磷酸酯類與三聚氯氰類膨脹型阻燃劑的設計、合成及其固液相平衡的研究.pdf

1、磷酸酯類與三聚氯氰類膨脹型阻燃劑的設磷酸酯類與三聚氯氰類膨脹型阻燃劑的設計、合成及其固液相平衡的研究計、合成及其固液相平衡的研究Designsynthesissolidliquidphaseequilibriumofphosphatecyanuricchlidebasedflameretardants學科專業(yè)：化學工程研究生：馮穎指導教師：李陽副教授企業(yè)導師：范曉鵬天津大學化工學院二〇一五年五月I摘要聚合物材料由于其良好的熱穩(wěn)定性、抗化

2、學腐蝕性和機械性能被用于許多領域，但是絕大部分的聚合物材料是易燃的，這極大的限制了聚合物的使用。因此，如何阻燃成為了全民關注的熱點。阻燃最有效快捷的方法是加入阻燃劑。因此，研究和開發(fā)高效環(huán)保的阻燃劑勢在必行。本文設計合成了兩種體系的膨脹型阻燃化合物：一苯酚為碳源體系的研究：以苯酚為碳源，三氯氧磷為酸源，合成了重要中間體氯代磷酸二苯酯，并對反應條件進行了優(yōu)化。以哌嗪為氮源，與氯代磷酸二苯酯反應，合成了NN哌嗪磷酸二苯酯，收率達到89.7%

3、。以氯代磷酸二苯酯與哌嗪的反應為模板，以對苯二胺、乙二胺、己二胺、環(huán)己胺為氮源，合成了系列化合物收率分別為：88.5%，90.2%，85.8%，88.3%。二三聚氯氰類阻燃劑的合成：三聚氯氰、乙胺和哌嗪為反應物，分別用水、丙酮、二氧六環(huán)作為溶劑，反應均能得到N乙基三嗪哌嗪共聚物并具有阻燃性能，但是溶劑不同，聚合度不同。二氧六環(huán)沸點最高，聚合度最大。其中以二氧六環(huán)作溶劑收率最高為90.7%。為給工業(yè)化結晶提供數(shù)據(jù)支持，本文對NN哌嗪磷酸二

4、苯酯（TPPDP）進行了固液相平衡研究，主要分為TPPDP在單溶劑中和在混合溶劑中的溶解度。一TPPDP在單溶劑中的溶解度：本文使用重力法測得了TPPDP在不同溫度不同溶劑中的溶解度。分子模擬（ES）和ScatdHildebr模型使用分子間作用能和溶解度參數(shù)解釋了溶解規(guī)律。改進Apelblat模型Wilson模型和NRTL模型用來關聯(lián)實驗測得的溶解度數(shù)據(jù)。其中Wilson模型呈現(xiàn)出最好的回歸結果。此外，NRTLSAC模型預測了TPPDP

5、在不同溶劑中的溶解度二TPPDP在混合溶劑中的溶解度：本文使用重力法測量了不同溫度不同溶劑組成TPPDP在乙醇二氯甲烷體系和正己烷二氯甲烷體系的溶解度。改進Apelblat模型和(CNIBS)Redlich–Kister模型分別用來描述溶解度隨溫度的變化和溶解度隨溶劑組成的變化。WilsonNRTL和Jouyban–Acree模型用來關聯(lián)溶解度數(shù)據(jù)，其中Jouyban–Acree模型給出最好的關聯(lián)結果。溶解熱力學性質（焓、熵、吉布斯自由