六苯胺基環(huán)三磷腈的合成及其對環(huán)氧樹脂的阻燃作用研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂是一種性能良好的熱固性高分子合成材料，但環(huán)氧樹脂的易燃性使其應用受到限制。因此，研究環(huán)氧樹脂的阻燃性十分重要。用于環(huán)氧樹脂的阻燃劑很多，但都存在著一些缺點，如毒性較大、對材料的機械性能影響較大等。六苯胺基環(huán)三磷腈(HPACTPZ)是近些年國內(nèi)外研究出的一種新型磷系阻燃劑，對環(huán)氧樹脂等具有良好的阻燃作用，但國內(nèi)外關于HPACTPZ的研究很少，還未實現(xiàn)工業(yè)化。因此，開展其研究對發(fā)展綠色阻燃劑及阻燃材料具有重要意義。
　　本文對

2、以六氯環(huán)三磷腈和苯胺為原料，三乙胺為縛酸劑合成HPACTPZ進行了研究。結果表明，溶劑類型和用量是影響HPACTPZ合成的關鍵因素，理想的溶劑是氯苯，氯苯用量愈小，產(chǎn)品產(chǎn)率愈高。較理想的合成條件是:n（六氯環(huán)三磷腈）∶n（苯胺）∶n（三乙胺）=1∶7.2∶6.6，w（六氯環(huán)三磷腈）∶w（氯苯）=1∶3.5，反應溫度為90℃，反應時間為15h。在以上條件下，產(chǎn)品的產(chǎn)率為80.42％，熔點為268-270℃，純度在95％以上。改進后的方法具

3、有工藝簡單、條件溫和、產(chǎn)品產(chǎn)率及質(zhì)量高等優(yōu)點。另外，所用溶劑氯苯毒性小、價格便宜、用量低及易于循環(huán)利用。
　　對HPACTPZ及其復合物阻燃E-44/DG593進行了研究。結果表明，HPACTPZ對E-44/DG593的阻燃作用不好，與二丙基次膦酸鋁(ADPP)無協(xié)效作用，與聚氨基環(huán)三磷腈(PHACTPA)協(xié)同阻燃作用不明顯。當添加量為25％時，單獨使用HPACTPZ和PHACTPA時，阻燃E-44/DG593的LOI分別為24.

4、0％和26.6％，均無阻燃等級，而復合使用HPACTPZ和PHACTPA，當w(HPACTPZ)∶w(PHACTPA)=1∶4時，LOI可達27.3％，阻燃等級達FV-1，但與PHACTPA/E-44/DG593的相比，THR、MHRR、PHRR、MEHC均較高。熱重分析表明，與單獨采用PHACTPA相比，采用復合阻燃劑提高了阻燃E-44/DG593的熱穩(wěn)定性。燃燒殘余物分析表明，HPACTPZ、PHACTPA和HPACTPZ/PHAC

5、TPA主要是通過凝聚相產(chǎn)生阻燃作用。它們在燃燒過程中分解成磷酸類化合物，其強脫水作用促進了E-44/DG593炭化，并在E-44/DG593和阻燃劑分解產(chǎn)生的CO2、N2和NH3等惰性氣體的發(fā)泡作用下形成了膨脹性炭層。該炭層通過隔熱、隔氧和阻止E-44/DG593分解產(chǎn)物的揮發(fā)來起到阻燃作用。HPACTPZ轉(zhuǎn)化成磷酸類化合物較少，因而促進成炭的能力較弱，阻燃作用較差，PHACTPA和HPACTPZ/PHACTPA轉(zhuǎn)化成磷酸類化合物的較多