六苯氧基环三磷腈的合成及其在PP中的应用研究

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六氯环三磷腈生产可研报告

六氯环三磷腈生产可研报告

六氯环三磷腈生产的可行性报告一、六氯环三磷腈的结构及性质 N P P NNPClClCl Cl Cl Cl 六氯环三磷腈[英文名] Hexachlorocyclotriphosphazene[分子式] [NPCl 2]3[分子量] 347.66[性 质] 白色粉末状晶体,熔点:112~114℃,密度:1.98 g/cm 3。

可溶解在绝大多数有机溶剂中,如正庚烷、苯、石油醚等。

具有腐蚀性,与水发生反应。

避免与皮肤接触,严防进入呼吸道、眼睛及摄入体内。

CAS#: 940-71-6二、六氯环三磷腈产品的应用领域分析:骨架为氮、磷交替结构的六氯环三磷腈表现出独特的热及化学性质,如:阻燃性、 易修饰性和抗油性等,同时应用环三磷腈来改变有机聚合物的性质也得到了广泛的认可。

六氯环三磷腈是一种非常重要的反应中间体,也是磷腈化学中最基本的化合物,为制备聚磷腈的单体。

通过六氯环三磷腈聚合反应合成的聚磷腈可应用于耐高温材料、生物医用材料、润滑剂、涂层材料、粘合剂等方面。

同时,六氯环三磷腈衍生物被广泛应用为防火阻燃材料、杀虫剂、防腐剂、染料及摄影用材料等方面。

1、耐高温涂层和橡胶产品法国某公司通过六氯环三磷腈与聚双官能团化合物进行缩合反应制备耐高温的涂层材料,可以涂覆在铝、钛、不锈钢等材料的表面,其热稳定温度高于260℃。

美国Firestone 轮胎公司开发的聚氟代烷氧基磷腈的玻璃化转变温度约为-70℃可以作为北极和南极等严寒地带使用的密封件、垫圈等。

另外,很多聚芳氧基磷腈有很强的抗氧化性能和成膜性,可用于制造耐候性涂料和电绝缘材料。

卤代环磷腈与二羟基化合物的缩合产物是类似于橡胶的弹性体,对酸、碱和有机溶剂具有较高的化学稳定性和抗冲性,耐γ-射线和紫外线,能长时间经受250℃高温,短时间经受540℃高温,这种磷腈化合物可用作原子反应堆工程耐辐射材料、耐低温和高温涂料等。

2、阻燃液体、润滑剂和热导介质(NPCl 2)3+NaOCH 2CF 2OCH 2CF 2OCH 2CF P 3N 3(OCH 2CF 2OCH 2CF 2OCH 2CF 3)6 如上式,反应产物为液体,具有较高的沸点,可溶于卤代有机溶剂,不溶于水,并且不可燃,具有防热及抗氧化性能,与包括强酸、强碱在内的大多数有机化合物不发生化学反应。

环三磷腈类阻燃剂的合成及应用研究进展_游歌云

环三磷腈类阻燃剂的合成及应用研究进展_游歌云

( 4羟基乙氧基) 环三磷腈因其结构中含有的 6 个活性羟基, 可作为聚氨酯材料的阻燃改性剂。六 ( 4氨 [2728 ] , 利用其氨基的 基苯氧) 环三磷腈作为具有无机核( 环三磷腈 ) 的多氨基有机化合物而被广泛关注 活泼性与聚合单体反应, 可合成高交联度和优异热稳定性能的功能型材料 。 [29 ] Levchik 等 合成了 3 种芳香胺取代的环三磷腈衍生物 ( Scheme 3 ) , 并将其应用到聚丁烯对苯二 PBT 的极限氧指数值 ( LOI ) 有了极大的 酸酯( PBT) 中, 随着芳香胺取代环三磷腈衍生物添加量的增加 , PN( O) ( NH) Ph] LOI 值由 PBT 阻燃空白样的 21. 9 提升到 29. 2 。 提高。当[ 3 的添加质量分数为 20% 时 , [ PN( NH) 2 Ph] 600 ℃ 残炭量 同时, 对燃烧过程中残炭生成有着较好的促进作用, 3 化合物热稳定性好 , 高达 80% 。
994
应用化学
- PCl5
第 31 卷
[ Cl3 P( NPCl2 ) 2 NPCl3]+ Cl - → ( NPCl2 ) Scheme 1
3
Synthesis mechanism of Hexachlorocyclotriphosphazene[10]
近几十年来, 研究者为了提高 HCCP 的合成产率及产品纯度, 针对反应原料的选择、 催化剂的选择 [1114 ] [15 。如陈海群等 ]研究以氯化 和分离提纯等工艺条件展开了一系列的优化探索 , 取得了较好的成果 吡啶作缚酸剂, 在无催化剂和 N2 气保护的条件下, 经简单易行的两步反应快速高 铵和五氯化磷为原料, 效的合成了 HCCP, 最优条件下收率达 89. 4% 。 HCCP 具有 6 个极其活泼的氯原子, 通过控制反应中亲核试剂的反应量 , 可与其发生一系列全部或 [1618 ] , 是环三磷腈衍生物制备的重要中间体 。在亲核取代反应过程中有 HCl 生成, 部分的亲核取代反应 缚酸剂的加入能有效提高反应速率及产率 , 其反应通式如 Scheme 2 所示。

