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新型含硼阻燃剂的合成、表征及其性能的研究

时间:2015-4-13 14:05:05   来源:中国消防器材网   添加人:admin

  茅忡平东华大学2000515测定,发现它们具有良好的阻燃性胎叙词:阻燃剂棚合成性能中图法分类号:TSl95.24 1前言近年来,有机棚阻燃剂正逐渐引起人们的注意1~5其优良的阻燃特性吸引着人们对它的研化有机测化合物种类繁多,根据阻燃剂的协同效应原理,本文基于两方面因素,即分子中含有氮、面素等杂原子元素,化及尽量提高分子中棚的含量,合成了几种结构上具有代表性,水解稳定性尚好的有机棚化合物通过元素分析、波谱分析,表征了它们的化学结构其分子结构如下:同时,基于舰之间可形成配位键的原理,又合成了含有机测。的复合阻燃剂抖上两种类型的阻燃剂,采用常规的乳烘、焰整理工艺,将运些新型的化合物对棉织物进行阻燃处理,并测试了它们的阻燃性能,效果良好,可用于家庭。宾僚剧院等所用的半永久性阻燃装饰愚2实验般来说,所有对空气对水分敏感的化合物都在高纯氮气下进行反应和操化玻璃仪器在使用前都要充分干燥,充满氮气棚化合物分析转移和鉴定都是在氮气保护下进行。实验中,使用的溶剂都经过除水除氧处理,所有试剂在使用前都经过纯化HNR谱是在E360上得到,除特别说明夕h,都W四甲基植TS作内标物。剪外光谱从WATER41谢fi谱仪得到元素分析由中科院有机化学研究所提供。

  王1新型有机棚酸国旨阻燃剂的合成2费丙氧基l,2邓棚杂环戊烧FRBOl是几个反应的主要原料,它是由丙醇与1811反应制得的册=1.4322么l.lFRB化的制备在干燥的、充满氮气的,装有温度计、滴液漏斗和冷凝管的50LH颈瓶中装入电磁揽拌子揽拌,加入lOL吐a和l.gFRBOt在冰水浴中,缓慢滴力日16.9居漠,共需2.511为充分反应,混合物在室温下再拨拌溶剂用水粟抽掉,残余物在12°[下再加热,减压蒸溜得19.78产物产8化26口,腕:计算值为3.78,实验值为3.79玉86么1.2FRB03的制备在15160它部分水解2、常压蒸溜去除丙醇,再减压蒸馈得玻璃状液体产率51脱,心9.

  么1.3FRBa的制备81及0.舱化1二醇,油浴中加热至121:。在么1.4FRB05的制备兰颈烧瓶先充分干燥,在氮气保护下,加入25.

  2gFRBOl及ll.Og3l,2二丙醇加热在l撕蒸出溶剂,冷却,抽真空,蒸馈得产物19.73肖,产么1.5FRB06的制备在干燥的、充满氮气的H颈瓶中加入3.0gFR 8和28醇腹缓梳加热至15°[,有沉淀生化冷却后减压蒸馈得白色结晶,产率撕。胁。

  么1.6FRB07的制备将三颈瓶置于冰水浴中,先后加入lOL吐h和15.0g测酸王丙醋。称取40.0g漠加入滴液漏斗中,缓慢滴加,温度控制在~1,干燥保护下用水粟抽去溶剂,得浅黄色的油状液体50.5客,产率9么%,心口。78~撕[/2化1巧,巧二816,:计算值1.的,实验值1.58干燥的=颈瓶通氮气放入水浴中,加热。先加入15L无水徼,再加入2878g二艺醇胺,揽拌。

  滴加4.327gFRBOl,有白色沉淀生成低沸点物质用水粟抽去,最后得白色粉末4.462g.p.8a5 B7Hl5aN,腕:计算值6L25,实验值65新型复合型有机盗棚酸醋阻燃剂的合成么1原料测酸氯醋681的制备在干燥、氮气保护下的H颈瓶中,加入61.8g棚酸,241.6g氯醇,再加入200L甲苯,揽拌,油浴中加热到120心去除水分后停止加热,减压蒸去溶剂,得产物2化5这,产率87.腕。9.~I18/6Hg,w=1.4542 2.么2原料删酸FR应的制备苯加入500L圆底烧瓶中,揽拌,于120°油浴中加热回流8犯下常压蒸溜,去除水分后停止加热,将余的甲苯溶剂用水粟减压蒸出,得产物78_7 8,产率86.妨。心护96~98[/611巧,曲=1.92.23原料盗酸氯醋FRPl的制备250LH5预巧中,加入322g氯醇,再加入%713的镇屑。揽拌,加热到50°仁,缓慢滴加处15.333,保持温度在6矿7°[之间,2.

  后当大量肪1放出时冰粟减压反应3.511后在50 ~1501巧真空度下继续减压反应刮无取1气泡抽出时停止加热。粗产物用15LNa2a3l肪水溶液中和洗涂,使溶液pH值在8,有机层用水粟减压蒸溜,残留液用真空减压蒸溜得产物化8客,产率化愚。b.p.l7S/5Hg,nD=l.4719 2.2.4复合型有机碟测酸醋FRP拉合成在氮气保护下,将26gFRB和定量的石二醇胺加入到250L圆底烧瓶中。在拨拌下加热回流,用水泉减压蒸溜出低沸物再加入适量FRP,加热回流,水泉减压蒸溜后,得浅稳黄色粘液状产品化3g产率96L.

