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随着高分子材料应用范围的日益扩大,其制品的安全性愈加受到重视,因此阻燃制品发展迅速,阻燃剂需求量急剧增加。传统使用的卤系阻燃剂虽然阻燃效果较好,但燃烧时发烟量大,并产生有毒气体而造成二次污染。随着阻燃法律法规的日益健全,阻燃剂正朝着低毒性、低发烟性、高耐热性的方向发展。 膨胀型阻燃剂一般由炭源、酸源及气源组成,以氮和磷为有效的阻燃成分。由这类阻燃剂阻燃的高聚物燃烧时表面能生成炭质泡沫层,该层隔热、隔氧、抑烟,并能防止产生熔滴,具有高效的阻燃性能。 三聚氰胺盐(常见的有三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐)集酸源、气源于一体,具有很好的膨胀阻燃效能。在国外已开始应用,但国内尚无工业化产品出现。 本文采用溶剂法分别合成了高质量的磷酸三聚氰胺及氰尿酸三聚氰胺,考察了不同的反应温度、时间、投料摩尔比等对各自反应的影响。并对磷酸三聚氰胺中的磷含量、氰尿酸三聚氰胺中无机酸残留量的做了分析测定。最后,采用TGA7型热重分析仪对两产品的热稳定性进行了考查。 焦磷酸三聚氰胺的合成一般由三种方法:(1)由焦磷酸在低温下直接与三聚氰胺作用合成法;(2)酸性溶液中由焦磷酸盐合成法;(3)固相合成法。通过对以上每一试验结果的对比分析及最优化试验条件的选择,最终确定采用固相合成法作为焦磷酸三聚氰胺的合成方法。 以上三产品在实验室小试后均已应用于工业化生产的实践,其中焦磷酸三聚氰胺反应器的选择是该产品制备成功的关键。以上三产品受放大效应的影响较小,产品的质量及收率无明显的变化。 在参照国内外有关文献及专利的基础上,作者自行设计了一些阻燃配方,将以上几个产品分别应用于PA66、PA6、PET等的阻燃,取得了比较优异的使用效果。