有机磷酸酯阻燃剂研究进展_徐会志

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1、2014年中国阻燃学术年会论文湖北襄阳有机磷酸酯阻燃剂研究进展徐会志，王胜鹏，包杰界（浙江传化股份有限公司，杭州311231）摘要有机磷阻燃剂研究在国内外得到极大的关注。综述了磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂和磷杂环类阻燃剂的研究进展，并提出了有机磷阻燃剂今后的发展方向。关键词有机磷，阻燃剂，磷酸酯，膦酸酯，磷杂环1引言有机磷酸酯阻燃剂是一种阻燃性能较好的阻燃剂，它品种多，用途广泛。卤系阻燃剂存在很多缺点，如抗紫外线稳定性差，燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。特别是自1986年起，发现多溴二苯醚及

2、其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中含有致癌物四溴代双苯并二恶烷及四溴代苯并呋喃后，卤系阻燃剂的使用受到了限制，使得非卤阻燃剂特别是有机磷阻燃剂的研究和开发变得更加重要。虽然有机磷化合物都会有一定的毒性，但它们的致畸性却不高，其分解产物及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中腐蚀性、有毒物也很少。有机磷阻燃剂之所以成为阻燃剂研究中的热点，除了上面的因素外，还因为有机磷阻燃剂除了具有阻燃性能之外，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。目前，有机磷阻燃剂的研究、开发方兴

3、未艾，每年报道很多。有机磷阻燃剂根据化学活性的不同，可以分为使用方便的反应型和阻燃性持久的添加型两类，下面就这些阻燃剂种类、合成和[1,2]应用的最新发展状况进行论述。2磷酸酯阻燃剂用作阻燃剂的磷酸酯很多，主要可用于聚苯乙烯（PS）,聚氨酯（PU）泡沫塑料，聚酯（PET），聚碳酸酯（PC）和液晶等高分子材料的阻燃。包括只含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂等几类。（1）只含磷的磷酸酯阻燃剂只含磷的磷酸酯阻燃剂大多数为酚类的磷酸酯，也有少量的烷基磷酸酯。BrightDanielleA报道

4、，结构式如下的化合物可用于高抗冲聚苯乙烯的阻燃处理：1,4-(ArO)2P(O)OCH2C6H4CH2OP(O)(ArO)2式中Ar=（未）取代的芳基。当在高抗冲聚苯乙烯中加入5.6份该化合物时极限氧指数（LOI）从18变为20.5。相近结构的-113-2014年中国阻燃学术年会论文湖北襄阳化合物：可用于液晶和PET的阻燃，可使它们的阻燃效果达到V-0，而且该化合物具有很好的抗水解性[3][4-5]。此外．这类化台物还具有很好的相容性，可用于PU泡沫塑料等材料的阻燃处理。一些二取代的磷酸酯阻燃剂可用于聚

5、碳酸酯的阻燃，下面的化合物：其中X-H。[7]用于聚碳酸酯中，可使其达到UL-94和V-2的阻燃效果，而且光学扩散性能很好。另外，一[8]些含硫的磷酸酯化合物也用于rayon纤维，PU泡沫塑料、PC和ABS等材料的阻燃。磷酸酯阻燃[9][10]剂的性质的研究和高纯度磷酸酯的制备也受到人们的关注。（2）含氮磷酸酯阻燃剂含氮的磷酸酯由于同时含有氮、磷两种元素，其阻燃效果应比只含磷的化合物要好，因而越来越受到人们的重视。含氮磷酸酯阻燃剂中氮元素主要来自化合物中的胺、二胺和三聚氰胺。松原一博报道了下面结构的含氪

6、磷酸酯阻燃剂的制备、性质和应用：其制备方法为：该化合物有很好的热稳定性、相容性、和睽霜、不渗色。加该化合物20份，聚2,6-二甲基-1,4-[11]苯醚50份，高抗冲聚苯乙烯50份，Teflon0.1份制成的样品，其燃烧速度达UL-94V-0。结构如下的以哌啶为“氮”源的化合物：-114-2014年中国阻燃学术年会论文湖北襄阳其中R1，R2=H或C1~5烷基可以用哌啶和PhO2P(O)Cl在三乙胺存在下高产率制备，该化合物在306℃时仅失重5%，具有阻燃，耐热和耐水性能。用PolyproJ7030B10

7、0份，20份该化合物（R=H）制成的样品，氧指数2达22.8。耐燃达UL-94V的V-2级，样品强度为194kg/cm，伸长率为550％，放在70℃水中2天后[12]溶解小于0.1%。以三聚氰胺为“氮”源的阻燃剂也较多，松原一搏报道下面的化合物用于PPE树脂的阻燃处[13]理：（3）含卤磷酸酯殂燃剂含卤磷酸酯阻燃剂由于燃烧后卤素生成的腐蚀性气体、致癌物等原因，现在有关它们的报道要少得多。但因为其阻燃的高效性，仍有些报道，大多数为同时含氯、溴的磷酸酯或高卤含量的磷酸酯或含氟的磷酸酯。欧育湘等报道下面结构的

8、高卤含量的磷酸酯能用于PU泡沫材料的阻燃[14]：1234XCH2C(CH3)2CH2OP(O)(OCH(CH2X)CH2X)(OCH(CH2X)CH2X)X=Cl，Br结构如下的含氟磷酸酯用Lewis酸作催化剂，经多步合成，其可用于化妆品，可作为阻燃剂：12RfOPO(OR)(OR)，其中Rf=C5~28氟代烷基，R1=C1~24线型或支链烷基，R2=C5~28氟代烷基，C10~24线型或支链烷基。3膦酸酯阻燃剂膦酸酯也可广泛用作阻燃剂。