無鹵磷-氮單組分膨脹型阻燃劑的合成及其在PBT樹脂中的應(yīng)用.pdf

1、阻燃劑是指能夠提高易燃或可燃物的難燃性、自熄性或消煙性的功能化助劑，是精細(xì)化工產(chǎn)品和合成材料的主要助劑之一，對(duì)于防止火災(zāi)及保障人類社會(huì)安全至關(guān)重要，阻燃劑在聚合物助劑中的消費(fèi)量居第二位。但隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，發(fā)展高效、無毒的聚合物阻燃劑已成為大勢(shì)所趨。據(jù)此，本論文從分子設(shè)計(jì)和合成入手，在傳統(tǒng)的無鹵多組分膨脹型阻燃劑基礎(chǔ)上，采用化學(xué)反應(yīng)結(jié)合多種阻燃官能團(tuán)于單分子阻燃劑中，得到單組分膨脹型阻燃劑。將所得新型阻燃劑應(yīng)用于聚對(duì)苯二

2、甲酸丁二醇酯(PBT)中，研究膨脹阻燃作用對(duì)PBT的阻燃性、熱性能和成炭熱化學(xué)的影響，并最終初步了解其阻燃作用機(jī)理。 利用三氯氧磷、季戊四醇(PER)和4，4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)合成無鹵膨脹型阻燃劑的中間體(PEPA)及其最終產(chǎn)物(P-NIFR)，利用FTIR、NMR等方法表征了它們的分子結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)P-NIFR中結(jié)合了磷、氮等具有膨脹阻燃效果的組分，是一種單分子的膨脹型阻燃劑。分別用PEPA/三聚氰胺氰脲酸酯(MC)和

3、P-NIFR阻燃PBT，利用熱重分析(TGA)、示差掃描量熱(DSC)、動(dòng)態(tài)紅外光譜分析(in-situFTIR)以及力學(xué)、UL94垂直燃燒測(cè)試等方法研究了阻燃共混體系的相結(jié)構(gòu)和阻燃性能，并分析其燃燒過程中的成炭化學(xué)和阻燃機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PEPA/MC協(xié)同阻燃體系和P-NIFR阻燃體系與PBT基體樹脂均有很好的相容性，其拉伸和缺口沖擊強(qiáng)度相比于溴類阻燃體系均有大幅度提高。由TGA、DTG曲線發(fā)現(xiàn)P-NIFR阻燃的PBT樹脂具有很好的