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羟基环三磷腈衍生物阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-26 21:29:17
为考查羟基环三磷腈衍生物阻燃剂的阻燃性能,与羟基化磷酸铵(羟基化磷酸铵)阻燃剂整理的棉织物的阻燃性能进行相应比较。

羟基环三磷腈衍生物阻燃剂的阻燃性能及LOI值略优于羟基化磷酸铵阻燃剂.这是由于合成阻燃剂羟基环三磷腈衍生物阻燃剂是有着磷-氮协同效果的膨胀型阻燃剂.棉织物在燃烧时表面易于炭化膨胀阻止燃烧进一步进行。

羟基环三磷腈衍生物阻燃剂整理的织物拉伸和撕裂保持率略低于羟基化磷酸铵的,可能原因是羟基环三磷腈衍生物阻燃剂羟基量多,与纤维素反应减弱了纤维素分子间氢键结合力,强力损耗大。

经二十次洗涤后羟基环三磷腈衍生物阻燃剂和羟基化磷酸铵阻燃剂整理的织物的阻燃性能及LOI值都有一定的下降,但羟基环三磷腈衍生物阻燃剂的下降幅度较羟基化磷酸铵小且阻燃性能好。

说明羟基环三磷腈衍生物阻燃剂的羟基量大,与纤维结合牢度高。但撕裂强力稍有上升,原因为部分树脂被洗涤掉后。织物变得更加柔软些.纱线滑移大,撕裂强力有所增加。经二十次洗涤后还具有很好的阻燃性能,说明耐洗牢度较好。

从图1棉纤维纵向图和图2羟基环三磷腈衍生物阻燃剂阻燃整理棉纤维炭化膨胀的摄影显微镜图可以看出,腰圆形的棉纤维经羟基环三磷腈衍生物阻燃剂整理燃烧后,纤维炭化量很高,炭质表面有着很明显的膨胀现象。从未整理棉纱线炭化和羟基环三磷腈衍生物阻燃剂阻燃整理棉纱线炭化的摄影显微镜图可以看出,未整理的棉纱线燃烧后炭化物为灰白色且质轻,表明炭化残余量极少;经羟基环三磷腈衍生物阻燃剂整理的棉纱线燃烧后纱线的结构基本没有破坏,炭化物颜色为深黑色表明炭化残余量大。

六氯环三磷腈的红外光谱线中的599.22cm-1为P-Cl的强吸收振动峰,874.0lcm-1为P-N的吸收峰,1224.64,1313.63cm-l为P=N的吸收峰。

三丙氧基三乙醇胺基环三磷腈的红外光谱中的3422cm-l、3123cm-l、2980cm-l为-OH吸收峰,1464cm-l、1211cm-l为P=N的吸收峰,862cm-l、1162cm-l为P-0-C(丙氧基)吸收峰,1050cm-l为0-C吸收峰,798cm-l为P-N吸收峰。

质谱对三丙氧基三乙醇胺基环三磷腈进行了表征。通过质谱图显示所测分子量为492.1,与所计算分子量492基本一致。


磷酸三苯酯tpp是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为自色片状结晶,改产品为自色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂,TPP不溶于水,溶于苯、氯仿、醚和而酮,微溶于Z醇。微具芳香气味,微有潮解性,不易燃烧。熔点约50℃,受热时快速熔化成箍状,润精效果极佳,常作为阻燃增塑润精剂使用。它在许多塑料和树脂用作阻燃剂,如酚醛树脂,环氧树酯等。


599.22cm-l为P-Cl吸收峰的消失及492.1的分子量.说明在没有破坏原结构的情况下.体系中已引入了-0H基团。

燃烧时表面发生炭化膨胀及很高的炭化残余.这样在表面形成一层致密的不燃的炭化膜,能有效地阻止基材与氧气再接触从而阻止了燃烧进行,达到阻燃的目的。此外还有其他的阻燃机理作用。

实验合成磷腈阻燃剂采用缚酸剂法简化了实验步骤,反应现象明显,温度较低、时间较短,三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈合成产率高达86.5%。此外三乙胺盐酸盐可以回收利用,降低成本,且避免了醇钠法使用金属钠的操作危险。

合成的磷腈衍生物是不含卤素、磷-氮协同作用的膨胀型阻燃剂.衍生物中有活性羟基拓展了其应用面。阻燃剂羟基环三磷腈衍生物阻燃剂用量小,效果明显.阻燃性能优越,尤其是膨胀的炭化较好地阻止了燃烧的继续进行和极限氧指数高达30.5%。

阻燃剂羟基环三磷腈衍生物阻燃剂与阻燃剂羟基化磷酸铵的阻燃结果比较可知,羟基环三磷腈衍生物阻燃剂整理的强力保持率与羟基化磷酸铵的相差极小,但在垂直燃烧测试上的续燃、阴燃、损毁长度上的性能及LOI好于羟基化磷酸铵。

磷腈衍生物阻燃剂有着优越的阻燃性能,应用前景广阔,有待进一步研究开发。

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