反应型含磷阻燃剂的合成表征及应用.

商品属性 焦磷酸酯类有机物 有机磷类 含磷氮元素的磷酸类 换装和直链状化合物 有机磷与卤素 聚硅酸盐 卤化磷酸酯
有机酯类
-
国内外研究现状
大连理工的王洋合成了粘胶 用对苯二酚-季戊四醇双磷酸 酯二酰氯缩聚物阻燃剂
宦双燕合成的反应型应用于 棉织物上的膦酸酯类阻燃剂
任元林老师合成阻DDPN与 纤维素共混纺制阻燃纤维
无机 如：锑系、硼系、硅酸盐类、Al(OH)3、Mg(OH)2
阻燃 主要作为添加型阻燃剂使用，他们具有发烟量少，
剂
不产生有毒气体等优点，但是，他们的添加量往往
阻
比较大， 常常会影响聚合物的物理和机械性能。
燃
含卤阻 燃烧
产生大量的烟，腐蚀 性气体和有毒气体，
剂 有机 燃剂
还有致癌物如多溴代 二苯并二噁烷、多溴
一、合成反应型阻燃剂
S
CH3CH2O CH3CH2O
P OCH2CH=CH2
S
CH3CH2O CH3CH2O
P NHCOCH=CH2
研究内容
二、设计合成新型的反应型阻燃剂Ⅰ
Hale Waihona Puke Baidu
乙醚
CH2=CHCH2Cl Mg
CH2=CHCH2MgCl
3CH2=CHCH2MgCl PO(Cl)3
PO(CH2CH=CH2)3
开题报告
反应型含磷阻燃剂的 合成、表征及应用
导 师: 程博闻 教授 报告人: 徐 玲 专 业: 材料科学
反应型含磷阻燃剂的 合成、表征及应用
选题背景 国内外研究现状 课题的创新点 研究内容 课题拟要解决的主要问题 时间安排
选题背景
阻燃剂是用以提高材料抗燃性，即阻止材 料被引燃及抑制火焰传播的助剂，主要用于阻 燃合成和天然高分子材料。
研究内容
三、设计合成新型的反应型阻燃剂Ⅱ
3CH2=CHCONHCH2OH POCl3 三乙胺 PO(OCH2NHCOCH=CH2)3
研究内容
四、将合成的阻燃剂对粘胶纤维进行接 枝改性，准备用的方法有：
Ce_4盐引发自由基接枝聚合 紫外光引发自由基接枝聚合
从中寻找较好的接枝工艺。
研究内容
五、表征、测试、分析
欧盟 美国
阻燃
代二苯并呋喃
剂
无卤阻 燃剂
P、N、S
环境友好型
未来趋势
选题背景
粘胶纤维是天然纤维素最早投入工业化生 产的纤维之一，以其优异性能获得消费者的 青睐。我国是粘胶纤维第一生产大国，目前 短纤年产能约145万吨，长丝约25万吨，产 能和产量都占全球一半以上。但是粘胶纤维 的极限氧指数只有17%左右，遇火极易燃烧， 限制了它的使用。因此，对粘胶纤维进行阻 燃改性，是目前改性研究的重点课题之一。
国内外研究现状
国外主要阻燃粘胶纤维生产厂家
国别 瑞士 德国 奥地利 日本 日本 芬兰 日本 日本 美国 法国
公司 Sandoz Hoechest Lenzing 旭化成 东洋纺 Kenira 大和纺 钟纺
罗纳普朗克
商品名 Sando flame 5060 Danufil Viscosa FR Tufban Polynosic Anti-fcell AP DFG Bell flame PER Rayon TF-80
大连理工的雷四军设计合成的 缩聚多羟基型水暂溶性阻燃剂
国内外研究现状
国内学者对阻燃粘胶纤维研究
青岛大学与山东潍坊海龙股份有限公司联合研制采用溶胶-凝胶法制备无机 纳米阻燃黏胶复合纤维。 丹东轻化工研究院凌晓东等用季戊四醇、三氯氧磷合成了卤化螺旋磷酸酯 ，再与间苯二酚缩聚生成阻燃剂，再以共混方式用于制造阻燃粘胶纤维。 天津工业大学的程博闻老师分别采用二硫代焦磷酸酯和磷氮系阻燃剂添加 到氨基甲酸酯溶液中与纤维素共混纺制阻燃纤维素纤维 。 四川大学陈胜用烷氧基环三磷腈通过共混改性研制阻燃粘胶纤维
对合成的阻燃剂用红外、质谱、核磁共振进 行表征，并对其进行TG-DSC热分析；
对接枝改性后的粘胶纤维用红外、核磁共振、 元素分析、XRD、XPS表征，并对其进行TGDSC热分析，测试其阻燃性和力学性能。
课题拟要解决的主要问题
目标阻燃剂的合成与表征： 设计合适的阻燃剂，探讨合成工艺路线，并进 行优化，确定最佳合成路线；
接枝粘胶纤维： 将合成的阻燃剂，对粘胶纤维进行接枝阻燃改 性，寻找最佳的接枝方法；
改性后的粘胶纤维性能测试： 对接枝后的粘胶纤维进行分析、测试，分析接 枝后的纤维的阻燃性能和力学性能是否达到预 计的效果。
课题拟要解决的关键技术问题
高阻燃成分含量的阻燃单体的优化设计； 提高阻燃单体接枝效率及接枝率； 探讨接枝机理及各因素对接枝效率的影响。
选题背景
目前粘胶纤维的阻燃主要有三种方法：
添加法 （共混法）
将阻燃剂在纺丝前添加入纺丝原液中，如磷氮类阻 燃剂、卤素阻燃剂、聚硅酸盐类阻燃剂、磷酸酯类 阻燃剂等等；（以有工业化）
涂层法
在纤维制成后或在生产过程中（纤维处于凝胶状态 时），将三氧化二锑和卤素阻燃剂以乳胶状态涂敷 于纤维表面。
接枝共 聚法
包括辐射接枝法和化学接枝法，接枝单体多为含磷、 卤的反应型化合物。
国内外研究现状
奥地利Lenzing公司的含磷
加拿大的Allan J Robertsonw合
氮的磷酸类阻燃剂（共混型） 成的可应用于粘胶纤维的阻燃剂
瑞士Sandoz公司生产的焦磷 酸酯类阻燃剂（共混型）
应用于粘胶纤维的新型 阻燃剂（美国专利）
新乡化纤科研人员研制成功了一种以氮系化合物为主的高性能阻燃剂，并 成功进行了阻燃粘胶纤维生产， 河北唐山三友集团化纤有限公司用磷系阻燃剂利用纺前注射工艺开发出磷 系阻燃粘胶纤维。
课题的创新点
设计合成新型含不饱和键的磷 （或磷氮）类阻燃剂；
探索粘胶纤维新型的接枝法， 如紫外光引发法。
研究内容
试其性能。
报告人：徐玲 时 间：09年12月
时间安排
2009.92009.12
2010.12010.6
2010.72010.9
2010.10 -2011.1
查阅文献 资料，设 计新型阻 燃剂， 并 了解目前 纤维接枝 的方法和 工艺等。
照文献合 成已有的 阻燃剂， 并设计合 成新型的 反应型阻 燃剂。
将合成的 整理分析 反应型阻 实验数据、 燃剂对粘 撰写毕业 胶纤维进 论文，进 行接枝改 行毕业答 性，并测 辩。