我国六氯环三磷腈的合成和应用研究进展

我国六氯环三磷腈的合成和应用研究进展


为 白色或 淡 黄色 粉末 状 晶体 ,密度 1 9gc s熔 . /m , 9 点 l28℃ , 1. 沸点 2 6o 。 升华 , 5 易 C 其蒸 汽对 眼睛 和 呼吸道有 刺激 作用 。可溶解 于大 多数 有机溶 剂 中 . 如 正 庚 烷 、苯 、石 油 醚 等 。 结 晶 学 数 据 为 := a 1 . A,= .O c 1 .7 键 长 和键 角 数据 :— 41 b 62 A,= 30 A。 5 PN 键 长约 为 1 A,— 1 . P C 键长 为 2 4 CP 1 1 0. 6 . A; 1C 0  ̄ 0
六氯 环三 磷腈 的红外 光谱 ( t 线 中 的 5 2 I Z R)l 谱 2 c 1 9 m 为 P C 的 强 吸 收 振 动 峰 ,7 m m- 5 0 c —1 8 5c
为 P N 的吸 收 峰 。2 0e ~ 17 m 为 P N 的 — 1 1 m 、3 0e =
吸 收峰 。
c t ni a ead maeiash v d rs e t ai f mertr trc l a ewiepo p c. o nl
Ke wo d :h x c lr ti h s h z n ; p o et ; s n h ss a p i ain y r s e a h o orp o p a e e r p r y y t ei; p l t c o
P NP 1 0 2。
收 稿 日期 :0 1 0 — 7 2 1- 6 1 修 回 日期 :0 1 0 — 4 2 1- 7 1
六 氯 环 三 磷腈
六氯 环 三磷 腈 由于 磷 氯键 的活 泼 性 ,可 以使 氯 很容 易被 亲 核 试 剂 ( 基 、 氧 基 、 烷 烷 酚基 、 基 、 胺 芳胺 基 等 ) 取代 , 得一 系 列 的磷腈 化 合 物 。另 外 制

