【正文】
生產(chǎn)在塑料助劑中,是僅次于增塑劑的第二大行業(yè),產(chǎn)量逐年增加,市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。 Intermediates。關(guān)鍵詞:膨脹阻燃劑 季戊四醇磷酸酯 中間體 合成IStudy on Synthesis of Intumescent Flame Retardant IntermediateAbstract:This article is based on pentaerythritol and phosphorus oxychloride as raw materials created two intermediate of intumescent flame retardant, Synthesis of intermediate for flame retardant caged bicyclic ,6,7trioxa1phosphabicyclo[2,2,2]octane(pound Ⅰ) , and bis(2,6,7trioxa1phosphabicyclo[2,2,2]octane4methanol) chlorophosphate (poundⅡ) is synthetic study. In the first step, the effects of molar ratio, reaction temperature, time and other factors on the product yields are discussed. The conclusion shows that n(POCI3):n(pentaerythritol) is 1:, temperature rise, react time is 7 hours, and alcohol as solvent for post treatment, the yield was attained up to 86%. In the second step, The conclusion shows that n(POCI3):n(poundⅠ)is 1:, the reaction temperature is 75~80℃, production rate is 78%.The products were characterized by FTIR. Reaction conditions were also discussed. The result of thermal analysis showed that of they all have high thermal stability and execent charforming ability, deposition temperatures of poundⅠ~Ⅱwere 300℃ and 340℃.and residual carbon under 500℃ were % and %. Key words:Intumescent flame retardant。第二步討論了分批加入化合物Ⅰ和原料配比對(duì)化合物Ⅱ的影響,結(jié)果表明:乙腈作溶劑,反應(yīng)的摩爾比n(化合物Ⅰ):n(POCI3)=:1,反應(yīng)溫度是75~80℃,產(chǎn)率78%。膨脹型阻燃劑中間體的合成研究Study on Synthesis of IntumescentFlame Retardant Intermediates 目 錄中文摘要、關(guān)鍵詞 I英文摘要、關(guān)鍵詞 II引 言 1第1章綜 述 2 2 2 4 5 6 6 存在的問(wèn)題和改進(jìn) 9 11第2章 實(shí)驗(yàn)部分 12 12 12 12 13 1氧基磷雜4羥甲基2,6,7三氧雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷(化合物Ⅰ)的合成路線 13(2,6,7三氧雜1氧基磷雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷4亞甲基)磷酰氯(化合物Ⅱ)的合成路線 13 13Ⅰ的制備 13Ⅱ的制備 13 14 14第3章結(jié)果與討論 15,6,7三氧雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷(化合物Ⅰ)的影響分析 15 15 15 16(2,6,7三氧雜1氧基磷雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷4亞甲基)磷酰氯(化合物Ⅱ)影響分析 16Ⅱ的產(chǎn)率的影響 16 17 17Ⅰ的紅外光譜圖表征 17Ⅱ的紅外光譜的表征 18 19Ⅰ的熱失重圖 19Ⅱ的熱失重圖 20結(jié) 論 21致 謝 22參考文獻(xiàn) 23膨脹型阻燃劑中間體的合成研究摘要:本文是以季戊四醇和三氯氧磷為原料合成了兩種膨脹型阻燃劑中間體,分別是雙環(huán)籠狀磷酸酯1氧基磷雜4羥甲基2,6,7三氧雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷(化合物Ⅰ)和二(2,6,7三氧雜1氧基磷雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷4亞甲基)磷酰氯(化合物Ⅱ)。第一步討論了物料配比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)化合物Ⅰ產(chǎn)率的影響,結(jié)論表明:化合物Ⅰ的反應(yīng)溶劑二氧六環(huán),反應(yīng)的摩爾比n(POCI3):n(季戊四醇)=1:,梯度升溫7h,乙醇提純重結(jié)晶,產(chǎn)率86% 。用紅外光譜圖的方法表征了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu);熱失重?cái)?shù)據(jù)表明:化合物ⅠⅡ 具有良好的熱穩(wěn)定性和成炭性,他們的初始熱分解溫度分別是270℃和340℃,在600℃%、%。 Pentaerythritol phosphate。 SynthesisII引 言隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,塑料在建筑、交通、航空、電器、日用家具等領(lǐng)域中已廣泛使用。而我國(guó)阻燃劑以鹵系阻燃劑為主,國(guó)外的阻燃劑已趨于以無(wú)機(jī)體系為主,而我國(guó)還以污染較大、毒性較高的鹵系阻燃劑為主[1] ,占整個(gè)阻燃劑的80%以上。