聚雙酚酸苯基磷酸酯的合成及其膨脹阻燃ABS中的應(yīng)用.pdf

1、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）樹脂是產(chǎn)量最大的樹脂之一，廣泛應(yīng)用于電器、電子、汽車、建筑等領(lǐng)域。然而，ABS樹脂的氧指數(shù)僅為19左右，容易燃燒，并產(chǎn)生大量的濃煙和有毒氣體，對(duì)人們的生命安全和環(huán)境帶來很大的危害，因此ABS的阻燃研究十分重要。膨脹型阻燃劑(IFR)因環(huán)境友好且阻燃效率高而在阻燃領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。但目前IFR的合成大多以三氯氧磷、三氧化磷等有毒化合物為原料，并要求絕對(duì)干燥的反應(yīng)條件。這種工藝不僅原料不易保存，而且反應(yīng)

2、條件苛刻。另外，生產(chǎn)膨脹型阻燃劑的原料幾乎全部來源于化石資源，而化石資源是不可再生資源。若將其部分原料用來源于生物質(zhì)資源的化學(xué)品來代替，將為膨脹型阻燃劑的可持續(xù)發(fā)展提供一條新途徑。本文對(duì)聚雙酚酸苯基磷酸酯的合成及其膨脹阻燃ABS中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴采用源于生物質(zhì)資源的雙酚酸作為原料，四丁基氯化銨為相轉(zhuǎn)移催化劑，通過界面縮聚法，合成了聚雙酚酸苯基磷酸酯(Poly(DPA-PDCP))，考察了反應(yīng)時(shí)間、催化劑

3、用量和氫氧化鈉用量對(duì)聚合產(chǎn)率的影響，優(yōu)化出較佳的反應(yīng)條件。利用紅外光譜(FTIR)、核磁共振(NMR)等方法表征了其分子結(jié)構(gòu)。熱重分析(TGA)結(jié)果表明無論在空氣還是氮?dú)鈿夥障?，Poly(DPA-PDCP)都具有良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的成炭能力，能滿足普通工程塑料的加工需要。
　　 ⑵通過熔融共混法制備ABS/多聚磷酸銨(APP)/Poly(DPA-PDCP)阻燃體系，分析了Poly(DPA-PDCP)和APP對(duì)ABS樹脂熱穩(wěn)定性

4、能和阻燃性能的影響和協(xié)同作用。結(jié)果表明：Poly(DPA-PDCP)/APP復(fù)配阻燃ABS，能提高材料的熱穩(wěn)定性，降低材料的熱分解速率，且顯著提高殘?zhí)苛?。同時(shí)降低材料的總熱釋放量、熱釋放速率和質(zhì)量損失速率，提高材料的極限氧指數(shù)。Poly(DPA-PDCP)與APP以質(zhì)量比為1:4復(fù)配阻燃ABS，具有較好的協(xié)同阻燃效應(yīng)，阻燃效果最佳。Poly(DPA-PDCP)與APP復(fù)配阻燃ABS的機(jī)理為固相阻燃機(jī)理，APP作為酸源和氣源，Poly(D

5、PA-PDCP)主要作為炭源，當(dāng)材料燃燒時(shí)，在材料表面形成一層穩(wěn)定致密的炭層，阻隔熱質(zhì)傳遞，保護(hù)基體材料。
　　 ⑶通過熔融共混法制備Poly(DPA-PDCP)/APP/膨脹石墨(EG)協(xié)同阻燃ABS樹脂體系，考察了Poly(DPA-PDCP)/APP與EG不同比例復(fù)配對(duì)ABS樹脂熱性能和阻燃性能的影響。結(jié)果表明：Poly(DPA-PDCP)/APP與EG復(fù)配阻燃ABS,提高材料的熱穩(wěn)定性，降低材料的分解速率，且顯著提高殘?zhí)苛?/p>

6、。Poly(DPA-PDCP)/APP(1/4)與EG以質(zhì)量比為1:1復(fù)配阻燃ABS，阻燃效果最佳，極限氧指數(shù)高達(dá)32.6％，UL-94測(cè)試達(dá)到V-0級(jí)。Poly(DPA-PDCP)/APP/EG體系的阻燃機(jī)理為固相阻燃。通過掃描電鏡觀察阻燃ABS極限氧指數(shù)測(cè)試后的殘?zhí)啃蚊?，發(fā)現(xiàn)在材料燃燒時(shí)EG膨脹后的石墨片層構(gòu)成炭層的骨架，Poly(DPA-PDCP)/APP通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的殘?zhí)空掣皆贓G的炭層骨架上，兩者結(jié)合，形成了致密、高強(qiáng)度的