新型阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)的合成、阻燃性能及其机理的研究

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以苯和二氯乙烷为原料,在AlCl3催化下合成DPE,最佳的工艺条件是温度为86℃、回流时间2小时,苯与二氯乙烷的量比为8:1,DPE的产率为85.6﹪;DPE与Br<,2>在AlCl<,3>催化下合成DBDPE,最佳工艺条件是温度60℃、回流2小时,Br<,2>与DPE的量比为20:1,DBDPE的产率最高为94.2﹪.DBDPE经过110℃干燥1小时,研磨,然后在200~220℃老化4小时,可得到白色固体DBDPE,产率为92.5﹪.我们比较了阻燃剂DBDPE与DBDPO基本性能,发现DBDPE与DBDPO有相近的分解温度(大约在350℃左右)、溴含量81﹪左右,其它性能也差别不大.研究了阻燃剂DPDPE、DPDPO和Sb<,2>O<,3>复合后对ABS的热解性能、燃烧性能和力学性能的影响,发现两种复合阻燃剂阻燃ABS具有几乎相同的热失重曲线和微商热失重曲线,在锥形量热仪的燃烧实验中,两者具有十分相似的热释放速率曲线、有效燃烧热曲线和质量损失速率曲线,表明DBDPE可作为一种与DBDPO阻燃性能相近的代替品.随着Sb<,2>O<,3>含量的增加,阻燃ABS的热分解温度提前,而分解的主要阶段热分解速率大大地降低,说明Sb<,2>O<,3>在复合阻燃剂中促进了阻燃剂的分解,是其放出不易燃的气体,从而起到了阻燃的作用,并且DBDPE与Sb<,2>O<,3>的最佳用量比为3:1时,有较优良的综合效果;随着复合阻燃剂用量的增加,阻燃ABS的热分解速率有所减小,但用量过多会严重影响阻燃材料的力学性能,且对材料的阻燃作用提高不大.同时还研究了DPDPE/Sb<,2>O<,3>对其它高聚物的热解性能、燃烧性能和力学性能的影响.通过对各种高聚物的热解性能、燃烧性能数据的分析,可以得出复合阻燃剂在高聚物中的阻燃作用机理主要为气相阻燃机理.通过对扫描电镜照片的分析,发现当复合阻燃剂含量较高时(25﹪),阻燃PA的成炭率可达3.01﹪,可生成更为致密的炭层,凝聚相阻燃机理所占的比重略有增大.
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