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磷-硅阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-19 12:59:41 |
硅系阻燃劑是阻燃家族中的后起之秀，它的開發(fā)后于鹵系和磷系阻燃劑，但它以其優(yōu)秀的阻燃性（低燃速、低釋熱、防滴落），良好的加工性（高流動性），特別是對環(huán)境友好（低煙、低一氧化碳生成量）而備受人們的關(guān)注。
然而單一使用時，硅系阻燃劑往往與聚合物的相容性欠佳，且價格偏高。而當(dāng)磷-硅阻燃劑共同使用時，在高溫下，磷催化促成炭的形成，而硅則增加這些炭層的熱穩(wěn)定性，從而發(fā)揮磷-硅阻燃劑協(xié)同阻燃效果，提高阻燃效率，降低應(yīng)用成本。
2004年，彭治漢等報道了一種結(jié)構(gòu)新穎的用于純棉織物阻燃處理的含硅膦酸酯阻燃劑SPFA，此膦系阻燃劑能提高材料的成炭率，特別是對那些含氧高的高聚物（如纖維素和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料等）尤其如此。
2006年Zhang等以二氧化硅和季戊四醇為原料合成了具有對稱結(jié)構(gòu)的雙環(huán)籠狀四配位硅阻燃劑CPQS。熱分析結(jié)果表明，雙環(huán)籠狀四配位硅在 700℃的失重僅為19.98%，且炭層呈密實片層狀。 將其應(yīng)用于環(huán)氧樹脂中，20%的添加量可使LOI值達(dá)到26.5，且實現(xiàn)UL94V-0，樹脂的熱穩(wěn)定性也有所提高。
2007年吳丹等報道了如下結(jié)構(gòu)的含磷-硅阻燃劑膨脹型。與傳統(tǒng)的阻燃劑相比，它不含鹵素，具有膨脹型阻燃劑的三要素，以DOPO結(jié)構(gòu)作為酸源，克服了傳統(tǒng)阻燃劑易吸水的缺點。
2009年Ding等合成了結(jié)構(gòu)對稱的含磷、硅阻燃劑DOPO-TMDS和DOPO-DMDP，并將其應(yīng)用于環(huán)氧樹脂中。結(jié)果表明這兩者含磷硅阻燃劑對樹脂的熱穩(wěn)定性能、機械性能及阻燃性能都有顯著提高。尤其是阻燃性能，當(dāng)樹脂中磷含量為2%時， LOI值可達(dá)到32-33，垂直燃燒實現(xiàn)V-0級。
2010年Hu等以DOPO和乙烯三乙氧基硅烷為 原料合成了P（DOPO-VTES）。熱失重顯示P（DOPO- VTES）在700℃的殘?zhí)柯矢哌_(dá)86.31%。將其應(yīng)用于 聚碳酸酯中，當(dāng)添加量為5%時，LOI值可達(dá)32.8，再加入2%的蒙脫石時，垂直燃燒達(dá)到V-0級。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
隨著防火安全標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格和塑料產(chǎn)量的高速增長，全球阻燃劑的生產(chǎn)銷售也以年3.0%~7.0%的速度增加；加之人們對環(huán)保的日益重視，鹵系阻燃劑的統(tǒng)治地位逐漸被動搖，這給磷系阻燃劑提供了更大的發(fā)展空間。然而任何一種阻燃劑要得到廣泛應(yīng)用，就必須在技術(shù)上成熟，經(jīng)濟上可行。目前雖有多種新型的磷系阻燃劑被研制和報道，但尚未進入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。尤其是本質(zhì)含磷阻燃劑，由于制備工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，使其難以工業(yè)化。與鹵系阻燃劑相比，一些磷系阻燃劑在效能和價格上還不能與之匹敵。因此，解決磷系阻燃劑目前存在的問題還需進一步努力。
2007年Schfer等報道了一種類似DOPO結(jié)構(gòu)的含磷化合物DPPO。DPPO與酚醛型環(huán)氧樹脂 DEN-438反應(yīng)，或與雙氧水、甲醛反應(yīng)羥基化后， 再與DEN-438反應(yīng)，合成了3種基于DPPO結(jié)構(gòu) 的含磷環(huán)氧樹脂。為比較研究，Sch覿fer等也合成了DOPO的含磷酚醛型環(huán)氧樹脂，用DDM固化后，DPPO環(huán)氧固化物L(fēng)OI值略低于DOPO結(jié)構(gòu)固化物，在26.5~31.1之間，可能與磷含量有關(guān)，但 DPPO固化物還是表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定性和較高的殘?zhí)柯省?br />
以氯代叔丁基苯和氫氧化鈉為原料，在四丁基溴化銨的的催化作用下合成2-甲基2-苯基丙醇。
優(yōu)化反應(yīng)工藝條件為：催化劑為四丁基溴化銨、相轉(zhuǎn)移催化劑用量為3%（n／n，以氯代叔丁基苯計）、反應(yīng)溫度為70℃、反應(yīng)時間為4h、氫氧化鈉濃度為20%。在此條件下反應(yīng)收率達(dá) 68.7%。
首次采用四丁基溴化銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑合成 2-甲基-2苯基丙醇，實驗證明使用該催化劑方案 可行，催化收率較高。
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