新型成炭阻燃剂CN-329的合成及应用

摘要：该文由三氯氧磷、季戊四醇、三聚氰胺和水合成一种新型阻燃剂CN - 329,并研究影响反应的因素, 得出最佳工条件, 用红外光谱、元素分析测定产品的化学结构。 进行阻燃剂 CN- 329 在聚乙烯泡沫塑料的应用 试验, 阻燃聚乙 烯泡沫塑料的氧指数( OI) 值为 27, 显示 CN - 329是一种较好的新型阻燃剂。采用差示扫描量热( DSC)进行CN- 329 的热分析, 探讨了膨胀阻燃机理。 该文对CN- 329 的差示扫描量热( DSC) 分析和用 于聚乙 烯泡沫塑料阻燃未见文献报道。

新型膨胀型阻燃剂CN- 329系以磷、氮为主要组成的阻燃剂, 它不含卤素, 也不采用氧化锑为协效剂。含有阻燃剂 CN- 329 的高聚物受热时, 表面能生成一层均匀的炭质泡沫层, 此层隔热、隔氧、 抑烟, 并能防止产生熔滴, 所以具有良好的阻燃性能, 且符合目前阻燃剂少烟、 低毒的发展趋势, CN- 329 是符合环保要求的绿色阻燃剂。 膨胀型阻燃剂是当前阻燃领域内极为活跃的研究热点之一, 也被视为实现阻燃剂无卤化的一个有希望的途径。 新型膨胀型阻燃剂CN- 329具有热稳定性高、相容性好、耐光、耐久等优点, 适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料的阻燃, 是美国Great Lake公司开发研制的一种新型阻燃剂, 目前国内还无厂家投产。 近年来国内外进行了CN - 329 的合成研究 [1~ 3] , 本文报道了CN - 329的最佳合成工艺和结构分析, 采用差示量热法探讨了膨胀阻燃机理, 并将 CN - 329 用于聚乙烯泡沫塑料的阻燃。

本文采用热法合成CN- 329, 用三氯氧磷、季戊四醇、三聚氰胺和水合成CN- 329, 具体合成路线见参考文献[ 4] 。CN- 329 的化学结构式如下:

2 1 CN- 329的差示扫描量热分析(DSC)对阻燃剂 CN- 329 进行了差示扫描量热( DSC) 分析, 在 317. 18~ 349. 79 ?之间有一个吸热峰, 可解释为CN- 329的熔点, 熔点是物相转变, 不论试样数量如何变化均不会改变

第 26 卷第 1 期

相变本质, 通过 DSC 曲线可知 CN- 329 的熔点为 317. 18 ℃( 起始熔化温度) 。 随着温度的升高, CN- 329 发生分解, 通常分解反应是放热过程, 在 DSC 曲线上也反映出来, 在 349 ℃~ 370 ℃之间有一放热峰, 这是季戊四醇螺环磷酸酯基团炭化作用的结果。

2. 2 结论

本文报道了新型阻燃剂 CN - 329 的合成工艺, 通过实验得到 CN- 329 的最佳合成条件, 并应用于聚乙烯泡沫塑料的阻燃, 该阻燃剂性能优良, 是一种符合环保要求的绿色阻燃剂, 在多种塑料的阻燃中具有较好的应用前景。