新型无卤阻燃剂的合成及对pc阻燃作用的研究.pdf

上海交通大学新型无卤阻燃剂的合成及对 PC 阻燃作用的研究 ( 申请工学硕士学位论文) 硕士生:李林科导师:韦平副教授专业:材料学院系:化学化工学院上海交通大学化学化工学院 2010 年 1 月 Shanghai Jiao Tong University Synthesis and Characterization of a Novel Flame Retardant and its Application in Polycarbonate A dissertation submitted for Master’s Degree by Linke Li Supervised by Prof. Ping Wei School of Chemistry and Chemical Technology Shanghai Jiao Tong University January 2010 I 新型无卤阻燃剂的合成及对 PC 阻燃作用的研究摘要塑料产量的持续增长和日益严格的防火安全标准, 使得阻燃剂的用量不断增长,随着绿色环保的呼声越来越高以及欧盟两项指令(WEEE, RoHS) 的颁布,无卤阻燃剂的研究逐渐成为热点。本论文合成了一种在一个分子中同时含磷和硅的阻燃剂,对其结构进行了表征,且研究了阻燃剂在 PC (聚碳酸酯)中的应用,以及将阻燃剂和滑石粉复配,研究其在 PC 中的协同阻燃作用,通过拉曼, FTIR 和炭层形貌及结构的研究初步分析了阻燃剂的阻燃机理。具体研究内容如下: 以三氯氧磷,季戊四醇和间苯二酚为原料合成了中间体 BPSPBP ,然后以 BPSPBP , NMDS 为原料合成了新型无卤阻燃剂 PSBPBP ,对合成的中间体 BPSPBP 和最终产物 PSBPBP 分别采用傅立叶红外光谱( FTIR ),核磁共振( NMR )氢谱以及磷谱进行了结构表征。将合成的阻燃剂 PSBPBP 和 PC 共混制得阻燃 PC 复合物, LOI 和 UL-94 测试结果表明阻燃剂能够对体系起到好的阻燃作用, TGA 结果表明阻燃剂的加入催化了 PC 的降解,提高了 PC 在高温下热稳定性, SEM 和拉曼结果表明,阻燃剂有助于燃烧过程中形成外表致密内部多孔的炭层,有效地提高了阻燃性。 II 还将滑石粉, PSBPBP 和聚碳酸酯(PC) 共混制得阻燃 PC 复合物研究了滑石粉对 PC 复合物的影响, LOI 和 UL-94 结果显示滑石粉能够和 PSBPBP 起到好的协同作用, TGA 结果显示滑石粉和 PSBPBP 的复配阻燃剂提高了 PC 在高温下热稳定性, SEM 和拉曼结果显示, 阻燃 PC 燃烧后形成了外表致密内部多孔的炭层,有利于材料阻燃性的提高。关键词: 聚碳酸酯,阻燃性能,热稳定性,石墨化 III Synthesis and Characterization of a Novel Flame Retardant and its Application in Polycarbonate ABSTRACT Along with rapid increasing output of plastics and the Safety Standard For Fire Preve nting tending towards gradually strickness, the demand of flame retardant is likely to going up. As people are paying more attention to the environment and most halogen-containing flame retardants are forbidden to use in some application according to WEEE and RoHS, development of novel hal ogen-free flame retardant es a focus nowadays. Among these, phos phorus anic silicone are attracting a lot of attention. In th is paper, phosphorus anic silicon were bined in one molecular, the structure of flame retardant was studied, and then it was applied into PC, its effect on flame retardancy, thermal property