基于CiteSpace 的纳米阻燃技术研究的可视化分析

为了对国内纳米阻燃技术研究领域的知识基础、研究热点、研究前沿及发展趋势等方面进行知识图谱可视化分析,以2000-2019 年中国知网（CNKI）数据库收录的1 156 篇国内纳米阻燃技术研究文献为研究样本,采用文献计量学的方法并借助CiteSpace 软件进行知识图谱研究,绘制关键词共现网络图谱及突现词分布表,同时挖掘出该领域未来可能的新研究方向。实验结果表明：我国纳米阻燃技术研究在历经“早期前沿”“中期前沿”“最新前沿”3 个发展前沿阶段过后,纳米阻燃领域将继续以清洁高效的阻燃新技术引领未来。     

环状磷腈/聚磷酸铵/三聚氰胺膨胀阻燃环氧树脂研究

本文以DOPO衍生物六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)、聚磷酸铵(APP)以及三聚氰胺(MEL)形成复配膨胀体系(IFR)阻燃环氧树脂.采用极限氧指数(LOI)、水平、垂直燃烧(UL-94)方法研究了IFR体系对环氧树脂体系阻燃性能影响,通过锥形量热(CONE)研究了体系燃烧特性,通过扫描电子显微镜(SEM)对体系成炭情况进行观察.结果表明,IFR膨胀阻燃体系对环氧树脂具有良好的协同阻燃作用,其中8%DOPOMPC/8%APP/4%MEL(EP3)体系LOI值较纯EP(EP0)提高37.8%;各项燃烧参数也得到了改善,热释放速率峰值(pk-HRR)、有效燃烧热平均值(av-EHC)、比消光面积平均值(av-SEA)及一氧化碳释放速率平均值(av-CO)相对于10%DOPOMPC/10%APP/EP(EP1)分别降低了53.8%、84.4%、57.7%和75.8%;拉伸强度、弯曲强度和冲击强度较EP1分别提高了1.3倍、79.4%和2.5倍;宏观拍摄和扫描电镜结果表明EP3膨胀炭层连续、均匀、致密,阻燃效果良好.     

阻燃剂双酚-A双(磷酸二苯酯)的合成

以双酚A、三氯氧磷、苯酚等廉价原料,通过两步反应合成双酚-A双(磷酸二苯酯)阻燃剂,总收率95%。采用红外光谱、核磁共振氢谱、质谱、元素分析等对产物结构进行表征。研究反应原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对收率的影响。适宜反应条件为:以氯化镁为催化剂,n(双酚A)∶n(催化剂)∶n(三氯氧磷)∶n(苯酚)=1∶0.01∶4.0∶5.0,第一步反应温度控制在65℃,反应时间3h;第二步反应温度控制在120℃,反应时间12h;热失重分析(TGA)表明:合成的双酚-A双(磷酸二苯酯)阻燃剂起始分解温度为299.16℃,在299.16～386.66℃和386.66～439.16℃温区迅速炭化;阻燃剂在330℃失重1%,阻燃剂被加热到427.50℃时,炭残余量为46.26%,已经达到了塑料的加工温度要求;合成的双酚-A双(磷酸二苯酯)阻燃剂阻燃性能达到UL94V-0级。     

膨胀型无卤阻燃环氧树脂的制备及性能

采用新型磷系阻燃剂(FR)与聚磷酸铵组成的膨胀型阻燃剂(IFR)制备了膨胀型无卤阻燃环氧树脂(EP)材料.通过氧指数、热失重和扫描电镜等研究IFR对环氧树脂的阻燃性能、热降解行为及微观结构的影响.结果表明:加入IFR使材料的阻燃性能明显提高,IFR/EP的氧指数达到37.6%.600℃时IFR/EP的残炭量较纯EP从21.24%增至43.08%.扫描电镜观察发现.经IFR阻燃的EP在燃烧时形成了由封闭孔洞构成的均匀闭孔结构炭层,表明IFR对EP材料具有良好的膨胀阻燃效果.     

新型单组分磷溴协效阻燃剂1,3-二(5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯的合成

以二溴新戊二醇与三氯氧磷为原料,三乙胺为催化剂,合成得到5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氯,再与间苯二酚反应得到标题化合物,两步反应总产率76.9%。目标产物结构经元素分析、IR、MS及1HNMR证实。热失重分析表明,目标产物具有较高的热稳定性和良好的成炭性,起始分解温度为301.0℃,500℃时炭残余量达32.52%。     

新型无卤阻燃聚丙烯的制备及性能研究

采用新型磷系阻燃剂1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酸酯基)苯(FR)制备了无卤阻燃PP材料。通过氧指数、热失重、锥形量热和电镜扫描等考察了阻燃剂对PP阻燃性能及力学性能的影响。结果表明:PP中添加25%阻燃剂可以获得良好的阻燃效果,氧指数达到25.5%,平均热释放速率下降了22.5%,有效燃烧热平均值下降了61.0%。扫描电镜观测发现,阻燃PP燃烧后形成了无数封闭孔洞的焦化炭层。     

新型树状磷-溴协效阻燃剂1,3,5-三（5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基）苯的合成及其应用研究

以二溴新戊二醇与三氯氧磷为原料,三乙胺为催化剂,合成得到5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氯,再与间苯三酚反应得到新型树状阻燃剂标题化合物,两步反应总产率74.1%.目标产物结构经元素分析、IR、MS及1HNMR证实.热失重分析表明目标产物具有较高热稳定性和良好成炭性,起始分解温度为324.0℃,600℃时炭残余量达38.88%.目标产物对环氧树脂有较好的阻燃效果,最佳添加量为20%.     

新型磷系阻燃剂1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯的合成研究

以1,2,3-三羟基苯、新戊二醇、三氯氧磷等为主要原料,三乙胺为缚酸剂,采用简洁、高效的合成路线制备出标题化合物.制取目标化合物的最佳反应条件:n(1,2,3-三羟基苯)∶n(新戊二醇磷酰氯)∶n(三乙胺)=1∶4.5∶5.0,反应温度 50 ℃,反应时间6 h,产率75%.通过红外光谱、核磁共振氢谱、质谱及元素分析等表征了目标化合物结构.热失重分析表明,该阻燃剂具有较高的热稳定性和良好的成炭性,起始分解温度为287.47 ℃,500 ℃时炭残余量高达44.21%.