丙烯酸PEPA酯的合成与工艺设计开题报告

 2022-02-20 19:33:34

1. 研究目的与意义

最常用的和最重要的是阻燃剂是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂主要包括磷酸酯、卤代烃及氧化锑等,它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里面,使用方便,适应面大但对复合材料的性能有影响。反应型阻燃剂是在聚合物制备过程中作为一种单体原料加入聚合体系,使之通过化学反应复合到聚合物分子链上,因此对复合材料的性能影响较小,且阻燃性持久。反应型阻燃剂主要包括含磷多元醇及卤代酸酐等。有机磷阻燃剂是与卤系阻燃剂并重的一类阻燃剂,它品种多,用途广泛。有机磷阻燃剂之所以成为阻燃剂研究的热点,还因为有机磷阻燃剂除了具有阻燃性能外,很多品种还同时具有增塑、热稳定等作用,对提高高分子材料的综合性能有十分重要的作用。20 世纪 80 年代,Hadpern等人首次将 PEPA 及其衍生物用于阻燃聚烯烃,发现这类化合物可以作为膨胀型阻燃剂使用,成炭性好,热稳定性优异,兼具丰富的碳源和酸源,此后这种笼状磷酸酯化合物的合成及其在阻燃材料中的应用受到广泛关注。

2. 研究内容和预期目标

研究内容:本课题主要是以丙烯酰氯和PEPA为原料合成一种反应型阻燃剂丙烯酸PEPA酯,该阻燃剂稳定性好,与材料相容性好。探讨其合成路线的研究工艺,合成出产品,检测其结构,全面研究它的物化性能及阻燃应用性能等;并设计出该产品的中试工艺图。

预期目标:通过实验合成,得到较纯的产品,并测出其在阻燃方面的性能,并与其他同学所做的阻燃剂做出比较,得出一般的性能优劣。最后撰写毕业论文。

3. 研究的方法与步骤

本课题采用实验室实验研究法,根据有关文献,可以进行一下步骤的小试反应: 在100mL带磁力搅拌的三口烧瓶中加入9.0g(0.05 mo1)PEPA、二氧六环40mL,冷凝回流、45℃条件下缓慢滴加5.43g(0.06 mo1)丙烯酰氯,,记录下刚开始放出HCl气体的温度,用无水氯化钙吸收空气中的水蒸气。稍微升高温度反应数小时,待没有HCl气体放出后,停止反应。过滤,收集得到的固体。滤液蒸馏,除去二氧六环,得到白色固体。将两次得到的白色固体分别干燥后测定熔点,通过1HNMR和IR确定结构,得到较纯的丙烯酸PEPA酯。

4. 参考文献

[1]王新龙,韩平.有机磷阻燃剂研究进展[j].精细石油化工进展,2002,3(6):33-39.

[2]黄涛,何敏,刘渝,张丽,田敏等.膨胀型阻燃剂pepa/mpp阻燃lgfpp性能研究.

[3]王彦林,张艳丽,杨兴,等.无溶剂法合成pps-pepa的研究[j].塑料工业,2012,40(5):26-28.

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5. 计划与进度安排

  1. 开题报告时间:1-3周;
  2. 实验研究及报告撰写:4-16周;

    (1)查阅资料制定可行的合成路线;

    (2)探索温度、压力、催化剂、摩尔比等优化的合成工艺;

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