Page 184 - 201811

·1970· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

样品的红外吸收光谱；用 STA449C 综合热分析仪测 16.64、23.46和 31.17处的衍射峰几乎消失，这表
定样品的热失重曲线，N 2 气氛，升温速率为 10 ¥/min， 明 PEPA 参与的反应主要发生在部分晶区或非晶区，
温度范围 40~800 ¥；用 S-3400 型扫描电子显微镜 MDI 与 CTS 的引入使 PEPA 结构稍有改变，与袁建
观察残炭表面形貌，测试前对试样进行喷金处理； 丽 [14] 等的分析结果类似。

用 JF-3 型氧指数仪，按 GB/T 2406—2009 测试阻燃
涂层样条极限氧指数；用 CZF-3 型水平垂直燃烧测定
仪，按 ASTM D3801—2010 对阻燃涂层样条进行
UL-94 测试。

2 结果与讨论

2.1 红外光谱分析
PEPA、CTS、PMC 和 MDI 的红外光谱图见图
1
1。图 1a 中，3388 cm 处为—OH 的伸缩振动吸收

1
峰，1300 cm 处为 P==O 的弯曲振动吸收峰，1020 cm 1 图 2 (a) PEPA、(b) CTS、(c) PMC 的 X 射线衍射图谱
处为 P—O—C 的伸缩振动吸收峰，914，854，770 cm 1 Fig. 2 XRD patterns of (a) PEPA, (b) CTS and (c) PMC

处为笼状结构的特征吸收峰，以上均为 PEPA 的特 2.3 热失重分析
1
征吸收峰 [12] 。图 1b 中，3425 cm 处为—OH、— PEPA、CTS 和 PMC 的热失重曲线见图 3。
1
NH 的伸缩振动吸收峰，1650、1598 cm 处为—NH
的弯曲振动吸收峰 [13] 。与图 1a、b 相比，图 1c 中存
1
在 P==O 和 P—O—C 吸收峰，且在 1735 cm 处出
现了新的 C==O 伸缩振动吸收峰，在 1602、1515 cm 1
处出现了苯环上 C==C 的吸收峰，这些新出现的吸
收峰归属于 MDI。图 1c、d 相比可知，图 1d 出现在
1
2274 cm 处的 N==C==O 吸收峰在参与反应后消失；
MDI 在参与反应后，其 C==O 及苯环上吸收峰偏移。
以上分析表明产物中 PMC 结构的存在。

图 3 (a) PEPA、(b) CTS、(c) PMC 的 TG 曲线
Fig. 3 TG curves of (a) PEPA, (b) CTS and (c) PMC

由图 3 可知，含有 P 元素的 PEPA 初始分解温
度在 298 ¥，600 ¥时残炭量为 45.4%；CTS 的初
始分解温度在 254 ¥，600 ¥时残炭量为 34.6%，而
PMC 的初始分解温度介于二者之间。由图 3c 可知，
PMC 初始分解温度在 284 ¥，600 ¥时残炭量为
41.5%，800 ¥时残炭量为 37.7%。PMC 分两步降解，
前期失重主要是其结构中 P—O—C 断裂，脱水生成
[15-16]
图 1 (a) PEPA、(b) CTS、(c) PMC、(d) MDI 的红外光谱图 偏磷酸及多聚磷酸，促进形成炭层所致 ；370 ¥
Fig. 1 FTIR spectra of (a) PEPA, (b) CTS, (c) PMC and (d) 以后的分解主要是其结构中 C—N、N—H 和 C—O
MDI
等化学键断裂，并释放 CO 2 、NO 2 等气体小分子所
2.2 X 射线衍射分析 致。所以，集炭源、酸源、气源于一体的化合物 PMC，
PEPA、CTS 和 PMC 的 X 射线衍射图谱见图 2。 不仅具有较多的残炭，还能释放不燃性小分子气体。
图 2a 中，PEPA 在 2θ = 13.78、16.64、18.35、 2.4 阻燃涂层的热失重分析
19.98、23.46、28.38、30.04、31.17处有尖锐的 阻燃涂层 TG 曲线及相应数据见图 4 及表 2。
特征峰出现。图 2b 中，CTS 只在 2θ = 20.0处出现 由图 4 可知，阻燃涂层的分解温度比纯 EP 涂
了一个宽峰。图 2c 与 2a 相比，PEPA 结晶区衍射峰 层（EP0）的低，这主要是因为阻燃剂中 P—O—C
仍然存在，但强度变弱，且图 2c 在 2θ = 13.78、 在 220~280 ¥就开始分解，通过分解吸热来保护树