反应型有机磷阻燃剂的合成与阻燃性能研究

摘要

本文合成了系列含酚羟基的新型反应型环氧树脂有机磷阻燃剂和含烯键的反应型聚苯乙烯有机磷阻燃剂，并对阻燃剂的阻燃性进行了测试和评价。
　　 分析了DOPO-HQ合成釜残中副产物的主要成分，确定了两个主要副产物的结构为o-2DOPO-HQ(2,3-双(6-氧-6H-二苯并[c，e][1,2]氧磷杂己环)-1,4-苯二酚)的两个异构体；通过实验，确定了DOPO-HQ生产过程中o-2DOPO-HQ产生的原因和产生机理，并据此优化了DOPO-HQ生产的反应条件。由于o-2DOPO-HQ含有两个活性羟基，并且磷含量比DOPO-HQ更高，有可能是更好的反应型环氧树脂阻燃剂。因此，以DOPO-HQ为原料通过氧化、加成两步反应合成了o-2DOPO-HQ；阻燃性测试表明o-2DOPO-HQ具有优异的阻燃性能。
　　 采用Pd催化的方法首次实现了DOPO与卤代酚的交叉偶联，合成了新型含酚羟基的反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂；在此基础上实现了2-(2-羟基苯基)苯基次磷酸(HPPA)和二苯基氧化膦(DPO)与卤代酚的偶联，合成了新型反应型有机磷环氧树脂阻燃剂。
　　 通过Baylis-Hillman溴化物(BHB)与亲核试剂R''R'P(O)H的反应，首次提出了采用SN2-SN2’反应合成2-亚甲基-3-磷酰基链烷酸酯(MPA)类化合物的方法。将2-((二苯基磷酰)(苯基)甲基)丙烯酸甲酯(MPA-1)作为反应型有机磷阻燃剂单体，通过自由基反应嵌入聚苯乙烯分子结构中，阻燃性测试表明MPA-1可显著提高聚苯乙烯的阻燃性。

目录

文摘

英文文摘

声明

引 言

1 文献综述

1.1 阻燃研究的必要性

1.2 高分子材料的阻燃技术与机理

1.2.1 燃烧过程

1.2.2 燃烧反应机理

1.2.3 阻燃途径和技术

1.2.4 阻燃机理

1.3 阻燃剂概述

1.3.1 阻燃剂的分类

1.3.2 材料阻燃性能测试方法

1.3.3 阻燃剂的现状及发展趋势

1.3.4 反应型有机磷阻燃剂在环氧树脂中的应用研究进展

1.3.5 反应型有机磷阻燃剂在链反应聚合物中的应用研究进展

1.4 选题依据和意义

1.5 课题研究内容

2 DOPO—HQ合成工艺优化及o—2DOPO—HQ的合成与应用

2.1 引言

2.2 结果与讨论

2.2.1 DOPO—HQ合成中副产物的分析

2.2.2 DOPO—HQ合成中o—2DOPO—HQ产生因为的确定

2.2.3 DOPO—HQ合成的工艺优化

2.2.4 o—2DOPO—HO的合成

2.2.5 o—2DOPO—HQ的阻燃性测试

2.3 实验部分

2.3.1 实验仪器与试剂

2.3.2 合成部分

2.3.3 阻燃性测试

2.4 本章小结

3 Pd催化交叉偶联法羟基型反应型有机磷阻燃剂的合成

3.1 引言

3.2 结果与讨论

3.2.1 DOPO与对碘苯酚的偶联反应

3.2.2 DOPO与其它卤代酚的偶联反应

3.2.3 HPPA与卤代酚的偶联反应

3.2.4 DPO与卤代酚的偶联反应

3.3 实验部分

3.3.1 实验仪器与试剂

3.3.2 合成部分

3.4 本章小结

4　2-亚甲基—3—磷酰基链烷酸酯(MPA)的合成与应用

4.1 引言

4.2 结果与讨论

4.2.1 Baylis—Hillman加成物(BH)的合成

4.2.2 Baylis—Hillman溴化物(BHB)的合成

4.2.3 有机磷亲核试剂的合成

4.2.4　2-亚甲基—3—磷酰基链烷酸酯(MPA)的合成

4.2.5 MPA—1与苯乙烯共聚物的阻燃性测试

4.3 实验部分

4.3.1 实验仪器与试剂

4.3.2 合成部分

4.3.3 阻燃性测试

4.4 本章小结

结 论

创新点摘要

参考文献

附录

攻读博士学位期间发表学术论文情况

致 谢