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甲基硅酸三环膦酸酯阻燃剂的合成与应用研究

2016-12-02曹东东李果王彦林

曹东东,李果,王彦林

(苏州科技大学化学生物与材料工程学院,江苏苏州215009)

甲基硅酸三环膦酸酯阻燃剂的合成与应用研究

曹东东,李果,王彦林*

(苏州科技大学化学生物与材料工程学院,江苏苏州215009)

以甲基三甲氧基硅烷和笼状亚膦酸酯4-乙基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷为原料,合成有机硅膦阻燃剂甲基硅酸三环膦酸酯。考察了溶剂、反应时间、反应温度、物质的量比等对收率的影响,最佳的反应条件为:n(甲基三甲氧基硅烷)∶n(MSTRP)=1∶3,170℃反应18 h,收率为80.7%。采用FTIR、1H NMR和极限氧指数等技术表征了产物的结构和性能。应用性能测试结果表明,该产物阻燃效能高,与不饱和树脂相容性好,因此,有很好的开发应用前景。

含硅膦酸酯;甲基三甲氧基硅烷;笼状亚膦酸酯;阻燃剂

随着科技的发展,合成高分子材料大量出现在人们日常活动的方方面面,因为这些材料大都易燃[1],为了减少火灾的发生,添加阻燃剂于这些材料中是行之有效的方法之一[2]。由于有机膦系阻燃剂效果优异,对环境友好,被誉为是实现无卤化的新型阻燃剂[3]。其中,膦酸酯类阻燃剂获得途径多、成本低、应用宽广[4]。有机硅阻燃剂是新一代成碳型阻燃剂,具有高效、生态友好、防熔滴、抑烟等优点,还能提高基材的机械性能,且其循环利用效果也很突出[5-9]。含单一元素硅或磷的阻燃剂复配不仅能够降低硅系阻燃剂成本,同时还能减少磷系阻燃剂的毒害,协同增效性及配伍性好[10-11]。含硅膦酸酯阻燃剂高温热降解时,磷会加快促进炭层的生成,硅形成硅-碳键或SiO2层,使得所形成的炭层更致密、热稳定性更强,能产生明显的硅/磷协同增效作用[12]。……

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