六苯氧基环三磷腈的合成及其阻燃应用

六苯氧基环三磷腈的合成及其阻燃应用

六苯氧基环三磷腈的合成及其阻燃应用刘仿军;武菊;李亮;刘志田;喻湘华【摘要】以六氯环三磷腈(HCCTP)、苯酚、碳酸钾为原料,四正丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,氯苯为溶剂,合成了六苯氧基环三磷腈(HPCTP).采用红外光谱技术对产物进行了表征,并将HPCTP首次应用于聚丙烯/聚烯烃弹性体/滑石粉复合体系,制备了无卤阻燃的聚丙烯改性塑料.结果表明,HPTCP对复合体系具有较好的阻燃作用.复合体系的缺口冲击强度和断裂伸长率随着阻燃剂用量的增加而下降,弯曲强度随着阻燃剂含量的增加而增加,拉伸强度随着阻燃剂含量的增加而先增后降.当HPCTP的质量分数为10%时,阻燃聚丙烯/聚烯烃弹性体/滑石粉复合体系的氧指数达到25.6%,冲击强度为15.1 kJ/m2,弯曲强度为34.2MPa,拉伸强度为23.9 MPa,断裂伸长率为59.1%,该材料的综合性能最佳.%Hexaphenoxyl cyclotriphosphazene (HPCTP) was synthesized by the reaction of hexachloro-cyclotriphosphazene (HCCTP) with phenol and potash, and using tetrabutylammonium bromide (TBAB) as phase transfer catalyst and chlorobenzene as solvent. The product was characterized by infrared spectrum. The obtained HPCTP was firstly applied in the blend of Polypropylene (PP)/ Polyolefin etastomer(POE)/Talc as a halogen-free flame retardant to prepare polypropylene modified plastics. The results show that HPCTP has the ability of flame retardancey; the increase of the content of the HPCTP in the PP/POE/Talc blend leads to a decline in Izod impact strength and the rupture elongation, an increase in flexural strength, the tensile strength of the PP/POE/Talc blend firstly increasing then declining; when the content of HPCTP is 10%, the applicationperformance of the blend reaches its optimum property. In this case the blend shows an oxygen index value of 25. 6% ,the notch impact strength is 15. 1 kJ/m2, the flexural strength is 34. 2 MPa,the tensile strength is 23. 9 MPa and the rupture elongation is 59. 1%.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2013(035)004【总页数】4页(P48-51)【关键词】六苯氧基环三磷腈;无卤阻燃;聚丙烯;四正丁基溴化铵;氧指数【作者】刘仿军;武菊;李亮;刘志田;喻湘华【作者单位】武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉430074;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉430074;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉430074;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉430074;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】O627.51;TQ265.10 引言欧洲塑料制造商协会(APME)统计表明,汽车的自重每减少1%,就可以节油1%.塑料及其复合材料在汽车上的应用,是实现汽车轻量化的有效途径.以塑代钢是实现汽车节能减排的有效方式.聚丙烯及其改性工程塑料是汽车上最常用、用量最大的塑料材料,约占汽车塑料总用量的21%[1].因此,聚丙烯塑料的改性研究,对汽车行业具有非常重要的现实意义.但是,由于聚丙烯易燃,限制了其在汽车领域的应用.磷腈化合物作为一种新型的磷氮系阻燃剂,引起了越来越多的关注.磷腈分子结构中的Cl原子被有机基团取代,可以制得有机磷腈化合物,高含量的P-N构成协同体系有很好的阻燃性能,对聚合物材料具有优良的改性功能,在阻燃领域具有广阔的应用前景[2-4].六苯氧基环三磷腈(HPCTP)由于磷-氮阻燃及其协同效应,阻燃效果好,是一种新型的环境友好型阻燃材料[5].为提高聚丙烯的阻燃性能、拓宽聚丙烯的应用领域,研究了自制的无卤阻燃剂六苯氧基环三磷腈(HPCTP)对聚丙烯/聚烯烃弹性体/滑石粉复合体系性能的影响,考察了阻燃剂含量对基体力学性能和阻燃性能的影响[6-8].1 实验部分1.1 主要原料六氯环三磷腈,纯度99%,淄博蓝印化工有限公司生产.四正丁基溴化铵,纯度99%,上海至鑫化工有限公司生产.苯酚、碳酸钾、乙酸乙酯、甲醇、氯苯均为分析纯试剂.PP(聚丙烯),K8303,北京燕山石化生产.POE(聚烯烃弹性体),8150,美国杜邦生产.滑石粉,10μm,市售.硅烷偶联剂,KH-550,武大有机硅新材料股份有限公司生产.1.2 主要设备及仪器傅立叶变换红外光谱仪,Equinox55型,德国Bruker公司生产.双螺杆共混挤出机,SHJ-36,南京诚盟化工机械有限公司生产.微型塑料注射机,JPH-50型,广东泓利机械有限公司生产.冲击试验机,XJ-50Z型,济南天辰试验机制造有限公司生产.电子万能试验机,TS-2000S,深圳高品检测设备有限公司生产.氧指数测试仪,XYG型,济南天辰试验机制造有限公司生产.DSC-TGA同步热分析仪,STA 409PC,德国Netzsch公司生产.1.3 六苯氧基环三磷腈的合成以精制丙酮作溶剂、碳酸钾和四正丁基溴化铵作相转移剂条件下,采用苯酚与六氯环三磷腈进行亲核反应,具体反应如下:在500mL三口烧瓶中,依次加入85.450g的 K2CO3,14.964g六氯环三磷腈,29.102g苯酚,0.300g四丁基溴化铵,350mL精制氯苯,通氮气气氛下,水浴加热搅拌并回流,温度设定为60℃,反应72h.反应结束后采用旋转蒸发将体系中的溶剂氯苯蒸出回收,再用100mL蒸馏水洗涤粗产品并抽滤,用无水乙醇冲洗抽滤两次,除去体系中的有机杂质.将所得的粗产品放入真空干燥箱干燥,设定温度为60℃.再用乙酸乙酯重结晶,得到白色针状固体,真空干燥得到产品六苯氧基环三磷腈约23.000g,产品收率为77.2%,与文献报道[9]基本相同.1.4 阻燃复合体系的制备1.4.1 预混物的制备固定PP/POE/滑石粉复合体系的质量比为PP∶POE∶滑石粉=70∶10∶20,向复合体系中分别加入0份、5份、10份、15份、20份、25份的 HPCTP,将几种组份在高速混合器中配置成预混物.配制的具体步骤如下:(1)将滑石粉在120℃下真空干燥4h,取滑石粉用量2.5份的KH-550偶联剂,将滑石粉/偶联剂在高速混合器中混合15min,然后将偶联剂处理过的滑石粉置于室温干燥条件下放置24~36 h,得到A.(2)将适量的HPCTP与A高速混合10~15 min,得到B.(3)将适量的PP、POE与B高速混合10~15 min,得到预混物C.1.4.2 标准样条的制备设置双螺杆塑料挤出机转速为200r/min,Ⅰ~Ⅷ区螺杆温度分别为150℃、170℃、190℃、195℃、200 ℃、210 ℃、215℃、220℃,机头温度设定为200℃,将预混物C加入双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、造粒,80℃真空干燥4h,然后将粒料投入微型注塑机中,在熔体温度为225℃,模具温度为40℃,注射压力为35MPa条件下注塑成标准样条,对不同阻燃剂量的共混物进行力学性能和阻燃性能的测试.1.5 性能测试与结构表征傅立叶红外光谱(FTIR)分析:KBr压片法.拉伸性能按 GB/T 1040.2-2006进行测试,拉伸速率为50mm/min.弯曲性能按GB/T 9341-2000进行测试,弯曲速率为2mm/min.悬臂梁缺口冲击强度按GB/T 1843-2008进行测试,摆锤能量5.5J,V形缺口深度为2mm.氧指数按GB/T 2406-2008进行测试.DSC-TGA分析:升温速率10℃/min,温度范围40~900℃.2 结果与讨论2.1 阻燃剂的表征红外光谱是研究聚合物化学结构的常见手段之一.利用红外光谱,不仅能通过C-H 伸缩振动确定结构中苯环的存在;而且红外光谱对于P-N键也非常敏感,能够确定磷腈六元环的存在.图1为六苯氧基环三磷腈的红外光谱图.从图1中可见,3062cm-1处为苯环的C -H伸缩振动峰,1590、1486和1455cm-1处为苯环骨架变形振动吸收峰,这表明产物中苯环的存在.1180 cm-1处为环三磷腈的P-N伸缩振动峰,代表磷腈六元环的存在,953cm-1处的谱带为P-O-C的吸收峰,769cm-1附近出现P=N的吸收峰.而且,通过与六氯环三磷腈的红外谱图相比较,在522、603cm-1处未见P-Cl的伸缩振动峰,表明苯氧基完全取代氯形成了六苯氧基环三磷腈.图1 六苯氧基环三磷腈的红外光谱图Fig.1 IR spectrum of hexaphenoxy cyclotriphosphazene图2为六苯氧基环三磷腈的DSC-TGA曲线.由图可得到熔点为113.0℃,与文献[10]报道基本一致,进一步证明了六苯氧基环三磷腈的存在.图2 六苯氧基环三磷腈的DSC-TGA曲线Fig.2 DSC-TGA curves of hexaphenoxy cyclotriphosphazene2.2 阻燃PP/POE/Talc的性能图3、图4和图5为加入不同质量份数的HPCTP注射得到的4mm厚注射样条的性能.图3 HPCTP用量对PP/POE/滑石粉复合体系冲击强度和弯曲强度的影响Fig.3 Effect of content of HPCTP on Izod impact strength and flexural strength of the PP/POE/Talc composites从图3可以看出,随着HPCTP含量的增加,阻燃PP/POE/滑石粉复合体系的冲击性能下降、弯曲强度增加,且当HPCTP含量超过10份时,阻燃复合体系的冲击性能显著下降.这主要是因为:随着HPCTP含量的增加,使得复合体系中POE橡胶成分的含量降低,PP/POE/滑石粉复合体系吸收外界冲击能量的功能减少,从而使得体系的冲击性能下降.由于HPCTP分子结构中存在刚性的P-N六元环结构,使得弯曲过程中部分力转移到HPCTP分子上,使得阻燃复合体系的弯曲强度增大,与文献报道结论相似[11-12].从图4中可以看出,随着HPCTP含量的增加,阻燃PP/POE/滑石粉复合体系的断裂伸长率下降,而拉伸强度呈现先增后降的趋势.这主要是因为:随着HPCTP 用量的增加,使得复合体系中POE橡胶成份的含量降低,断裂伸长率下降.HPCTP 分子结构中的刚性P-N六元环结构,虽然一定程度上能提高复合材料的刚性,而过量HPCTP阻燃剂的添加,破坏了阻燃PP/POE/滑石粉复合体系的稳定亚微观结构,使得基体的拉伸强度下降.由图4中可以看出,当HPCTP的用量超过10份后,阻燃复合体系的拉伸强度和断裂伸长率都会显著下降.图4 HPCTP用量对PP/POE/滑石粉复合体系拉伸性能的影响Fig.4 Effect of content of HPCTP on tensile properties of the PP/POE/Talc composites图5 HPCTP用量对PP/POE/滑石粉复合体系阻燃性能的影响Fig.5 Effect of content of HPCTP on flame-retardant property of the PP/POE/Talc composites从图5中可以看出,阻燃PP/POE/滑石粉复合体系的氧指数随着HPCTP含量的增加而增加.说明HPCTP对PP/POE/滑石粉复合体系具有一定的阻燃效果,当HPCTP用量从0份增加到10份时,复合体系的氧指数由原来的18.1%提高到了25.6%.3 结语a.合成了新型无卤阻燃剂六苯氧基环三磷腈(HPCTP);对其进行了FTIR表征,证明所合成的产物为六苯氧基环三磷腈.b.六苯氧基环三磷腈的加入能够提高复合体系的拉伸强度和弯曲强度,但其冲击性能和断裂伸长率降低.六苯氧基环三磷腈的加入能够明显提高PP/POE/滑石粉复合体系的阻燃性能.c.当HPCTP的用量为10份时,复合体系的综合性能良好,氧指数达到25.6%,冲击强度为15.1kJ/m2,弯曲强度为34.2MPa,拉伸强度为23.9MPa,断裂伸长率为59.1%.参考文献:[1]杜新胜,薛海妮.改性塑料在汽车中的应用[J].杭州化工,2009,39(1):24-29.[2]Allcock HR.Chemistry and Applications of Polyphosphazenes[M].NewYork:John Wiley & Sons Inc,2003:27-30.[3]孔祥建,刘述梅,蒋智杰,等.苯氧基磷腈与金属氢氧化物协同阻燃 LLDPE [J].工程塑料应用,2008,36(5):5-9.[4]徐建中,杜卫义,王春征,等.六苯氧基环三磷腈阻燃PC/ABS合金及其热解研究[J].中国塑料,2011,25(12):21-24.[5]王旭东,敖玉辉,尚磊,等.一种磷氮系阻燃剂的合成、表征及对尼龙6的阻燃性能研究[J].应用化工,2012,41(8):1402-1404.[6]Du L C,Qu B J,Xu Z J.Flammability characterization and synergistic effect of hydrotalcite with micro encapsulated red phosphorus in halogen-free flame retardant EVA composite[J].Polym Degrad Stab,2006,91(5):995-1001.[7]石建江,陈宪宏,肖鹏.无卤阻燃剂的应用现状[J].塑料科技,2007(35):1-5.[8]刘亚青,赵贵哲,朱福田.芳氧基取代聚磷腈合成方法的改进[J].兵工学报,2005,26(1):90-93.[9]唐安斌,黄杰,邵亚婷,等.六苯氧基环三磷腈的合成及其在层压板中的阻燃应用[J].应用化学,2010,27(4):404-408.[10]Chandrasekhar,Vadapalli.Inorganic and Organometallic Polymers [M].Chapt 3.Berlin Heidelberg:Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2005.[11]苏卓,苏胜培.流动改性剂PSAM/ZrP的制备及其对PC/ABS性能的影响[J].塑料工业,2009,37(6):63-65.[12]刘振宏,王静江,袁晓燕.PC/ABS阻燃合金材料的研制[J].合成树脂及塑料,2008,25(6):21-24.。

