環(huán)氧樹(shù)脂阻燃劑的合成及表征
摘 要

DOPO（9，10-2氫-9-氧-10磷雜菲-10-氧化物）和4HBA（4-羥基苯甲醛）通過(guò)加成反應(yīng)合成DOPO-HB(2-6-氧-6-氫-二苯并磷氧雜-6-酮-4-羥基苯甲醇)，同時(shí)優(yōu)化了DOPO-HB的合成條件。DOPO（9，10-2氫-9-氧-10磷雜菲-10-氧化物）和ITA（衣康酸）在甲苯溶劑中反應(yīng)合成DOPO-ITA({（6-氧-（6H）-二苯并-（CE）（1,2）-氧磷雜己環(huán)-6-酮）甲基}-丁二酸)，并通過(guò)紅外檢測(cè)（FIIR）和熔點(diǎn)檢測(cè)法確定所得到的DOPO-HB和DOPO-ITA的化學(xué)結(jié)構(gòu)。通過(guò)示差掃描熱量計(jì)（DSC）和熱重量分析法(TGA)測(cè)得這些固化型環(huán)氧樹(shù)脂的熱力學(xué)特征和熱降解行為。本論文還重點(diǎn)研究了DOPO-HB在不同溶劑中的溶解度，結(jié)果表明，DOPO-HB在苯，甲苯，二甲苯和水中的溶解度都隨溫度的增加呈上升趨勢(shì)，且溶解度的大小順序?yàn)椋篠苯＞S二甲苯＞S甲苯 ＞S水。

關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹(shù)脂 固化劑 阻燃劑 溶解度



目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1 緒 論 1
1.1 阻燃問(wèn)題的提出 1
1.2阻燃技術(shù)發(fā)展概述 1
1.3磷系阻燃劑概述 2
1.4磷系阻燃劑阻燃機(jī)理 3
1.5磷系阻燃劑的研究 4
1.6前人的工作成果 5
1.7本論文的可行性研究 7
1.8本論文研究的主要內(nèi)容 7
2 DOPO-HB的合成 8
2.1 前言 8
2.2 合成方法 8
2.3 實(shí)驗(yàn)部分 8
2.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑 8
2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器 8
2.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟 9
2.3.4實(shí)驗(yàn)流程圖 10
2.4 DOPO-HB的表征 10
2.4.1 TGA 10
2.4.2 DSC 11
2.4.3 熔點(diǎn) 12
2.4.4 紅外光譜 12
2.5 小結(jié) 13
3 DOPO-HB溶解度的測(cè)定 14
3.1概述 14
3.2實(shí)驗(yàn)部分 14
3.2.1.溶解度測(cè)定實(shí)驗(yàn)儀器 14
3.2.2實(shí)驗(yàn)步驟 14
3.2.3.實(shí)驗(yàn)裝置 14
3.2.4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理 15
3.2.5 溶解度數(shù)據(jù)與溫度的關(guān)聯(lián) 20
3.2.6 小結(jié) 25
4 DOPO-ITA的合成 26
4.1 概述 26
4.2 合成原理 26
4.3 實(shí)驗(yàn)部分 26
4.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑 26
4.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器 26
4.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟 27
4.3.4實(shí)驗(yàn)流程圖 27
4.4 DOPO-ITA的表征 28
4.4.1 TGA 28
4.4.2 DSC 28
4.4.3 紅外光譜 29
4.5小結(jié) 29
5 結(jié) 論 30
5.1 本論文的主要研究成果 30
5.2 存在的不足與研究展望 30
參考文獻(xiàn) 31




