磷腈的磷酸酯化研究

论文摘要

本文基于大量国内外发表的文献的基础上,结合环状磷腈化合物在P原子上的反应活性以及磷-氮组合的协同效应等特殊性及其在阻燃性能上的特殊贡献,与另外一种常用阻燃剂磷酸酯类化合物,如亚磷酸三苯酯,本身具有优良阻燃性能,通过化学的方法将两者结合起来。期望可以克服这些磷酸酯类化合物自身存在的一些不足,如气化温度低,给加工过程带来不便,同时大多磷酸酯类化合物都属于小分子范畴,容易迁移等缺点。本文综合设计一类新型酯化磷腈化合物。本论文的研究内容主要包含以下2个方面:用间接的方法研究合成磷酸酯化环三磷腈,将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）磷酸酯通过上面的活泼H与醛基的加成反应引入到磷腈体系中来,制备磷酸酯化环三磷腈[N3P3（OC6H4） CHOHPO （O） （C6H4）2]6-n[OC6H4CHO]nTHBDO,分析其化学结构,并通过TGA测试其热稳定性。用直接的方法研究合成磷酸酯化环三磷腈,将磷酸二苯乙酯通过亲核取代反应引入到磷腈体系中来,制备性能优异的磷酸酯化环三磷腈[N3P3（OP（O2Cl2）H8）2)2（O2Cl2H8）2] DPPPz。并通过各种分析测试方法如核磁、元素分析等鉴定产品的结构,对于直接法制备的DPPPz积累了一定的量,测试了其热稳定性以及阻燃性。测试结果表明,DPPPz是一个具有优良热稳定性的化学产物,初始分解温度也高达330°C并且在PC体系中展现优异的阻燃性能,在添加量为15%的时候通过UL-94的V -0级测试。同时在加工过程中发现由于它良好的热稳定性,没有像TPP那样出现大量的白烟,在阻燃测试过程中生成的烟气较TPP也有明显的改善。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 环磷腈的结构与物理化学性质
• 1.3 六氯环三磷腈合成方法
• 1.4 六氯环三磷腈的改性
• 1.5 阻燃剂的类型
• 1.6 阻燃剂的阻燃机理
• 1.7 目前国内阻燃剂的使用情况
• 1.8 研究的意义与内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂及其处理
• 2.2 主要测试仪器和设备
• 第三章 六氯环三磷腈的合成及表征
• 3.1 六氯环三磷腈
• 3.2 结构分析与表征
• 3.3 结果与讨论
• 第四章 新型磷酸酯化-含氧磷杂己环氧化物 环三磷腈的制备及表征
• 4.1 合成路线
• 4.2 合成方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 THBDO的热性能
• 4.5 结论
• 第五章 新型磷酸酯化环三磷腈DPPPz的制备及表征
• 5.1 磷酸酯化环三磷腈（DPPPz）的合成路线
• 5.2 DCCP的合成方法
• 5.3 DPEP的合成方法
• 5.4 结果与讨论
• 5.5 产物 DPPPZ 的元素分析以及质谱分析
• 5.6 DPPPZ 性能的研究
• 5.7 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文