六氯环三磷腈的合成研究进展

六氯环三磷腈的合成研究进展

Ke o d : e a ho orp o p ae e p o e y y te i;a p iain y W r s h x c lrtih s h z n ; r p r ;sn h ss p l t t c o
六氯 环 三磷 腈是 生产 聚磷 腈 和环 磷腈 的主要 原
六 氯环 三磷 腈 又名 六氯环 三 磷氮烯 或 三 聚氯化
机一 机 高分 子材 料 ,可 用 于 催 化材 料 、耐 高 温 橡 无
胶、 阻燃材 料 、 高分 子 电解 质 、 光导 高分 子材 料 、 非线
性 光 学 材料 、 物 医用 高 分 子材 料 、 分 子液 晶 、 生 高 分
离 膜及 医药等 多种 用 途 。国 内关 于磷腈 功 能材 料 的
磷腈 , 子式 为 C6 或 ( P I 结 构 式为 : 分 l N N C , )
料。 它可 被用 作杀 虫 剂 、 料 、 肥 抗肿 瘤 药物 、 相转 移 催 化剂 , 自由基 聚合 引 发剂 、 光稳 定 剂 、 氧 化剂 、 燃 抗 阻
剂等 。也 可 以通过 聚 合反 应合 成 功能更 为 广泛 的有
0 x c 0 0 rp s f He a hl r t i h0 pha e e zn
ZHANG n He g
(n i eerhIs tt o h mi ln ut Lann , uu a 2 0 0 J x R sac tue f e c d s y, i ig H ldo15 0 ) i ni C aI r o
磷腈 为 白色 或淡 黄 色 粉末 状 晶体 ,密 度 1 9ge , . m 9 /
熔点 l28℃ , 1. 沸点 2 6o 易 升华 , 5 C, 其蒸 汽对 眼睛 和 呼 吸道 有 刺 激作 用 。可 溶解 于大 多 数 有机 溶 剂 中 , 如 正庚 烷 、 、 油醚 等 。结 晶学数 据 为 a 1. A, 苯 石 = 41 5

