含溴芳基阻燃剂的合成及应用

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本文由三聚氯氰和三溴苯酚反应制得化合物三(2,4,6-三溴苯基)氰尿酸酯,通过对比实验确定了乙酸乙酯为溶剂,氢氧化钠为缚酸剂,考察了反应温度、溶剂用量、物质的量配比、反应时间、加入缚酸剂时体系的温度诸因素,并通过正交实验确定了适宜的工艺条件。采用红外、1HNMR对产品进行了表征,并用TGA对其热性能进行了考察。本文由三氯氧磷和三溴苯酚反应制得化合物三(2,4,6-三溴苯基)磷酸酯,采用单因素法对溶剂的选择、溶剂的用量、物质的量配比、缚酸剂、滴加温度、回流时间进行了分析研究。采用红外、1HNMR对产品进行了表征,并用TGA对其热性能进行了考察。通过设计合成了三种含溴芳基膨胀型阻燃剂2,4,6-三溴苯基二(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯、O,O-二(2,4,6-三溴苯基)磷酸三聚氰胺盐和1,4-苯撑-O-(2,4,6-三溴苯基)磷酰胺酯,采用红外、1HNMR对产品进行了表征,并用TGA对其热性能进行了考察。用三(2,4,6-三溴苯基)氰尿酸酯对ABS、PET阻燃,对阻燃后材料的阻燃性能、力学性能,热稳定性能进行测试和分析,取得了比较理想的结果。本文考察了三(2,4,6-三溴苯基)氰尿酸酯的荧光性质,结果表明该物质在极性大的溶剂中具有较好的荧光效应。本文利用TG法研究了PET和阻燃PET的热降解动力学行为,以此探讨阻燃行为和热降解行为的关系。试验发现,加入三(2,4,6-三溴苯基)氰尿酸酯后材料的初始分解温度提前,在失重20%以前,阻燃PET的活化能低于PET的活化能,当失重超过30%以后,阻燃PET的活化能超过了PET,说明阻燃剂使PET提前分解成炭,隔热、隔氧阻止了材料的进一步氧化分解,阻燃剂的加入使同一温度下PET的不同失重率所对应的时间缩短,在同一温度下阻燃PET失重一半的时间t0.5也有较大幅度的缩短,即热稳定性下降,这一点与阻燃剂能够降低PET初始分解温度、提前分解成炭有密切的关联。三(2,4,6-三溴苯基)氰尿酸酯已在连云港海水化工有限公司实现了工业化,且申请了专利,而三(2,4,6-三溴苯基)磷酸酯也在工业化中。本文对三(2,4,6-三溴苯基)氰尿酸酯的光谱性质和用它阻燃PET热降解动力学的研究,都是目前文献上没有报道过的。
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