阻燃劑就是能夠提高易燃或可燃物的難燃性、自熄性和消煙性的一種助劑,是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品和合成材料的主要助劑之一。隨著對(duì)阻燃劑環(huán)保要求的提高,國(guó)內(nèi)外研究者正在積極研制以磷系阻燃劑為代表的無(wú)鹵阻燃劑,且不斷有新產(chǎn)品出現(xiàn),這些產(chǎn)品在電子行業(yè)中一直擔(dān)當(dāng)重要材料角色的塑料合金。用此類阻燃劑處理的聚合物在燃燒或熱裂解時(shí),會(huì)在聚合物表面形成一層均勻的泡沫炭層,該炭層具有隔熱、隔氧、防止產(chǎn)生融滴的作,其研究與應(yīng)用成為人們關(guān)注的重點(diǎn)[4]。化合物Ⅰ可代替含鹵阻燃劑用于乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和聚酯的阻燃,化合物Ⅰ不僅本身是一種出色地膨脹型阻燃劑,而且還是合成其他籠狀磷酸酯衍生物的一種中間體,因?yàn)榉肿又杏谢顫姷牧u基,它不僅可與酰氯、硫醇等發(fā)生一系列反應(yīng),還可以被氧化成羧酸,然后制成酰鹵,其中4取代甲酰氯性質(zhì)非?;顫姡芘c胺、取代硫醇、取代苯酚等發(fā)生反應(yīng),本文就化合物Ⅰ:1合成了二(2,6,7三氧雜1氧基磷雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷4亞甲基)磷酰氯,它可以和三聚氰胺反應(yīng)生成集碳源、氣源、氮源于一體的單組份膨脹型阻燃劑。25第1章 綜 述阻燃劑是用以改善材料性的物質(zhì),即阻止材料被引燃及抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?。隨著高分子材料產(chǎn)量的增加和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大[6],廣泛應(yīng)用于日常用品、電子電器、交通運(yùn)輸、建筑及裝潢、國(guó)防工業(yè)等諸多領(lǐng)域,尤其是在建筑及裝潢領(lǐng)域使用量的劇增,使火災(zāi)的危險(xiǎn)性大大增加[7~9]。目前,降低高分子材料的易燃性和火焰?zhèn)鞑ニ俾适亲枞俭w系的基本要求,根據(jù)高分子材料燃燒的特點(diǎn),可采用各種不同方式阻斷其燃燒過(guò)程的進(jìn)行,從而達(dá)到阻燃的目的。其發(fā)展趨勢(shì)則是在提高阻燃性能的同時(shí),更加關(guān)注重視環(huán)保與生態(tài)安全[11,12]。及HX能稀釋可燃物裂解時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w,隔斷可燃?xì)怏w與空氣的接觸。近年來(lái),紅磷系微膠囊型阻燃劑獲得較快發(fā)展,它不含鹵素、低煙、低毒、與樹(shù)脂相容性好、制品阻燃性好且物理化學(xué)性能優(yōu)良。磷酸酯類的特點(diǎn)是具有阻燃與增塑雙重功能。按使用方法也可以說(shuō)阻燃劑和被阻燃基材的關(guān)系,阻燃劑可分為添加型和反應(yīng)型兩大類。后者或者為高聚物的單體,或者作為輔助試劑而參與合成高聚物的化學(xué)反應(yīng),最后成為高聚物的結(jié)構(gòu)單元,多用于熱固性高聚物。①受熱時(shí)能產(chǎn)生自由基捕獲劑而中止燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的化合物。②受強(qiáng)熱時(shí)生成不燃性氣體或密度大且干擾可燃?xì)怏w與空氣正常交換氣體。這類化合物主要干擾高聚物燃燒過(guò)程的分解和引燃階段,影響燃燒和傳播階段。含磷化合物在這方面特別有效,它們有助于高聚物熱裂解成炭而不利于生成可燃性氣體,且可抑制炭的氧化。這類化合物主要干擾高聚物燃燒過(guò)程的燃燒階段和影響燃燒的傳播階段。填料和增強(qiáng)用玻璃纖維,因?yàn)槟鼙WC材料總含有一定量的固態(tài)殘留物,故有助于保持材料的物理整體性。這類化合物主要干擾高聚物燃燒過(guò)程的分解階段,影響引燃、燃燒和傳播階段。高米醋的填料可吸收和分散熱,無(wú)機(jī)化合物(如三水合氧化鋁)可消耗脫水熱。但是,對(duì)于主要功能能隔熱的塑料(如某些硬質(zhì)塑料),這種方法是不適宜的。①使聚合物燃燒和分解時(shí)生成不燃或密度足夠高的氣態(tài)產(chǎn)物,妨礙可燃?xì)怏w與空氣的交流,干擾聚合物燃燒過(guò)程的分解和引燃,并影響燃燒及其傳播。②降低高聚物燃燒和分解反應(yīng)的熱效應(yīng)。③增加聚合物燃燒的殘余物量(成炭量)以保持聚合物的整體結(jié)構(gòu),從而阻礙氧和熱的通路。以多芳香族異氰酸酯代替甲苯二異氰酸酯,采用蔗糖為基的聚醚,均可提高聚氨酯的成炭性。④提高聚合物的最低分解溫度和最低引燃溫度,或增高聚合物分解或引燃所需的能量,以使聚合物較難引燃。阻燃劑是通過(guò)若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。 任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的,如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量,那么火焰溫度就會(huì)降低,輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì)減少,燃燒反應(yīng)就會(huì)得到一定程度的抑制。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過(guò)提高聚合物的熱容,使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量,從而提高其阻燃性能。 在可燃材料中加入阻燃劑后,阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層,隔絕氧氣,具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用,從而達(dá)到阻燃目的。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解,另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過(guò)程[23]。阻燃劑可作用于氣