3、溶劑、催化劑用量、反應(yīng)溫度、投料比對(duì)收率的影響,并用紅外光譜(FTIR)、核磁氫譜(1HNMR)和熱失重分析法(TGA)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征和分析。結(jié)果表明,當(dāng)溶劑為氯苯,相轉(zhuǎn)移催化劑用量為4%(mol),反應(yīng)溫度為100℃,n(AA):n(PBB-Br)為1.1～1.2時(shí),反應(yīng)能達(dá)到較好的效果,轉(zhuǎn)化率達(dá)91%以上。丙烯酸五溴芐酯單體在自由基引發(fā)劑的作用下,聚合成了高分子型阻燃劑聚丙烯酸五溴芐酯,通過(guò)紅外光譜(FTIR)和熱失重分析法(TG

4、A)對(duì)聚合物進(jìn)行了分析和表征。文中所合成的聚丙烯酸五溴芐酯具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,5%熱失重溫度為330℃。
　　 將合成的聚丙烯酸五溴芐酯與Sb2O3復(fù)配對(duì)ABS進(jìn)行阻燃改性,Br/Sb摩爾比為3:1,通過(guò)氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒研究了阻燃劑對(duì)ABS阻燃性能的影響,通過(guò)TGA研究了阻燃劑對(duì)ABS熱性能的影響,阻燃劑對(duì)ABS力學(xué)性能的影響則通過(guò)拉伸和沖擊測(cè)試來(lái)研究。結(jié)果表明:樣品氧指數(shù)隨著阻燃劑添加量的增加而提高,當(dāng)添加量為20%