一种星型膨胀型阻燃剂的合成

【摘要】：膨胀型阻燃剂(IFR)系以磷氮为主要组成的阻燃剂,它是在阻燃涂料的基础上于20世纪70年代中期发展起来的新型阻燃技术,目前是阻燃剂研究和开发的热门领域,因其无卤、少烟、低毒和较低添加量而深受人们的重视。含有这类阻燃剂的高聚物在受热时,表面能生成一层膨松且有封闭结构的炭质泡沫层,此层具有阻燃、隔氧、抑烟、防滴落四重功效。开发膨胀型阻燃材料符合环保和阻燃要求的可持续发展战略,是一种很有发展前途的阻燃剂,目前国内外对膨胀型阻燃剂的应用技术已有了显著发展,它已被应用于一般受热不形成炭的聚合物,如聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等。膨胀型阻燃体系一般由三部分组成:(1) 酸源(脱水剂),一般可以是无机酸或加热至100℃-250℃时生成无机酸的化合物,如磷酸、硼酸、磷酸酯等; (2)炭源(成炭剂),主要是一些含碳量高的多羟基化合物,如淀粉、季戊四醇等;(3)气源(氮源,发泡源),常用的发泡源一般为三聚氰胺、聚磷酸铵等。在此基础上,本文设计合成了一种同时具有酸源、炭源、气源的星型膨胀型阻燃剂,合成原理如图1所示。其结构通过红外、氢谱、质谱、磷谱和元素分析进行了表征,热行为通过热重和差示扫描量热法进行了分析研究,结果表明,该阻燃剂具有热稳定好、成炭率高等特点, 具有很好的应用前景,其对聚烯烃的阻燃效果以及阻燃机理正在进一步研究当中。