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有機磷酸酯阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-20 13:15:50 |
有機磷酸酯阻燃劑是近年來阻燃劑的重要發(fā)展方向之一。
目前已經(jīng)研究和開發(fā)了含鹵聚磷酸酯，其分子量為611-810，磷含量大于10%，具有較好的阻燃性和耐熱性。美國大湖公司，日本大八化學公司，日本酯有限公司等也開發(fā)了芳香族據(jù)磷酸酯阻燃劑。目前，國內(nèi)有福州大學王良恩，南京理工大學王新龍，北京理工大學歐育湘為帶頭人的國家阻燃重點實驗室等人以及單位在對其合成、性質(zhì)和應(yīng)用等方面進行研究。
據(jù)文獻報道至今國內(nèi)還沒有工業(yè)化生產(chǎn)。國內(nèi)目前所使用的都是從國外進口的，價格較高，市場需求比較大。因此考查合成中的各個因素產(chǎn)品收率的影響，得出具體的數(shù)據(jù)，設(shè)計合理的合成工藝，并在國內(nèi)實現(xiàn)該系列產(chǎn)品的工業(yè)化，具有很大的實際意義。
以三季戊四醇、亞磷酸三苯酯為反應(yīng)原料，氫氧化鈉為催化劑，采用非溶劑酯交換一步法合成的三季戊四醇亞磷酸酯膨脹型阻燃劑具有優(yōu)良的阻燃性能。而以三溴苯基縮水甘油醚為阻燃單體，與環(huán)氧丙烷/環(huán)氧氯丙烷共聚制備具有阻燃特性聚醚多元醇，再與亞磷酸三甲酯的酯交換反應(yīng)和重排反應(yīng)，合成了新型聚醚多元醇亞磷酸酯(PEPP)高分子阻燃劑，則是一種熱穩(wěn)定性高，阻燃效果好，同時兼有增塑劑和抗氧劑功能的新型阻燃劑。
由丙三醇和環(huán)氧氯丙烷以及烯丙基縮水甘油醚共聚而成的低摩爾量聚醚多元醇與亞磷酸三甲酯的反應(yīng)，可以合成具有水溶性和光固化特點的聚醚多元醇亞磷酸酯阻燃劑，用此方法合成的阻燃劑還具有抗老化和增塑功能。
鑒于有機磷酸酯阻燃劑多為液體，具有揮發(fā)性大、發(fā)煙量大、熱穩(wěn)定性能較差和毒性較大等特點，因此今后的研究方向應(yīng)該是：1）大力開發(fā)大分子量混合型和齊聚型有機磷酸酯阻燃劑，進一步降低揮發(fā)性，提高熱穩(wěn)定性；2）開發(fā)具有多重功能的，如阻燃、增塑、抗震、防水等不同應(yīng)用范圍的阻燃劑；3）開發(fā)具有多官能團的磷酸酯阻燃劑，如開發(fā)集含鹵、含磷和含氮3種元素或2種元素于一體的磷酸酯阻燃劑，進一步提高阻燃性能；4）開發(fā)高效低毒、對材料性能影響小的新型環(huán)狀或螺環(huán)磷酸酯阻燃劑。
磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進行減壓蒸餾得成品。
ＣＮ－１１９７，系季戊四醇基磷酸酯阻燃劑，可用于環(huán)氧和不飽和聚酯樹脂等復(fù)合材料的阻燃；以ＣＮ－１１９７為中間體衍生出一系列新阻燃劑，如采用ＣＮ－１１９７與丙烯酸反應(yīng)制備出含有籠狀磷酸酯結(jié)構(gòu)的阻燃丙烯酸酯，與聚磷酸銨復(fù)配，可用于聚丙烯的阻燃，效果十分顯著。
王玉忠等合成了聚苯基膦酸二苯砜酯（ＰＳＰＰＰ）、聚苯基膦酸二苯偶氮酯（ＰＡＰＰＰ）及聚苯基膦酸雙酚Ａ酯 （ＰＢＰＰＰ）。ＰＳＰＰＰ系采用雙酚Ｓ和苯膦酰二氯為原 料，用熔融縮聚的方法合成，數(shù)均分子量超過１０４，該產(chǎn)品具有很高的熱穩(wěn)定性，對ＰＥＴ具有極好的阻燃作用；ＰＡＰＰＰ則是以苯膦酰二氯和對氨基苯酚為原 料，經(jīng)重氮化和界面縮聚反應(yīng)制得，該化合物具有較低的分解溫度和高殘余量，具有良好的阻燃性； ＰＢＰＰＰ則是以苯膦酰二氯和四溴雙酚Ａ為原料，經(jīng) 熔融縮聚反應(yīng)合成，產(chǎn)品具有較高的分子量、較好的熱穩(wěn)定性，對ＰＥＴ具有較好的阻燃性。
縱觀近年來的阻燃劑研究開發(fā)與發(fā)展狀況，可 以看出其正逐步向環(huán)?；⒌投净?、高效化、多功能化等方向發(fā)展，超細化技術(shù)、微膠囊化技術(shù)、復(fù)配協(xié)同技術(shù)、交聯(lián)技術(shù)以及大分子技術(shù)等阻燃劑研究開發(fā)新技術(shù)將不斷得到發(fā)展，我國應(yīng)順應(yīng)世界塑料阻燃劑的發(fā)展潮流，提高開發(fā)創(chuàng)新能力，推動我國阻燃劑工業(yè)朝著環(huán)?；?、低毒化、高效化、多功能化方向發(fā)展。
就產(chǎn)量的年增長率而言，阻燃劑位居各種塑料助劑的前列。由于阻燃材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和人類生存環(huán)境的需求，具有多重阻燃效用(氣相、凝聚相阻燃)及低煙、低毒的新型阻燃劑合成和阻燃技術(shù)的研究已成為當今阻燃劑的重要研究方向。生活建筑材料在日常生活和生產(chǎn)中占據(jù)著越來越重要的位置，但由于其易燃性和低燃點引起的火災(zāi)給人們帶來了慘重的損失，因此阻燃劑的研究十分必要。
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