聚碳酸酯的含磷反应型阻燃剂的研究

1、吴丽君 材料111 112209107106 聚碳酸酯（pc） pc是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂， 是一种强韧的热塑性树脂，其名称来源于其内 部的co3基团，可由双酚a和氧氯化碳（cocl2） 合成。现较多使用的方法为熔融酯交换法. 优点：优点：延伸性 、尺寸稳定性 、较高的强度耐 化学腐蚀性优异的电绝缘性耐热性和耐寒性还 具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点 。 缺点：缺点：不耐强酸 、不耐强碱 、不耐紫外线和 金属相比硬度不足导致它的外观较容易刮花。 聚碳酸酯的应用 pc材料-应用 1、宽波透光的光学器械， 作为一种透明 性 能良好的工程塑料。 2、pc片材特别适宜于制 作眼镜镜片。

2、 3、pc作为高折射率塑料， 用于制作耐高温光学 纤维的芯材。 4、广泛应用于通信电信 设备领域，目前pc已 经大量替代原有的酚 醛塑料。 含磷阻燃剂 简介：含磷化合物可作为热塑性塑料、热 固性塑料、织物、纸张、涂料和胶黏剂等 的阻燃剂。 此类阻燃剂包括红磷、无机磷酸盐类、有 机磷酸酯、膦酸酯类、氧化膦类等。 阻燃机理：含磷阻燃剂可在凝聚相或气相 发挥阻燃作用。 1、成炭作用模式 2、抑制自由基作用模式 pc材料-未来前景 阻燃环保的通信电器 今后重点开发阻燃pc用于通信电器领域中， 因此无污染阻燃pc材料成为开发重点 溴系阻燃剂由于毒性在减少使用，而无卤 环保磷系阻燃剂会明显降低pc的热变形

3、温 度和冲击强度，因此比较适宜的是有机硅 系阻剂。 另外随着通信电器轻量小型化对pc材料提 出更高要求，目前 pc/abs合金就特别适宜 在通信电器及航空航天工业中应用。 1、含磷阻燃聚碳酸酯的制法和应用 聚碳酸酯系由含磷氢醌、双酚和能给出co! 键的化合物反应而制得，将其与热塑性聚合 物共混，可用于汽车电子设备等，例如，使 双酚a、1，4一环亚辛基膦酰基一1，4-氢醌 和1，5一环亚辛基膦酰基一1，4一氢醌的混 合物和碳酸二苯酯聚合即得到所说含磷聚 碳酸酯，将其与聚碳酸酯和聚四氟乙烯防滴 剂熔融捏和，注塑，所制得试样ul94阻燃率 v一0. 2、pcabs共混物中的磷酸酯阻燃剂 聚合物共混物

4、有利于 改性，均衡产品价格 和性能改进加工性。 在pcabs共混物中， pc能提高热变形温度， 增加抗冲、抗张强度 及尺寸稳定性，而abs 却能大大改善加工性 能，但是加入阻燃剂， 却使性质有所改变。 对澳代磷酸醋(brp)及tpp在pciabs共混物中的阻 燃效果及效率作一比较 1 磷酸酯影响比较 2 不同brp含量影响 3 不同共混物比例影响 4 锥型量热计试验 5 结论 在pcabs共混物中， brp是比tpp更有效的阻 燃剂。同时。使共混物 有较高的热变形温度。 3、螺环磷酸酚酯合成及其对hdpe/pc合金的阻燃 1)有机磷阻燃剂的作用机理 凝聚相阻燃机理 气相阻燃机理 含磷化合物很早

5、就被人们用作阻燃剂， 对它们的阻燃机理也研究得较早。目前， 人们一般认为有机磷阻燃剂可同时在气 相及凝聚相发挥阻燃作用，但以凝聚相 为主。阻燃机理也因化合物结构、聚合 物类型和燃烧条件而异。 2)hdpepc共混物研究 高密度聚乙烯的简介及应用 hdpe无毒、价廉、质轻，有较高的刚性， 优良的成型加工性，优异的耐湿性及化 学稳定性，广泛应用于许多领域随着高 分子工业的发展，但是聚烯烃的分子链 结构及凝聚态结构决定了其力学性能， 热性能等不能达到某些领域的使用要求, 为了提高hdpe的应用价值，扩大其应用 领域，人们开始对共混物的研究。 高密度聚乙烯的混合研究 杨鸣波等人研究了不同牌号hdpe，