六苯氧基环三磷腈的合成及其热稳定性研究

六苯氧基环三磷腈的合成及其热稳定性研究

六苯氧基环三磷腈的合成及其热稳定性研究∗宝冬梅;刘吉平;谢兵;潘羽;卢运贤;王化彪【摘要】Hexa (phenoxy)cyclotriphosphazene(HPCTP)was an environmentally friendly flame retardant and it has attracted significant attention because of its excellent heat-resistance and flame-resistance.In the study, HPCTP was synthesized by the reaction of hexachlorocyclotriphosphazene (HCCP)with phenol and sodium hy-droxide,and characterized by means of infrared spectrometer (IR),X-Ray diffraction (XRD),nuclear magnetic resonance (NMR),elementalanalysis(EA),mass spectrometry(MS),differential scanning calorimetry(DSC) and thermogravimetry(TG).The influences of reactiontemperature(T),reaction time(t)and raw material ra-tio on the yield of HPCTP were investigated.The results showed when n(phenol)∶n(sodium hydroxide)=1∶1,n(phenol)∶n(HCCP)=8∶1,T=65 ℃,t=48 h,THF as solvent,the yield of HPCTP was the highest and amounted up to92.0%.Thermal analysis results showed that the onset decomposition temperature of HPCTP was 365 ℃.Therefore,HPCTP was a flame retardant with perfect thermal stability,and it can be applied in high processing temperature system.%六苯氧基环三磷腈(HPCTP)是一种环境友好型阻燃剂,因具有良好的耐热性和阻燃性而备受关注.以六氯环三磷腈(HCCP)、苯酚和氢氧化钠为原料制备 HPCTP,经红外光谱(IR)、X 射线衍射分析(XRD)、核磁共振(NMR)、元素分析(EA)、质谱分析(MS)、差热(DSC)和热重(TG)等分析手段对产物的结构和热稳定性进行了表征,并考察了反应温度、反应时间和投料比例3个因素对 HPCTP收率的影响.结果表明,以 THF 为溶剂, n(苯酚)∶n(NaOH)=1∶1,n(苯酚)∶n(HCCP)=8∶1,65℃回流反应48 h,HPCTP 的收率为92.0%.热稳定性研究表明,HPCTP的热稳定性较好,在N2气氛下的起始分解温度为365℃,适合作为阻燃剂添加到聚合物基材中,而且可以将其应用到对加工温度要求比较高的体系中去.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2016(047)005【总页数】6页(P5165-5169,5175)【关键词】六苯氧基环三磷腈;合成;热稳定性【作者】宝冬梅;刘吉平;谢兵;潘羽;卢运贤;王化彪【作者单位】贵州民族大学化学与环境科学学院,贵阳 550025; 北京理工大学材料学院,北京 100081;北京理工大学材料学院,北京 100081;贵州民族大学化学与环境科学学院,贵阳 550025;贵州民族大学化学与环境科学学院,贵阳550025;贵州民族大学化学与环境科学学院,贵阳 550025;贵州民族大学化学与环境科学学院,贵阳 550025【正文语种】中文【中图分类】O627.5磷腈是一类以P、N元素交替排列成为基本骨架的化合物,其独特的结构使之具有良好的热稳定性和阻燃性[1-2]。

六苯氧基环三磷腈 分解温度

六苯氧基环三磷腈 分解温度

六苯氧基环三磷腈分解温度六苯氧基环三磷腈是一种有机化合物,其分解温度是该化合物在加热过程中发生分解的温度。

本文将从分解温度的意义、分解机理、影响因素和应用等方面对六苯氧基环三磷腈的分解温度进行探讨。

一、分解温度的意义分解温度是指化合物在加热过程中开始分解的温度。

对于六苯氧基环三磷腈来说,分解温度是指在加热过程中,六苯氧基环三磷腈开始发生分解的温度。

分解温度可以作为一个重要的参考指标,用于研究该化合物的热稳定性和热分解性能。

二、分解机理六苯氧基环三磷腈的分解机理是指在加热过程中,该化合物发生分解的化学反应路径。

根据文献报道,六苯氧基环三磷腈的分解机理主要可分为两个步骤:首先是环三磷腈的氧化分解,生成环三磷腈的氧化产物和磷酸酯;随后是磷酸酯的进一步分解,生成磷酸酯的分解产物和磷酸。