  么么5复合型有机碟酸醋FRP拉合成在氮气保护下,将23gFR应和定量的二醇胺加入到250L圆底烧瓶中。在揽拌下加热回流,用水泉减压蒸出低沸物再加入适量FRP,进行加热回流,7长粟减压蒸后,得栋黄色粘液状产品28客产率9腕。

  3结果与讨论玉1光谱数据运用常规的乳、烘、赔整理工艺,将料上合成的新型有机娜化合物胆燃剂对棉织物进行处理,并经过阻燃性能测试,结果据报道,有机棚化合物的刃∮诖时,才具有阻燃性分子中若含有面素等杂原子,这个比例可略高该结论与试验结果相当吻合化相似结构的化合物F趾往与FRB04,由于/B比的差异前者为3,后者为401值分别为25.2与224,说明分子中8的比值对阻燃效果有较大的影响前者的15比虽然比后者小,但是由于后者分子中引入了个氯原子,阻燃性能相差很大,分别为22.

  4与30.0分子中引入面素原子能大大提高阻燃性能,该在有机化合物中经过前人的大量研巧已成为定论。由我们的试验结果发现,在有机测阻燃剂中度种协同效应也同样存在。另有力证据是化合物民87,分子中引入了漠原子,阻燃性能也大大提高,1值达化5对于具有BN配位键的化合物FRB化及68,由于分子中引入了氮原子,同样也提高了它们的阻燃性能,11值分别为24.2与25.2此外,由于该配位键的形成,还可提高有机测酸醋的自身水解稳定性163有机、有机测的化合物皆具有良好的阻燃性,当将两者通过8配位键键合在起后,获得的FRPBkFRP拉的阻燃效果出人意料地好,LOI值分别高达38.8和37.5这是由于在它们的分子中都含有BPNl四种阻燃原子,燃烧时它们的协同效应有利于阻燃作甩3.3耐水洗性测试结果与讨论将抖上部分有机测阻燃剂进行耐水洗试验,结果表明,这些含棚化合物的阻燃性能好,但有坚测酸醋的耐水解性能却不佳,影响了其耐洗性,洗后阻燃性下降了2左右,但仍能作为半永久性阻燃整理辄分子内部含有SN配位键的有机棚阻燃剂,其耐水解能力大大提高,洗后阻燃性仅下降左右。

  在FRBN分子中,由于同时还有基存在,有可能在交联剂的作用下与棉纤维发生交联,进步提高其耐洗性,故这类具有BN配位键的有机测化合物可作为永久性阻燃剂的发展方向能是因为SLlSL_3分子量相对较大与染料相互作用力较强载体对分散染料提升力的影响新型载体对涂绝微细纤维分散染料染色的影口温度近沸点时染色,无论是醋类还是有机秸基类,载体都有较明显的促染作用,可在常足1心[下加快上染过程4.3载体对升温上染速率的影响架色涅锢由图5看出,在染色初期,加入载体后的上染速率均比未加的高,当温度升高到撕它左右后上染速度明显加快这是由于载体起增塑作用,降低了纤维的玻璃化温度,使纤维内部产生大量孔穴,又因其对染料的浴作用,使大量单分子染料吸附到纤维上,所抖表现出较高上染百分率。当达到染色平衡后,由于载体对染料有定的溶解能力,使染料较多地残留在染浴中,会降低上染百分率,所抖最后的上染百分率均不同程度地低于未加载体的上染百分率4.4载体对染料提升力的影响由图6可知,当染料浓度小于愚£脚,载体对染料的提升力几乎无影响染料浓度大于奶owf时,随载体浓度的大,载体对提升力的影响变得明显,载体SL2基本不降低提升义载体SLlSL3使提升力有不同程度的降低,这可5巧论51涂绝微细纤维于85°染色,载体可促进上染,但上染百分率仍不够高。大载体用量虽然效果好些,但通常仍只能染中浅色52加入载体可提高上染百分率,但载体用量应适当,不同的载体有不同的最佳浓度5.3比较几种载体,SL3和SL有较好的促染效果,而Sレ2不会降低染料的提升力。

  5.4应用新型载体SL3和SL,微细纤维可在常压100下染色0j沈捏如,宋巳、远。印染,1陪4,206:5.

  宋屯、远。新合纤染整,北京,中国纺织出版社,巧97.

  让接第1顾4.1有机棚酸醋阻燃剂分子中榷宰枞夹Чnbspf:有较大的影响,分子中含棚量越高,狙燃效果越妃42在有机测酸醋阻燃剂分子中引入面素原子将P提高其阻燃4.3具有BN配位健的有机棚酸醋阻燃剂,方口面可提高阻燃性,另方面可提高耐洗性4.4通过8配位键而键合的复合有机赚有机棚阻燃剂,其阻燃性大大提该I蒌女互/3井巧,4巧钓碟朱怔潘: