端羟基聚膦酸酯的合成与性能研究

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齐聚物多元醇是一种重要的化工原料,根据多元醇种类的不同,可制成多种树脂类产品,如泡沫塑料、粘合剂、涂料、弹性体等。随着对不同用途的树脂产品需要的增长,人们相继开发出不同的多元醇品种,使树脂产品性能不断得到改善,应用范围不断得到拓展,极大促进了各种树脂材料的发展。其中因树脂材料均为易燃材料,提高材料的阻燃性能成为当前研究的热点。本文合成了一种含磷阻燃多元醇,结构为端羟基聚膦酸酯,以甲基膦酸二甲酯(DMMP)和乙二醇(EG)为原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂。通过红外光谱、核磁共振分析表征了合成产物的结构,通过GPC测定产物分子量,通过考察催化剂用量、反应温度、反应时间、物料摩尔比等因素确定了合成工艺:使用0.2%wt的催化剂,反应温度175-185℃,反应5个小时,n(EG):n(DMMP)为1.19时,可以获得分子量为1049的端羟基聚膦酸酯。另外,将其作为多元醇组分之一合成含磷聚氨酯,通过红外光谱分析表明将磷氧键引入聚氨酯分子结构中,并测试含磷量不同的聚氨酯的力学性能,通过测定极限氧指数表征其阻燃性能,通过热失重分析对热氧化稳定性进行评价,并分析了磷组分应用于聚氨酯的阻燃机理。结果表明:随着端羟基聚膦酸酯用量的增加,聚氨酯扯断伸长率增大,拉伸强度有所下降,极限氧指数逐渐升高;聚膦酸酯含量为4.43%、9.74%、13.14%时,聚氨酯扯断伸长率分别增加8.86%、23.3%、32.2%,LO1分别达到27.6、29.8、30.7,证明含磷聚氨酯柔软性和加工性能良好,阻燃效果良好。
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