磷硅阻燃剂的合成及对PCABS阻燃性能的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文磷/硅阻燃剂的合成及对PC/ABS阻燃性能的研究摘要磷酸酯类化合物作为无卤阻燃剂广泛地应用于PC/ABS中，它克服了含卤阻燃剂的缺点，在燃烧时产生较少的烟以及毒性气体。9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）是一种新型含磷反应中间体，DOPO及其衍生物具有低烟、无毒、不迁移等优点，广泛地应用于聚合物中以提高其阻燃性能和热性能。本文以DOPO为原料合成了两种新型磷/硅阻燃剂（DPWDF和DPTS）并利用红外（FTIR）和核磁（NMR)对中间体和阻燃剂进行了结构表征；通过LOI，TGA，FTIR和SEM研究了合成的阻燃剂对PC/ABS阻燃性

2、能以及热性能的影响。LOI的研究结果表明，DPWDF和DPTS的加入提高了PC/ABS的LOI值，当添加量为30%时，PC/ABS/DPWDF和PC/ABS/DPTS的LOI值由21％分别提高到了28％和27％。TGA测试结果表明，阻燃剂降低了PC/ABS初始分解温度（IDT）而提高了它的高温残炭量；在转化率70％以前，阻燃PC/ABS的活化能低于PC/ABS,而在转化率70％以后，阻燃PC/ABS的活化能高于PC/ABS。I上海交通大学硕士学位论文FTIR的研究表明了DPWDF中磷和硅在成炭过程中起了重要的作用DPWDF能通过磷酸酯和硅氧烷的一系列反应改变PC/ABS的热降解过程产

3、生富含磷和硅的炭层，此类富含磷和硅的炭层覆盖在聚合物表面，隔热、隔气，阻止聚合物的进一步燃烧。SEM研究结果表明，DPWDF和DPTS阻燃PC/ABS体系在燃烧时都能生成外表面连续而致密的炭层。关键词：PC/ABS，阻燃剂，DOPO，降解动力学，热稳定性II上海交通大学硕士学位论文SYNTHESISOFPHOSPHORUS/SILICON-CONTAININGFLAMERETARDANTANDITSEFFECTONTHEFLAMERETARDANCYOFPC/ABSABSTRACTPhosphatecompoundsarenowwidelyusedashalogen-freeflam

4、e-retardantsinPC/ABS,whichwasfoundtogeneratelesstoxicgasandsmokethanhalogen-containingcompoundsduringthefire.9,10-dihydro-9-oxa-10-oxide-10-phosphaphenanthrene-10-yl(DOPO)isanotablephosphorscontainingreactionintermediate.DOPOanditsderivativeswiththecharacteristicoffewertoxinsandsmokeandhardtomi

5、grationwerewidelyincorporatedintopolymerstoimprovepolymers’flameretardant(FR)propertiesandthermalstability.Inthispaper,twonovelphosphorus-containingcompounds(DPWDFandDPTS)havebeensynthesizedusingDOPOasarawmaterial.ThechemicalstructureoftheintermediatesandflameretardantswereinvestigatedbyFourier

6、transforminfraredspectroscopy(FTIR)andnuclearmagneticresonance(NMR).ThethermalstabilityandflameretardancyofIII上海交通大学硕士学位论文theflameretardedPC/ABSwereinvestigatedbyLOI,TGA,FTIRandSEM.TheLOIresultsshowthatDPWDFandDPTSimprovedtheLOIvalueofPC/ABS.whenadding30%,thevalueofPC/ABS/DPWDFandPC/ABS/DPTSatt

7、achedto28%and27%from21%,respectively.TheTGAresultsreveledthattheFRsdecreasedtheinitiatedecompositiontemperature(IDT)ofPC/ABSbutenhanceditscharresidueathightemperature;theactiveenergyofflameretardedPC/ABSwaslowerthanthatofPC/ABSbef