端羟基聚膦酸酯的合成与性能研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 功能性阻燃多元醇的发展及应用
• 1.2.1 阻燃多元醇介绍
• 1.2.2 阻燃多元醇分类
• 1.2.3 磷系多元醇的合成方法
• 1.3 聚氨酯介绍
• 1.3.1 聚氨酯简介及发展历史
• 1.3.2 聚氨酯结构
• 1.3.3 聚氨酯的合成
• 1.3.4 聚氨醮的应用及祖燃必要性
• 1.3.5 聚氨酯的阻燃技术
• 1.3.6 磷系多元醇阻燃机理
• 1.4 本课题研究意义及内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 端羟基聚磷酸酯的合成与性能表征
• 2.1.1 主要原料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 合成反应
• 2.1.4 分析测试
• 2.2 含磷聚氨酯的合成与性能测试
• 2.2.1 主要原料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 含磷聚氨酯的合成
• 2.2.4 性能测试及分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 端羟基聚膦酸酯的合成与性能表征
• 3.1.1 反应机理
• 3.1.2 工艺条件的确定
• 3.1.3 聚膦酸酯红外分析表征
• 3.1.4 聚膦酸酯核磁分析表征
• 3.1.5 蒸馏产物的测定
• 3.1.6 耐水解性能的测定
• 3.1.7 小结
• 3.2 含磷聚氨酯的合成与性能测试
• 3.2.1 设计物料摩尔比
• 3.2.2 红外分析
• 3.2.3 阻燃性能
• 3.2.4 热失重分析
• 3.2.5 力学性能分析
• 3.2.6 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者和导师介绍
• 附件