高分子材料科学与工程.doc

高分子材料科学与工程POLYMER MATERIALS SCIENCE ENGINEERING1999年 第1期 No.1 1999 三嗪衍生物的分子结构及其对聚丙烯阻燃性能的关系* 刘　军　廖凯荣　卢泽俭(中山大学高分子研究所,广州,510275) 　　摘要　设计并合成了5种不同分子结构的三嗪衍生物,将它们分别与多聚磷酸铵复配组成膨胀型阻燃剂(IFR)体系。通过氧指数测定、元素分析和扫描电镜观察研究了不同IFR对聚丙烯阻燃性能的影响,初步总结出三嗪衍生物的分子结构与成炭效果间的规律,发现含有单个羟乙基结构的三嗪衍生物具有最佳的成炭效果,根据IFR的成炭机理对这一规律作出理论上的解释。　　关键词　膨胀型阻燃剂,三嗪衍生物,多聚磷酸铵,聚丙烯,阻燃作用 RELATIONSHIP BETWEEN MOLECULAR STRUCTURES OF TRIAZINEDERIVATIVES AND ITS FLAME RETARDATION ON POLYPROPYLENE Liu Jun, Liao Kairong, Lu Zejian(Institute of Polymer Science, Zhongshan University, Guangzhou) 　　ABSTRACT　Five triazine derivatives were synthesized as charring agent and respectively incorporated with ammonium polyphosphate(APP) to prepare intumescent flame retardants(IFR). The influence of the composition of IFRs on the flame retardation of polypropylene(PP) and the relation between structure of the triazine derivatives and their charring effect were studied by determination of oxygen index, elemental analysis and scanning electron microscopy. The results show that the molecular structure of the triazine derivatives has great influence on the carbonation of IFR-PPs and the triazine derivative with one hydroxyethyl has the best charring effect. The results were discussed based on the molecular structure of the triazine derivatives and the charring machenism of IFR.　　Keywords　intumescent flame retardant, triazine derivative, ammonium polyphosphate, polypropylene, flame retardation 　　在聚合物材料的阻燃技术中,膨胀型阻燃剂(IFR)因具有阻燃效率高,不含卤素、受热燃烧时低烟、少毒、无腐蚀性气体和融滴产生的优点,是塑料阻燃研究和开发的发展方向。由于传统的以多聚磷酸铵(APP)为基础的IFR体系中的成炭剂季戊四醇具有易迁移、在加工中会与APP反应生成磷酸酯等的缺点,因此,目前IFR的研究和开发主要集中在新型成炭剂的研制上。以三嗪衍生物为主的含氮化合物作为IFR体系中的新型成炭剂,已经证明对提高IFR的阻燃作用具有显著的协同效应［1,2］,因此是目前IFR体系研究和开发的热点。本工作设计并合成了5 种不同分子结构的三嗪衍生物,分别与APP复配组成IFR,详细考察了它们的分子结构对聚丙烯(PP)阻燃性能的影响规律。 1　实验部分 1.1　原料与试剂　　PP粉料:广东茂名石化公司联友化工厂产品,MI=3.50 g/10 min,使用前加入0.3%的抗氧剂KY-7910。APP:≤180目,浙江省海宁丰士阻燃化工厂产品,聚合度＞20。三聚氯氰:A.R.级,Fluka进口分装。乙二胺、己二胺、乙醇胺、二乙醇胺均为C.P.级。1.2　三嗪衍生物的制备1.2.1　反应中间体的制备:在250 mL三口瓶中加入一定量蒸馏水,搅拌下加入一定量的三聚氯氰以形成悬浮液,水浴升温至40