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新型阻燃剂PAPP的合成及其在热塑性弹性体中的应用

作者: 陈涛 [1] 肖雄 [2] 汪继奎 [3] 齐家鹏 [2] 许肖丽 [2]

关键词: 二磷酸哌嗪 聚焦磷酸哌嗪 合成 阻燃剂 热塑性弹性体

摘要:以磷酸和哌嗪为原料,经两步脱水反应分别合成了中间体二磷酸哌嗪和磷氮型阻燃剂聚焦磷酸哌嗪(PAPP).采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-SSNMR)、棱磁共振磷谱(31P-SSNMR)及元素分析对二磷酸哌嗪和PAPP的结构进行了表征,并采用热失重分析(TG)对PAPP的热稳定性和降解行为进行了研究.结果表明:与二磷酸哌嗪相比,PAPP的红外谱图中呈现出PAPP的特征结构P-O-P的吸收峰;二磷酸哌嗪和PAPP分子中均含有3种不同结构的氢原子,二磷酸哌嗪在高温下大量脱水生成了PAPP;对P谱峰面积积分,计算出PAPP的聚合度约为26,二磷酸哌嗪和PAPP的理论C、H、N、P含量与实际测试值吻和;PAPP的初始分解温度为305℃,800℃时的残炭率为10.4%,表明PAPP具有较高的热稳定性.随着PAPP用量的增加,热塑性弹性体(TPE)/PAPP复合材料的极限氧指数(LOI)逐渐提高,TPE/PAPP(40%)复合材料的垂直燃烧等级达到UL 94V-0级,表明PAPP是一种阻燃性能优异的新型阻燃剂.


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