苯基亚膦酸双(苯基硫代膦酸三羟甲基氧化膦环酯醇)酯的合成与应用研究开题报告

 2022-02-20 19:33:30

1. 研究目的与意义

当今社会火灾安全尤为重要,为了满足人们对防火的要求,高分子材料的阻燃研究越来越多。仅在1997年,我国就发生火灾近14万起,死亡2722人,伤4930人.直接经济损失15.4亿元。北美、西欧的工业 发达国家.年火灾损失最高可达国民经济总产值的02%。近几十年来所发生的火灾, 相当大—部分是由高分子材料所导致的。例如,2000年的洛阳大火,造成了300多人员伤亡,主要是由于电焊火花引燃装修所用的材料导致的。因为农业和人民生活中广泛使用的高分子材料,绝大多数在空气中是可燃和易燃的,它们的极限氧指别氐于21%。 因此,现在人们日益认识到,合理对高分子材料进行阻燃处理是减少火灾的战略措施之一。

目前,阻燃材料特别是阻燃高分子材料和阻燃技术正成为全球研究的热点。要使高分子材料具有阻燃性,必须在高分子中引进阻燃元素,材料中引进阻燃元素最实用而又有效的方法是添加阻燃剂。阻燃剂是指用以提高材料抗燃性的助剂,按阻燃剂与被阻燃基材的关系可分为添加型和反应型两类;按阻燃元素种类,阻燃剂分为卤系、有机磷系、氮系、硅系、锑系和铝一镁系等。作为阻燃材料开发和阻燃科学的基础, 阻燃剂的开发研究一直是阳燃科学最为活跃领域之一。有机磷系阻燃剂能够符合环保、高效的要求,同时具有阻燃和增塑双重功效,可以实现阻燃剂无卤化,改善高分子材料加工成型过程中的流动性,因此成为当今研究的热点。

根据化合物结构的不同,有机磷阻燃剂可分为磷酸酯类、膦酸酯类、氧化膦类、磷杂环类、磷酸酯聚合物类及有机磷酸盐类。早期,许多学者对于有机磷系阻燃剂的合成及应用进行了诸多研究。有机磷系阻燃剂是一种阻燃性能较好的阻燃剂, 它具有阻燃增塑双重功能, 可代替卤化系阻燃剂, 使阻燃完全实现无卤化, 同时它可以改善塑料成型中的流动性能, 抑制燃烧后的残余物, 使产生的毒性气体和腐蚀性气体比卤素阻燃少, 是一种对环境较友好的阻燃剂, 具有广泛的发展前景。因此, 目前学术界和工业界对机磷系阻燃剂的开发不遗余力。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要是以苯基二氯化膦和苯基硫代膦酸三羟甲基氧化膦环酯醇为原料合成一种型阻燃剂苯基亚膦酸双(苯基硫代膦酸三羟甲基氧化膦环酯醇)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。

具体研究内容如下:

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3. 研究的方法与步骤

一.合成产物

(1)苯基硫代膦酸三羟甲基氧化膦环酯醇的合成

1.在三口瓶中加入苯基磷酰二氯和磷酰三羟甲基

2.加热反应一段时间

3.继续加热反应至无HCl气体生成

4.冷却,过滤,提纯。

(2)苯基亚膦酸双(苯基硫代膦酸三羟甲基氧化膦环酯醇)酯的合成

1.在三口瓶中加入苯基二氯化磷和苯基硫代膦酸三羟甲基氧化膦环酯醇

2.升温加热反应一段时间

3.继续加热回流至没有HCl气体产生

4.冷却至室温,过滤,洗涤,干燥

二.产物的表征

对产物进行元素分析,红外光谱、核磁谱图分析,热分析。

三.性能应用测试

(1)氧指数的测定方法

氧指数法(0xygen index,L0I)是1966年C.P-Fenimore和JJ.Manin【69·70J在评价塑料和纺织材料燃烧性能的基础上提出来的一种方法,又称极限氧指数(1imitingoxygenindex,L0I)。氧指数法燃烧结果重现性较好,能以数字结果评价燃烧性能, 且使用便宜、实验成本低廉,因此在评价材料燃烧性能方面得到了广泛的应用。

(2)燃烧性能测试方法

塑料燃烧性试验方法分为水平燃烧试验和垂直燃烧试验,是国际上常用的一种评价聚合物材料燃烧性能的试验方法。它是基于美国保险商实验室的UL-94标准而设计的。这种方法作为塑料燃烧等级评定方法,比较符合实际情况,模拟性好。UL-94 垂直燃烧试验法将材料燃烧的难易程度分为V-O、V-1、V-2级,其中以V-O级阻燃性能最好。

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

1-3周查阅文献资料写出开题报告;

4-15周实验室合成与检测;优化合成工艺条件,筛选理想的催化剂。

16周实验总结与补充撰写论文;

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