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高效聚合物型阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2016-12-23 16:58:35 |
近年我国阻燃剂的生产和消费形势持续发展，年均消费增长率超过20%。从2002年开始国内阻燃剂消费量急剧上升，增加的市场份额主要来源于2个方面：电子电器和汽车市场。世界各国对电子电器的阻燃性能日益重视，中国也不例外，特别是我国出口的电子电器产品要求更为严格。
高效聚合物型阻燃剂PDPPP的合成反应属于典型的不平衡缩聚反应，通常在重金属氯化物的催化下，在高温与良好的搅拌条件下进行。在缩聚过程中，体系变得越来越黏稠，残余的反应基团逐渐减少、反应速度逐渐变慢，同时HCl的逸出变得困难，直至反应终止。反应中通常使用惰性气体来防止聚合体系发生氧化副反应，同时将反应中生成的HCl带出。
当反应接近完成时，应提高反应温度使体系不致太黏稠，从而可以通过抽真空除去残余的HCl。 对于缩聚反应，影响的因素主要有反应时间、反应温度、体系真空度、催化剂用量和单体配比。本文研究了反应时间，反应温度、催化剂用量和单体配比对聚合物特性黏度的影响。由于该反应具有明显的非平衡反应特征，因此本文并没有考虑真空度的影响。
通过正交实验得出结论，反应时间对聚合物特性黏度的影响水平最大。PDPPP的最佳反应条件为：反应单体等物质的量比，催化剂用量为0.01：1，反应时间为5h。反应最高温度控制在230℃左右。
元素分析的结果显示了各了元素的含量与理论值很接近。 高效聚合物型阻燃剂PDPPP的1HNMR图谱可以看出来，原来位于ODOPB谱图上9.32～9.51的峰，即表示ODOPB上的-OH上H的位移，在PDPPP的1HNMR图谱中已经不存在。可以得出结论：2种单体，ODOPB和苯膦酰二氯已经发生了聚合反应。
由于ODOPB和PDPPP中H周围的化学环境很相似，因此，必须采取质谱分析进一步表征PDPPP的结构。在PDPPP的质谱分析图中，m/z=447是MH+的特征峰，M表示聚合物PDPPP的重复单元，m/z=753 表示的特征峰，m/z=893表示M2H+的特征峰。通过上述分析。证明成功合成了目标产物PDPPP。
显而易见，高效聚合物型阻燃剂PDPPP对于环氧树脂和小饱和聚酯都有良好的阻燃作用，仅仅少量的PDPPP(2%，P为0.28%)就呵以使各种混合体系的LOI超过28，当PDPPP的用量达到8%(P为1.11%)时，2种混合体系的LOl均可以达到35以上。磷系阻燃剂的凝聚相阻燃作用是通过脱水成炭来实现的，有研究表明，对于无卤聚合物材料，残炭含量与氧指数有线性关系。炭层的形成，可以减少挥发物的形成，并且减少热量的传递。从而提高阻燃性。
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。
本文所合成的磷含量较高的高效聚合物型阻燃剂(PDPPP)的最佳反应条件为：反应单体等物质的量比，催化剂用量为0.01：1，反应时间为5h，反应最高温度控制在230℃左右。PDPPP对于环氧树脂和不饱利聚酯都有良好的阻燃作用，仅仅少量的PDPPP(2%，P为0.28%)就可以使2种混合体系的LOI超过28，当PDPPP的用量达到8%(P为1.11%)时，2种混合体系的LOI均可以达到35以上。
PDPPP可以提高环氧树脂和不饱和聚酯的UL-94等级，尤其是不饱和聚酯体系，仅仅使用2%的PDPPP，就可以使不饱和聚酯达到UL-94的V-O等级。
对比目前应用于市面上的各种阻燃剂，EPFR-200A应用于玻纤增强PA66与EPFR-300A应用于玻纤增强PBT具有以下优点：①高效的阻燃性能；②良好的加工性能；③优秀的颜色稳定性；④优异的机械性能；⑤高的热稳定性；⑥合理的价格。
三聚氰胺氰尿酸盐是一种含氮的无卤环保型阻燃剂，具有经济、高效、电性能和机械性能优异、不变色、低烟、低腐蚀性、低毒等优点，对使用者安全，与环境相容性好，并具有良好的热稳定性，非常适宜材料加工。
日本、美国和欧洲的研究表明含溴系阻燃剂的塑料经过多次回收再利用环节后能仍保持其机械特性和阻燃特性。欧盟的风险评估报告也显示，含有阻燃剂的电子电气设备可以用环保的方式进行处理，完全能达到weee（报废电子电气设备）指令的要求和欧盟的排放规定。
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