芳基二磷酸酯的合成及其阻燃PC的應(yīng)用.pdf

1、聚碳酸酯(PC)以其特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能在諸多領(lǐng)域了得到廣泛的應(yīng)用，其自身具有較好的阻燃性能，氧指數(shù)達(dá)到了28％，但在一些阻燃級別要求高的場合使用時必須進(jìn)行阻燃處理。研究表明，含磷阻燃劑尤其是磷酸酯類阻燃劑對PC具有很好的阻燃效率，且使用過程中更加環(huán)保和安全。
　　本論文以三氯氧磷為起始原料，在無溶劑的條件下，首先與2，6-二甲基苯酚反應(yīng)，合成了二-(2，6-二甲苯基苯氧基)磷酰氯，然后分別與間苯二酚和對苯二酚反應(yīng)，合成了芳基二

2、磷酸酯阻燃劑:四-(2，6-二甲苯基)間苯二酚二磷酸酯(DMP-RDP)和四-(2，6-二甲苯基)對苯二酚二磷酸酯(DMP-HDP)，通過磷含量、紅外光譜和核磁共振測試對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，通過熱重分析(TGA)技術(shù)研究了阻燃劑的熱降解行為。TGA測試結(jié)果表明，DMP-RDP和DMP-HDP的起始熱分解溫度分別為269℃和222℃，說明合成的阻燃劑具有很好的熱穩(wěn)定性。將合成的這兩種阻燃劑分別添加到PC中制備阻燃PC材料，通過氧指數(shù)(LOI

3、)和垂直燃燒(UL-94)測試了材料的阻燃性能，結(jié)果表明，當(dāng)阻燃劑的添加量都為4％時，PC/4％DMP-RDP/0.1％AntiDripping和PC/4％DMP-HDP/0.1％AntiDripping體系都通過了UL-94Ⅴ-0級，氧指數(shù)分別達(dá)到了34.8％和34.2％，表明合成的阻燃劑對PC具有很好的阻燃效率。
　　為了進(jìn)一步提高磷酸酯阻燃劑的分子量及磷含量，我們將合成的中間體二-（2，6-二甲苯基苯氧基）磷酰氯與10-(2

4、，5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO-HQ)反應(yīng)，將DOPO引入到阻燃劑分子結(jié)構(gòu)中，合成了一種新型的具有磷雜菲結(jié)構(gòu)的芳基二磷酸酯阻燃劑:DOPO-四-(2，6-二甲苯基)對苯二酚二磷酸酯(DOPO-DMP-HDP)，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。TGA測試表明，該阻燃劑的起始熱分解溫度為222℃，說明該阻燃劑具有較好的熱穩(wěn)定性。將其添加到PC材料中制備阻燃PC材料，通過氧指數(shù)和垂直燃燒測試了材料的阻燃性能

5、，通過錐形量熱測試了材料的燃燒行為，通過TGA技術(shù)研究了材料的熱降解行為，用掃描電鏡(SEM)測試了殘?zhí)康男蚊病＝Y(jié)果表明，當(dāng)阻燃劑的添加量僅為3％時，材料就能通過UL-94Ⅴ-0級，氧指數(shù)達(dá)到了31.8％，說明該阻燃劑對PC材料具有更高的阻燃效率。錐形量熱測試表明，阻燃PC材料的點(diǎn)火時間延長，熱釋放速率降低，同時，燃燒過程中的比消光面積、煙釋放速率、一氧化碳生成量和一氧化碳釋放速率較純PC材料也有了一定程度的降低。SEM測試表明，與純P