这个分解过程是一个复杂的化学反应,需要一定的温度才能发生。

三、影响因素六苯氧基环三磷腈的分解温度受多种因素的影响。

首先是化合物本身的结构和性质,如分子量、官能团的种类和位置等。

这些因素会影响化合物的稳定性和分解反应的难易程度。

其次是外部环境条件,如加热速率、气氛气体、压力等。

这些因素会改变反应的速率和平衡位置,从而影响分解温度。

此外,还有反应物的浓度和催化剂等外界因素也会对分解温度产生影响。

四、应用六苯氧基环三磷腈的分解温度在实际应用中具有重要的意义。

首先,研究分解温度可以帮助我们了解该化合物的热稳定性,从而评估其在高温条件下的应用潜力。

其次,分解温度还可以作为制定工艺条件的参考指标,帮助我们选择合适的加热温度和时间,以提高化合物的分解效率。

此外,分解温度还可以作为合成新化合物的参考依据,帮助我们设计合适的合成路径和条件。

六苯氧基环三磷腈的分解温度是该化合物在加热过程中开始发生分解的温度。

分解温度的研究对于了解该化合物的热稳定性、分解机理、影响因素和应用具有重要意义。

通过深入研究分解温度,可以为该化合物的应用和合成提供有益的参考。

六对醛基苯氧基环三磷腈的合成及其热性能研究

六对醛基苯氧基环三磷腈的合成及其热性能研究

六对醛基苯氧基环三磷腈的合成及其热性能研究宝冬梅;刘吉平【摘要】六对醛基苯氧基环三磷腈(HAPCP)是一种重要的无卤高效阻燃剂和精细化工中间体,因具有良好的耐热性和阻燃性而备受关注.以六氯环三磷腈(HCCP)和对羟基苯甲醛为原料制备HAPCP,经红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、元素分析、差热(DSC)和热重(TG)等测试分析手段对产物的结构和热性能进行了表征,并考察了溶剂、缚酸剂、原料配比、反应时间和反应温度对HAPCP收率的影响.结果表明,在四氢呋喃中,以无水碳酸钾为缚酸剂,n(对羟基苯甲醛):n(六氯环三磷腈)=7.2:1,65℃下反应24h,HAPCP的收率可达92.5%.热性能研究表明,HAPCP在N2气氛下的起始分解温度为270℃,800℃时残炭率仍有78.5%,是一种耐热性和热稳定性好的无机-有机杂环化合物,在绝热材料和阻燃材料领域呈现出良好的应用前景.%Hexakis (4-formacylphenoxy) cyclotriphosphazene( HAPCP) was an important efficient halogen free flame retardant and fine chemical intermediate and it has attracted significant attention because of its excellent heat-resistance and flame-resistance. In the study, HAPCP was prepared via the reaction of hexachlorocyclot-riphosphazene(HCCP) and 4-hydroxybenzaldehyde, and characterized by means of infrared spectrometer (IR) , nuclear magnetic resonance (NMR), elemental analysis, differential scanning calorimetry(DSC) and thermo-gravimetry (TG). The influences of the reactive solvent, type and particle size of deacid reagent, molar ratio of p-hydroxybenzaldehyde to HCCP, reaction timed) and reaction temperature(T) on the yield were investigated. The results showed when n(p-hydroxybenzaldehyde) : n(HCCP) = 7.2 : 1,T= 65℃,t = 24h,tetrahydrofuran as solvent and anhydrous sodium carbonate as deacid reagent, the yield of HAPCP was the highest and amounted up to 92. 5%. Thermal analysis results showed that the onset decomposition temperature of HAPCP was 270℃ , and the carbon yield at 800℃ was still up to 78. 5%. Therefore, HAPCP was an inorganic-organic heter-ocyclic compound with perfect heat-resistance and thermal stability, and it is a promising candidate applied in insulating materials and flame retardant materials.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)003【总页数】5页(P396-400)【关键词】六对醛基苯氧基环三磷腈;合成;热性能【作者】宝冬梅;刘吉平【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】O627.51 引言磷腈化合物是一类以磷、氮元素交替排列成为基本骨架的化合物,其独特的结构使之具有良好的热稳定性和阻燃性[1,2]。

一种改进的六苯氧基环三磷腈的制备方法[发明专利]

一种改进的六苯氧基环三磷腈的制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610719301.9(22)申请日 2016.08.25(71)申请人 威海金威化学工业有限责任公司地址 264211 山东省威海市临港区高雄路88号(72)发明人 成国亮 (74)专利代理机构 青岛中天汇智知识产权代理有限公司 37241代理人 郝团代(51)Int.Cl.C07F 9/6593(2006.01)(54)发明名称一种改进的六苯氧基环三磷腈的制备方法(57)摘要本发明公开了一种通过研磨促进的固液两相相转移催化合成六苯氧基环三磷腈(HPCTP)的方法。

其过程是:在反应瓶中依次加入苯酚、相转移催化剂、氯苯、实心球珠,再于温度小于50℃的条件下加入氢氧化钠(或氢氧化钾),随后滴加六氯环三磷腈的氯苯溶液,滴完后升温至90~110℃反应7~13h;随后冷却至20~30℃,过滤,滤饼(简称滤饼1)用氯苯洗涤,滤液经水洗涤后蒸出氯苯,剩余的物料用无水乙醇结晶,再过滤、烘干得HPCTP;将滤饼1烘干,用筛网筛去球珠得氯化盐。

该制备方法的优点在于:通过过滤直接从反应体系中分离出大量的氯化物,避免了氯化物进入废水,有利于废水处理。

另外,通过研磨促进显著降低了催化剂的用量,缩短了反应时间。

权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 106336435 A 2017.01.18C N 106336435A1.一种改进的六苯氧基环三磷腈的制备方法,具体地说是以苯酚、六氯环三磷腈、氢氧化钠或氢氧化钾为原料,通过研磨促进的固液两相相转移催化合成六苯氧基环三磷腈,其工艺过程是:在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应瓶中依次加入苯酚、相转移催化剂、氯苯、实心球珠,再于温度不超过50℃的条件下分批加入粉末状的氢氧化钠(或氢氧化钾),加完氢氧化物后搅拌0.5h,随后于50℃以下滴加六氯环三磷腈的氯苯溶液,约0.5h滴完后升温至90~110℃反应7~13h,反应完毕后冷却至20~30℃,过滤,所得滤饼1用氯苯洗涤两次,滤液用水洗涤3次,每次洗涤搅拌5min,洗涤后的油相蒸出氯苯,蒸出的氯苯循环使用,蒸完氯苯后的物料加入无水乙醇于-10~0℃结晶4~8h,过滤,滤饼用无水乙醇洗涤2次,再于90~100℃烘干至恒重得六苯氧基环三膦腈,将滤饼1烘干,用约20目筛网滤去球珠得氯化钠或氯化钾。

