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新型结构含铁磷系阻燃剂的制备方法

发布时间: 2023-08-09

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 合作开发
成果类型: 发明专利
行业领域:
新材料技术
成果介绍
磷杂菲类氧化物是一种具有高反应活性和高效气相阻燃作用的阻燃剂,目前已经得到了广泛的应用。乙酰二茂铁作为阻燃剂使用时具有抑烟和促进成炭的作用。为了提高阻燃剂的热稳定性和成炭作用,本成果利用乙酰二茂铁对磷杂菲氧化物进行改性,制备得到了一种新型磷铁复合阻燃剂。该新型阻燃剂具有良好的热稳定性,其初始分解温度可达389℃。其在聚酰胺66中体现出了气相阻燃、促进成炭和抑制发烟的三重作用。与纯聚酰胺66相比,添加10%质量分数的阻燃剂之后,可以使得PA66的极限氧指数由 *** %提高到 *** %。其峰值热释放速率、总热释放量、平均热释放速率和生烟总量分别降低了 ***%、***%、***%和 ***%。800℃炭残余率高达 ***%,成炭性优异。
成果亮点
传统的卤系阻燃剂由于阻燃效率高、适用面广、性价比优势明显而得到广泛应用,然而多数含卤阻燃材料燃烧时存在多烟、有毒或腐蚀性气体放出等二次危害,对人身安全构成了严重威胁,因此欧盟已对卤系阻燃剂的应用做出了明确限制。而磷系阻燃剂以其高效、低毒、环保等优点,得到了国内外众多学者的广泛研究。 本成果合成的新型含铁磷系阻燃剂是一种具有高反应活性和高效气相阻燃作用的阻燃剂,其结构中含有P-H键,对烯烃、环氧键和羰基极具活性,可反应生成许多衍生物,可作为反应型和添加型阻燃剂,合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒,不迁移,阻燃性能持久,可用于线性聚酯、聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯等多种高分子材料的阻燃之中。 广泛应用于 PA66 的无卤的商品化阻燃剂为磷系阻燃剂,它们大多数是不可熔融的粉体;易团聚的阻燃剂粉体倾向于在树脂基体内形成大尺寸颗粒,针对熔融纺丝而言,容易造成喷丝板的堵塞。本成果所制备的新型磷铁阻燃剂具有可熔融、热稳定性高的特点,能够满足PA66 或其它高性能工程塑料的熔融加工温度条件。
团队介绍
倪秀元教授:安徽枞阳人。1993年毕业于华东理工大学化学工程专业,获博士学位;1993年至1996年,在成都科技大学高分子研究所做博士后;1996年元月进入复旦大学任教。2006年起任复旦大学高分子科学系教授;博士生导师。主持并完成国家自然科学基金、国际合作、省部级科研计划与企业委托开发项目,曾外聘为上海汽车工业总公司汽车工程研究院专家。 郭尚振:2013年本科毕业于青岛科技大学,2016年毕业于青岛科技大学材料学专业,获硕士学位,2021年毕业于复旦大学高分子科学系高分子物理与化学专业,获理学博士学位。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”纳米技术专业科技服务团 (上海市纳米科技与产业发展促进中心) 评价时间:2023-11-16

马剑雄

上海市纳米科技与产业发展促进中心

项目主管

综合评价

近几年来,由于高分子工业迅速发展的需求,塑料阻燃技术得到迅速的发展。通过对塑料阻燃剂作用机理的深人研究,开发出许多高效、新型的阻燃剂。阻燃剂研究开发与发展趋势主要有:①环保化,低毒化。卤系阻燃剂虽然仍将是阻燃剂的主要品种,但由于该类阻燃剂燃烧时会生成有毒及腐蚀性物质,因而无卤阻燃剂及对环境友好的阻燃剂的需求会增长。 总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,值得支持推广。建议强化相应产品开发。
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评价单位:“科创中国”纳米技术专业科技服务团 (上海市纳米科技与产业发展促进中心) 评价时间:2023-11-14

李小丽

上海市纳米科技与产业发展促进中心

研究员

综合评价

该成果合成的阻燃剂无卤、无烟、无毒,不迁移,具有良好的热稳定性,其初始分解温度可达389℃,阻燃性能持久,可用于线性聚酯、聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯等多种高分子材料的阻燃之中,应用面广,转化潜力大。 总体而言,该项目技术提供的阻燃剂具有高效、低毒、环保等优点,未来市场空间大,且符合市场发展趋势,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,进一步降低成本。
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