緒 論

1.1 阻燃問(wèn)題的提出
近年來(lái)，公共場(chǎng)所重大惡性火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，不僅危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，而且影響社會(huì)穩(wěn)定，引起了政府和主管部門的高度重視。要進(jìn)一步減少公共場(chǎng)所惡性火災(zāi)事故發(fā)生，除了強(qiáng)化管理外，還必須依靠先進(jìn)的科學(xué)理論和技術(shù)手段，從源頭上把住。采用阻燃制品和防火安全設(shè)計(jì)技術(shù)構(gòu)筑可靠的被動(dòng)防火保護(hù)體系就是重要的手段之一。目前，大多數(shù)公共場(chǎng)所室內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的能量均遠(yuǎn)高于其發(fā)生轟燃所需的能量，一旦有火情，很容易發(fā)生轟燃。而采用阻燃制品后，由于其熱釋放速率比較低，因此在合理設(shè)計(jì)的前提下，可以使室內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)低于其發(fā)生轟燃所需的能量，從而可以防止轟燃的發(fā)生，因此也就避免了惡性火災(zāi)的發(fā)生[1]。為了減少火災(zāi)的發(fā)生，世界各國(guó)都在致力于研究和應(yīng)用阻燃劑及阻燃材料。所謂阻燃劑就是能夠提高可燃物的難燃性或自熄性的一種助劑，是塑料助劑中僅次于增塑劑消耗量的助劑。
歐盟于2002年11月8日提出了電氣及電子設(shè)備廢棄物處理法, 并于2003年1月27日正式公布了《報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令》和《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》, 其主要目的是減少電氣及電子設(shè)備的廢棄物, 并建立回收及再利用系統(tǒng), 從而降低這些物質(zhì)廢棄、掩埋及焚燒時(shí)對(duì)人體及環(huán)境可能造成的危害。2004年8月31日之前所有的歐盟會(huì)員國(guó)必須制定出屬于自己國(guó)家符合和兩指令的規(guī)定, 并于2006年7月1日起, 所有指令中所規(guī)定的電子電氣產(chǎn)品在進(jìn)人歐洲市場(chǎng)時(shí), 不能含有指令中所提到的有害物質(zhì)鉛、汞、錫、六價(jià)鉻、多澳聯(lián)苯及多澳聯(lián)苯醚。這兩條指令對(duì)電子通訊產(chǎn)品提出了更高的環(huán)保要求,對(duì)我國(guó)產(chǎn)品的出口產(chǎn)生巨大影響[2]。因此，在各類阻燃劑中，磷系阻燃劑占有重要地位，它不僅克服了含鹵型阻燃劑燃燒煙霧大、放出有毒及腐蝕性氣體的缺陷，同時(shí)又改善了無(wú)機(jī)阻燃劑高添加量嚴(yán)重影響材料的物理機(jī)械性能的缺點(diǎn)，做到了高阻燃性、低煙、低毒、無(wú)腐蝕性氣體產(chǎn)生。





參考文獻(xiàn)

[1] 阻燃劑DOPO的中試研究，阻燃材料與技術(shù)，2007年第二期，19.
[2]田晉麗, 李玲，新型含氮環(huán)氧樹(shù)脂研究進(jìn)展，中北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院, 山西太原，2009年2月第18卷第2期，58.
[3]于永忠, 吳啟鴻, 葛世成等. 阻燃材料手冊(cè). 群眾出版社, 1990: 4-5, 122.
[4]王利生, 王忠衛(wèi), 張東翔. 以DCPP為母體的反應(yīng)型阻燃劑及其阻燃聚酯切片. 塑料助劑, 2003, 4: 19-24.
[5]貢長(zhǎng)生, 朱麗君. 磷系阻燃劑的合成和應(yīng)用. 化工技術(shù)經(jīng)濟(jì), 2002, 2: 9-15.
[6]王利生, 王忠衛(wèi), 張東翔. 以DCPP為母體的反應(yīng)型阻燃劑及其阻燃聚酯切片. 塑料助劑, 2003, 4: 19-24.
[7]Wan I Y, Keifer L A, McGrath J E, etal. Aryl Phosphine Oxide Containing Poly (ethylene Terephthalate) Copolymers. Polym. Prepr, 1995, 36 (1): 491-492.
[8] 閻貴琳, 王利生. 阻燃PET的CONE/TGA 研究[J]. 高分子材料科學(xué)與工程, 2000, 16(6): 112-114.
[9] Bender K. Polyester fiber specialities, Symposium on CITME 98, 1998(10) .
[10]唐翠玲, 郭華, 顧復(fù)寧等. 磷系阻燃滌綸長(zhǎng)絲的生產(chǎn)工藝. 合成纖維, 1998, 27(6): 44-46.
[11]王新龍. 有機(jī)磷阻燃劑研究進(jìn)展. 精細(xì)石油化工進(jìn)展, 2002, 3(6): 33-39.
[12]中國(guó)化工報(bào)，阻燃制品保障公共場(chǎng)所防火安全.
[13]顧小焱 (上海化學(xué)試劑有限公司,上?！?00062) ，一種新型的阻燃劑中間體DOPO 及其應(yīng)用.
[14]蔡永源, 劉靜嫻. 高分子材料阻燃技術(shù)手冊(cè). 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 1993.
[15]Granzow A. Flame retardation by phosphorus compounds, Act Chem Res, 1978(11): 177] .
[16]汪存東，王久芬.新型無(wú)鹵阻燃劑的研究進(jìn)展[J].應(yīng)用化工，2003，32（4）：1-3.