新型磷-氮阻燃劑的合成、表征及其在聚酰胺6中的應(yīng)用.pdf

1、聚酰胺(PA)具有許多優(yōu)良性能,既可作為塑料也可作為纖維使用的一類應(yīng)用廣泛的高分子材料。若能在不劣化聚酰胺加工性能和使用性能的基礎(chǔ)上,提高其阻燃性必將進(jìn)一步提高聚酰胺附加值,拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 基于有機(jī)阻燃劑無鹵化的發(fā)展趨勢,以三氯氧化磷、哌嗪等為原料,設(shè)計(jì)并合成了兩種新型磷-氮類阻燃劑化合物N,N’-哌嗪二(新戊二醇)氨基磷酸酯(PBNGP)和N,N’-哌嗪四(苯酚)氨基磷酸酯(PTPP)。探討了合成工藝:如物料配比、反應(yīng)

2、溫度、時(shí)間、縛酸劑及催化劑對最終產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,確定較佳的合成工藝條件。采用紅外光譜(FTIR)、1H NMR及元素分析(ELA)等表征了阻燃劑的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),對它們的溶解性、熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性的分析表明,阻燃劑PBNGP和PTPP都具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,常溫下PBNGP不溶于絕大多數(shù)溶劑,PTPP不溶于水、乙醇、丙酮,溶于二氯甲烷、氯仿等鹵代烴。
　　 將阻燃劑PBNGP與三聚氰胺(MA)配制構(gòu)成復(fù)配型阻燃劑,以及單體型阻燃劑PB

3、NGP、PTPP通過雙螺桿擠出機(jī)分別添加到PA6樹脂中,制備出不同體系的阻燃PA6。通過極限氧指數(shù)(LOI)和垂直燃燒(UL)測試了阻燃PA6的阻燃性能,發(fā)現(xiàn)當(dāng)PBNGP和MA共同使用時(shí),其阻燃效果更加理想,而對.PA6/PTPP體系,當(dāng)PTPP添加量為15％質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),共混體系仍表現(xiàn)出良好的紡絲加工性,而且纖維具有較好的力學(xué)性能和阻燃性能,具有實(shí)際應(yīng)用的意義。
　　 采用毛細(xì)管流變儀對PA6/PBNGP、PA6/PBNGP/M

4、A和PA6/PTPP共混體系的流變性能進(jìn)行了研究。共混體系仍屬于假塑性流體,共混體系的表觀粘度表現(xiàn)出更強(qiáng)的切力變稀行為,所有共混體系的表觀粘度對溫度的敏感性均增加。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)阻燃劑的加入對共混體系表觀粘度的影響比較復(fù)雜,雖然添加阻燃劑的共混體系的表觀粘度大于純PA6體系,但添加量多的體系表觀粘度反而小于低添加量的共混體系。
　　 采用熱失重(TGA)、掃描電鏡(SEM)和動(dòng)態(tài)FTIR等方法,研究了阻燃PA6體系的阻燃機(jī)理,結(jié)果發(fā)