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环状磷腈是磷、氮单双键交替连接形成的六元芳香环状化合物,芳香环和氮磷交替结构使环状磷腈自身具备一定的耐热和阻燃性能;而侧链上的氯原子活性很高且不稳定,通过与带活泼氢的基团发生SN2亲核取代反应可以设计得到不同结构与性质的环状磷腈衍生物阻燃剂。本文通过巯基、羟基基团与环三磷腈上氯原子之间的SN2亲核取代反应,分别以4-甲基苯硫酚、1,4-丁炔二醇、2-羟基-5-甲基吡啶接枝六氯环三磷腈,成功合成了六-(4-甲基苯硫基)环三磷腈(MPCP)、六-(4-羟基-2-丁炔氧基)环三磷腈(BYDCP)和六-(4-甲基-2-吡啶氧基)环三磷腈(MPOCP)三种磷腈阻燃剂,并通过核磁共振氢谱、碳谱、磷谱、傅里叶转换红外光谱以及质谱对其结构进行了表征分析。此外,论文还讨论了三种磷腈阻燃剂的合成路线和工艺,确定了最佳反应条件,为新型磷腈阻燃剂的合成放大奠定了基础。同时,论文通过热重分析仪对六-(4-甲基苯硫基)环三磷腈(MPCP)、六-(4-羟基-2-丁炔氧基)环三磷腈(BYDCP)和六-(4-甲基-2-吡啶氧基)环三磷腈(MPOCP)三种磷腈分别进行了热分解性能的研究,并选取无卤无机阻燃剂聚磷酸铵(APP)进行复配,结果表明,APP的加入能提高阻燃剂体系的初始分解温度,三种阻燃剂与APP都具有协同作用,MPCP提高了APP的分解温度,而其他两种阻燃剂则在测试中促进了APP的分解。最后,将六-(4-羟基-2-丁炔氧基)环三磷腈(BYDCP)应用于环氧树脂,得到了良好的阻燃效果:BYDCP添加量仅5%时,氧指数达到27.1%;BYDCP与APP以1:1比例复配,阻燃剂总添加量5%时,达到UL94 V-0级,为新型无卤磷腈阻燃剂的应用提供了参考。