我国六氯环三磷腈的合成和应用研究进展_张亨

我国六氯环三磷腈的合成和应用研究进展_张亨
3 反应过程分析
六氯环三磷腈的合成是一个非常复杂的过 程, 上面几种合成方法其实都可被认为五氯化磷 (三氯化磷和氯气)和氯化铵发生的反应。 一般认 为具体的反应经历以下过程。
六 氯 环 三 磷 腈 由 中 间 体 (Cl3P=NPCl2=NPCl3)Cl
脱 1 分子 PCl5 成环而得。 在反应过程中,中间体与 三 氯 氮 磷 烯 (Cl3P=NH) 反 应 生 成 [Cl3P(NPCl2)3Cl], 它 成环就是四聚物。 如果继续与 Cl3P=NH 反应则生 成更大的环或线性分子[Cl3P(NPCl2)nNPCl3]Cl。 反应 过 程 中 三 氯 磷 氮 烯 (Cl3P=NH) 和 (Cl3P=NPCl3)PCl6 生成速率很快,反应初始保持五氯化磷高浓度 是有利的,应根据化学平衡原理设法抑制生成 [Cl3P(NPCl2)3NPCl3]Cl,以提高目标产品收率。
Abstract: The properties and synthesis methods of hexachlorotriphosphazene were introduced. Its research progress on synthesis and application in China were reviewed. Plenty of researches showed, its application in flame retard matericals have wide prospect.
PCl5 + NH4Cl
Cl3P NH + 3HCl↑
Cl3P NH + 2PCl5
(Cl3P NPCl3)PCl6 + HCl↑
(Cl3P NPCl3)PCl6+NH4Cl

六苯氧基环三磷腈的合成及其阻燃应用

六苯氧基环三磷腈的合成及其阻燃应用

P P ( 聚丙烯 ) , K8 3 0 3 , 北京燕 山石化 生产 .
P OE ( 聚烯 烃 弹性体 ) , 8 1 5 0 , 美 国杜 邦生 产.
滑石 粉 , 1 0 f m, 市售 . 硅 烷偶 联 剂 , KH一 5 5 0 , 武 大 有 机 硅 新 材 料 股
份有 限公 司生产 . 1 . 2 主 要 设 备 及 仪 器
溶剂 , 合 成 了六 苯 氧 基 环 三 磷 腈 ( HP C TP ) . 采 用 红 外 光 谱 技 术 对 产 物 进 行 了表 征 , 并 将 HP C T P首 次 应 用 于 聚丙烯/ 聚 烯 烃 弹性 体 / 滑石粉复合体系 , 制 备 了无 卤 阻燃 的 聚 丙 烯 改 性 塑料 . 结果 表明 , HP T C P对 复 合 体 系 具有较好的阻燃作用. 复 合 体 系 的缺 口冲击 强度 和 断 裂 伸 长 率 随着 阻 燃 剂 用 量 的 增 加 而 下 降 , 弯 曲 强 度 随 着
种新 型 的磷 氮 系阻 燃 剂 , 引 起 了 越 来 越 多 的关
注. 磷 腈 分 子 结 构 中的 C l 原子被有机基团取代 , 可 以制 得有 机 磷 腈 化 合 物 , 高 含 量 的 P— N 构 成
协 同体 系有 很 好 的阻 燃 性 能 , 对 聚 合 物 材 料 具 有
优 良的 改 性 功 能 , 在 阻 燃 领 域 具 有 广 阔 的 应 用
前 景 一 .
傅 立 叶变 换 红 外 光谱 仪 , E q u i n o x 5 5型 , 德 国
Br u k e r公 司 生 产 .
六 苯氧 基环 三 磷 腈 ( HP C T P) 由于 磷一 氮 阻 燃

