新型磷-氮膨胀型阻燃剂的合成及应用

新型磷-氮膨胀型阻燃剂的合成及应用

氨基乙醇醇（h）是一种高度选择性的高科技合成材料。它不仅可以用作建筑材料，还可以用作结构支撑材料。广泛应用于建筑、交通、航空等领域。磷-氮膨胀型阻燃剂具有无卤、低烟、低毒、防熔滴和无腐蚀性气体的优点,通过酸源、炭源、气源“三源”的协同作用,燃烧时在材料表面形成致密的多孔泡沫炭层,有效隔绝外界的热源和氧源,从而阻止材料的进一步燃烧。磷-氮膨胀型阻燃剂已成为阻燃剂无卤化的重要途径之一本课题组长期从事磷-氮膨胀型阻燃剂的研究1实验部分1.1仪器和试剂X-4型数显熔点仪(温度未校正);Brucker400MHz型核磁共振波谱仪(DMSO-d1按文献1.23(b)合成工艺在反应瓶中加入13.28g(10mmol),搅拌下依次加入丙酮100mL,三乙胺2.02g(20mmol)和24.88g(25mmol),于56℃(回流)反应4h。蒸除溶剂得白色固体粉末,经硅胶柱层析[洗脱剂:V(甲醇)∶V(甲苯)=2∶3]纯化得白色固体34.69g,m.p.>250℃,产率71.0%。1.3组分的合成在反应瓶中依次加入聚醚4110(50份,2g/份),聚醚N330(50份),二月桂酸二丁基锡(0.5份),三乙胺(0.4份),硅油(6份),蒸馏水(0.5份)和3(5份),快速搅拌均匀制得组分A;加入MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯),于约25℃高速搅拌均匀后浇注入模具内自由发泡成型,固化后于常温下熟化7d得Ⅰ-3仅改变3的份数,用类似的方法制备Ⅰ-31.4能源阻滞试验按文献2.13反应条件确定3.2%是溶剂类型、反应时间、料比对3.为优化合成工艺,选用溶剂沸点为反应温度,考察溶剂类型、反应时间、物料比r[n(1)∶n(2)]及缚酸剂对3产率的影响,确定最佳反应条件。(1)溶剂对反应条件的影响以三乙醇胺为缚酸剂,110mmol,r=1.0∶2.0,回流反应2h,其余反应条件同1.2,考察溶剂对产率的影响,结果见表1。从表1可以看出,以丙酮和二氧六环为溶剂时,3的产率最高(约51%)。这是因为这两种溶剂具有较强的极性,能促进取代反应的进行。从经济性考虑选用丙酮更为合适。(2)对大数据相关研究的显著性检测以丙酮为溶剂,反应温度56℃,其余反应条件同2.1(1),考察反应时间对3产率的影响,结果见表2。由表2可以看出,反应时间对产率影响较大;随着时间的延长产率增加,4h时产率最佳(66.5%);4h后产率的增幅很小。这是因为反应超过4h后,绝大部分1和2已经参与反应,反应体系中原料浓度变得极小,反应速率降低。较佳的反应时间为4h。(3)对3产率的影响丙酮为溶剂,于56℃反应4h,其余反应条件同2.1(1),考察r对3产率的影响,结果见表3。由表3可以看出,随着2用量增加,产率不断提高,当r=1.0∶2.5时,产率达71.0%;当r=1.0∶3.0时,产率增加已不明显。最佳的r=1.0∶2.5。(4)测定结果及分析以丙酮为溶剂,于56℃反应4h,r=1.0∶2.5,其余反应条件同2.1(1),考察缚酸剂对3产率的影响,结果见表4。由表4可以看出,三乙胺为缚酸剂时产率较吡啶高。这可能是由于三乙胺为缚酸剂时,还起到催化剂的作用。反应过程中三乙胺首先与1反应生成中间体,中间体的生成有效降低了1与2进行亲核取代反应的活化能,促进了反应的进行综上所述,合成3的最佳反应条件为:丙酮为溶剂,三乙胺为缚酸剂,110mmol,r=1.0∶2.5,于56℃反应4h,产率71.0%。2.2征服征服(1)目标选取图1为3的(2)为3的，图2为3的(3)IR图3为3的IR谱图。由图3可见:3260cm2.3抗燃油试验的性能表5为Ⅰ-33单分子磷-氮膨胀型阻燃剂的合成(1)以2-笼状季戊四醇磷酸酯-4,6-二氯均三嗪(1)和对氨基苯磺酸钠(2)为原料,合成一种“三源”一体的新型单分子磷-氮膨胀型阻燃剂———2-笼状季戊四醇亚磷酸酯-4,6-二对氨基苯磺酸钠-均三嗪(3)。最佳合成条件为:丙酮为溶剂,三乙胺为缚酸剂,110mmol,r[n