6、pc以及增 容剂对hdpepc共混物性能的影响。 结果表明，使用低密度聚乙烯接枝二烯丙基 双酚a醚作增容剂效果较好，并且在增容剂 及pc含量均为10时，体系冲击强度达到最 大值，比原料hdpe的提高了一倍多，此时其 拉伸强度和弯曲强度都稍有提高。接技共聚 物与pc间存在强的相互作用，能够改善体系 的相容性，提高hdpe基体的韧性。 双酚a型聚碳酸酯(pc)具有突出的冲击韧性， 优良的电绝缘性，宽广的使用温度范围及优 异的尺寸稳定性，是一种综合性能良好的工 程塑料，抗冲击性能在热塑性塑料中较好。 阻燃剂螺环磷酸酚酯的合成 1)中间体螺环磷酸二氯 2)螺环磷酸苯酚酯合成 3)螺环磷酸对甲苯酚的合成

7、 4)螺环磷酸酚酯的合成时间的确定 合成的螺环磷酸酯通过 tg热分析具有良好的 稳定性，初始分解温度 不低于 280，完全满足一般 塑料的加工温度。分子 中的磷元素可能生成了 偏磷酸、聚磷酸可 促进高分子脱水成炭。 4、酸碱处理蒙脱土与磷酸酯阻燃剂复配阻燃pcabs合金 采用酸碱处理法对蒙脱土进行有机化改性，再将 酸碱处理的蒙脱土与磷酸酯阻燃剂复配，作为聚 碳酸酯丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(pc abs)合金的阻燃体系，并表征了酸碱处理蒙脱 土对合金的热稳定性和阻燃性能。 间苯二酚双(二苯基磷酸酯)改性的蒙脱土使阻燃 pcabs合金的起始分解温度降低，而酸碱处理蒙 脱土却使合金的起始分解

8、温度有所提高；bdp mmt的加入会恶化碳层的阻隔性能，而酸碱处理蒙 脱土却可以增加碳层的稳定性，使第二热释放峰 值出现的时间延迟，且适合的酸浓度处理蒙脱土 可以使合金通过ul-94 v 级检验 实验部分 1、 酸碱处理蒙脱土的结构及分散性质 2、热降解行为 3、流变行为 4、残碳分析 5、阻燃性能 6、力学性能 结果与讨论 采用酸碱处理蒙脱土复配磷酸酯阻燃 剂制备阻燃pcabs合金结果表明， bdpmmt使阻燃pcabs合金的起始分 解温度降低，而酸碱处理蒙脱土却使 合金的起始分解温度有所提高，其中 碱处理蒙脱土的效果最明显，可以提 高6 ；此外高温条件下，酸碱处理 蒙脱土还可以使碳层的阻隔

9、时间增加4 s合适酸浓度处理的蒙脱土可以使合 金通过ulo4 v-0级检验，具有良好的 阻燃效果 5、新型大分子磷氮阻燃剂的合成及其在阻燃聚碳酸 酯中的应用 对聚碳酸酯的阻燃改性分为含卤阻燃和无卤阻 燃。虽然含卤阻燃剂对聚碳酸酯的阻燃效果较 好，但燃烧时发烟量大，产生有毒气体，对环 境危害很大的，因此目前国内外对聚碳酸酯的 阻燃研究主要集中在无卤阻燃领域。含磷阻燃 剂由于具有低毒、低烟、污染小、环境友好等 优点，有效地克服了含卤阻燃剂的缺点。 磷氮系阻燃剂由于其协同作用，发烟量少，基 本无有毒气体产生，不仅阻燃效果好，而且阻 燃剂的用量也大大降低，可广泛有效地应用于 改善聚碳酸酯的阻燃性能。 合成方法：苯基膦酰二氯 和哌嗪为原料合成了一 种新型大分子含磷氦阻燃 剂聚苯基磷酰哌嗪 (1，scheme 1)，其结构经 h nmr， p nmr和 ir表征。对阻燃聚碳酸酯 (2)的极限氧指数 (loi)测试结果表明：添加 7 的1时，2的loi 值达到348，1对聚碳 酸酯具有很好的阻燃效果。 聚碳酸酯的含磷阻燃剂的未来需求 近年来，我国阻燃剂的生产和消费呈逐年上升的趋 势，年均消费增长率超过20 。 从2002年开始国内阻燃剂消费量急剧上升，增加的 市场份额主要来源于两个方面：电子电器和汽车市 场。世