环三磷腈衍生的合成及其阻燃高聚物的研究

环三磷腈衍生的合成及其阻燃高聚物的研究

l 论文选编 I
2 7 . 0 %,这表明 H P C P具有明显的阻燃效果 ,将其
添加 到环氧树 脂中可以 明显改 善环氧树 脂的阻燃性
能。 表 1阻燃环氧树脂样 品氧指数
2 . 2六苯胺基环三磷腈对环氧树脂的阻燃研究
燃烧性 能测试 如表 3所示为 含有不 同 HP C P的阻燃环氧 树脂 复合物对应 的极限氧指 数值。从表 中可以看 出,当 复 合物 中 H P C P的 含 量 从 0 p h r 增加到 1 0 p h r 时, 相应 的 阻燃 样 品的 极 限 氧指 数 值从 2 0 . 5 %增 加 到
度 、最 大热 失重速率 及最大热失重 速率时的温 度基 本上均呈上升趋势 ,这主要是 由于阻燃剂 HP C P具 有较 高的热稳定性 ,初始分 解温 度较高 ,最 大热失 重阶 段较环氧树 脂来说 出现 较晚 。变化 最为显著 的
是 ,阻燃样 品在 7 0 0 ℃残 炭量随 着 阻燃 剂的 添加量
六 酚氧 基环三磷腈制备过程如下 :
复合物 对应的极 限氧指 数值 。从表 1 中可以 看出 ,
当复合物 中 HP C P的含量从 O p h r 增加到 l O p h r 时,
相应 的阻 燃 样 品的 极 限氧 指 数值 从 2 0 . 5 %增 加 到
中国阻燃 2 0 1 3第5 期 5
I 论文选编 I
环三磷腈衍生的合成及其阻燃高聚物的 研 究
徐建 中 何 战猛 杜卫 义 屈红 强
河 北 大 学 化 学 与环 境 科 学 学 院 保 定
摘 要 通过 亲核取代 反应制备 了六苯氧 基环三磷 腈 ( H PCP) 和六 苯胺 基环三磷腈 ( H ACP) 并将其 用于环 氧树 脂以及 P C/ ABS的阻燃 研究 。通 过极限 氧指数 ( L OI )测定 、垂直燃 烧UL — g 4  ̄ J l 定对其 燃烧 性能 进 行 了测 试 ,使 用热重 ( TG)对阻燃 样品 进行 了热' 1 5能分析 ,通过万 能拉 力试 验机 、冲击试验 机对阻 燃样 品的 力学性 能 进行 了测试 。烧, 1 5能测试 表 明六 苯氧 基环 三磷腈 ( HP CP) 、六苯胺 基 环三磷 腈 ( HACP) 是 种 阻燃效果 良好 的阻燃剂 ,TG 分 析表 明六 苯氧 基环三磷腈 ( HP CP) 热性 、六 苯胺 基环三磷腈 ( H AC P) 热 性 能稳定 ,与基体分 解温 度 匹配 。力学性 能测 试表 明 ,添加 六 苯氧基 环三磷 腈后 会使 基体拉 伸强 度提 高 ,但是冲 击强度 降低 。 关键 词 磷腈 ;阻燃 ;E P;PC / A B S
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a m i n e p y r o p h o s p h a t e( MP P) ,m e l a m i n e ( MA)a n d a s s i s t a n t a g e n t ( A A)t o p r e p a r e a i n t u me s c e l f a m e r e t a r d ( I F R) , t h e n a d d e d t h i s I F R i n p o l y p r o p r e n e ( P P )t o p r e p a r e t h e l f a m e r e t a r d a n t P P c o m p o s i t e . T h e e f f e c t o f t h i s
2 0 1 3年 第 6期 ( 总第 1 0 2期 )
塑 料 助 剂
1 9
六苯氧基环三磷腈 的合成及其在 P P中的应用研究
许 肖丽 叶 文 郝冬梅 陈 涛 林倬仕 尹 亮 陈崇伟
( 上海化工研究 院精细化工研究所 , 上海, 2 0 0 0 6 2)


以六氯环 三 膦腈 和苯 酚钠 为原 料 制备 了六苯 氧基 环 三 磷 腈 ( P C P Z) , 产物 收率 高 于 9 7 %,
c e r t a i n e d i t s mo l e c u l a r s t r u c t u r e b y me a n s o f HPL C,FT — I R, 3 1 PNME a n d H NMR.Bl e n d e d t h i s PCP Z wi t h me 1 .
Xu Xi a o l i Ye We n Ha o Do n g me i Ch e n Ta o Li n Zh uo s h i Yi n L i a n g Ch e n Ch o n g we i
( D e p a r t m e n t o f F i n e c h e m i c a l I n d u s t r y , S h a n g h a i C h e m i c a l I n d u s t r i a l I n s t i t u t e , S h a n g h a i , 2 0 0 0 6 2 )
强度 为4 . 7 2 k J / m 。

关键 词 六 苯氧基 环 三磷 腈
苯 酚钠
膨 胀型 阻燃 剂 聚 丙烯
合成
应 用
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2—6 2 9 4 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 0 5
S t u d y o n S y n t h e s i s o f He x a p h e n o x - c y c l o — t r i p h o s p h a z e a n d I t s Ap p l i c a t i o n i n P P
纯度 达 9 9 % 以上 , 利 用 高效 液 相 色谱 ( H P L C ) 、 傅 立叶 红 外 光谱 ( F r r — I R) 3 1 P核磁 共振 ( P N M R) 和 H 核磁 共振 ( H N MR) 表 征 产 物 并 确 定 其 分 子 结 构 。将 合 成 的 P C P Z和 焦磷 酸 蜜胺 盐 ( MP P ) 、 三 聚 氰 胺 ( MA) 、 助剂 ( A A) 复 配成 膨胀 型 阻燃 剂 ( I F R) , 并 添加 到 聚 丙烯 ( P P) 中制备 成 阻燃 聚 丙烯 ( P P ) 。利 用 MI N I T A B软 件 的 混料设 计 功 能研 究 了复配 I F R对 阻燃 P P体 系的 阻燃 性 能 和 力 学性 能 的影 响。 结果 表
明, 阻燃 效果较 好 的 I F R配 方 : P C P Z 4 8 . 6 %、 MP P 2 5 . 0 %、 MA1 2 . 5 %和 A A 1 3 . 9 %, I F F添 加 量 为 3 0 % 时,
I F R — P P的 L O I为 3 3 %, 通过 U L 9 4 V一 0级 测试 , 拉 伸 强度 为2 5 . 9 8 M P a , 断裂伸 长 率 为 2 3 0 %, 缺 口冲击
Ab s t r a c t : He x a p h e n o x — e y c l o — t r i p h o s p h a z e wa s s y n t h e s i z e d b y u s e h e x a c h l o r o — c y c l o — t r i p h o s p h a z e n e a n d s o d i — a m p h e n o l a t e a s r a w ma t e ia r l , t h e y i e l d i s a b o v e 9 7 % , a n d p u i r t y i s a b o v e 9 9 % , w h i c h w a s c h a r a c t e i r z e d a n d a s —
I FR o n la f me r e t a r d a n c y a n d me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f P P c o mp o s i t e wa s r e s e a r c h e d b y me a n s o f s o f t wa r e MI NI TAB wh i c h h a s t he f u n c t i o n o f b l e n d i n g d e s i g n. Th e r e s u l t s s h o we d:t h e o p t i mu m f o r mu l a f o r la f me r e t a r d a nc y o f
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