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·318· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
1.4 结构表征与性能测试 进一步证实了所设计的结构已经成功合成。
–1
FTIR:测试扫描范围 4000~500 cm ,扫描次
–1
数为 16 次,分辨率为 4 cm 。取样品在研钵中与
KBr 研磨均匀,压片后进行测试。ESI-MS:在 AB
Sciex x500r 型质谱仪上获得质谱。TGA:空气或氮气
的气氛下,每分钟升温 10 ℃,气流速率 50 mL/min,
使用的 坩埚 材质为 Al 2 O 3 ,测 试范 围从室 温到
800 ℃,样品质量为 10 mg。LOI:将试样竖直地固
定在玻璃燃烧筒中,点燃试样的顶端,调节氧浓度,
直至火焰熄灭。UL94:试样、本生灯均垂直放置,
喷灯口与试样的距离在 10 s 内不变,有熔融物或滴
落物时,应将喷灯倾斜 45,对试样施加 10 s 后,
应立即移开喷灯,使其不对试样的续燃产生影响。
拉伸性能测试:采用拉力机测定,10 mm/min 的拉
伸速率。冲击性能测试:采用冲击试验机测定,冲击
速度为 2.9 m/s。 2.1.2 PAEPA 的热性能表征
PAEPA 的 TG-DTG 曲线如图 2 所示。
2 结果与讨论
2.1 PAEPA 的结构及热性能表征
2.1.1 PAEPA 的红外及质谱表征
AEDP、PPDC 和 PAEPA 的红外光谱图如图 1
所示。
图 2 PAEPA 的 TG-DTG 曲线图
Fig. 2 TG-DTG curve of PAEPA
图 2 中,从 TG 曲线来看,初始分解温度(T 5% )
为 191.2 ℃,最大热分解速率发生在 255.7 ℃。由
DTG 曲线可知,在 255.7、420、511 及 664.9 ℃处
图 1 AEDP、PPDC 和 PAEPA 的红外光谱图 分别出现了 4 个主要热失重峰,此处为热失重的主
Fig. 1 FTIR spectra of AEDP, PPDC and PAEPA
要部分。产物的分解主要分为 4 个阶段,第一阶段
如 AEDP 的曲线所示,在 3165.67 和 1601.37 cm –1 为 191~310 ℃,对应含磷结构的分解,脱水成偏磷
处的特征峰是—NH 2 的伸缩振动吸收峰,2946.11 cm –1 酸和多磷酸;第二阶段为 420 ℃左右,生成 N 2 、
–1
是—CH 3 的伸缩振动吸收峰,1228.31 cm 是—P==O CO 2 和 NH 3 不可燃气体,使热降解速率加快;第三
–1
的吸收峰 [19] ,1143.42 cm 是—C—N 的伸缩振动吸 阶段为 511.1 ℃,对应 PAEPA 的分解;第四阶段为
–1
收峰,927.57 cm 是—P—OH 的吸收峰 [20] 。如 PPDC 664.9 ℃,对应苯环结构分解。由图 2 可见,氮气
–1
的曲线所示,541.13 cm 处为 P—Cl 键的吸收峰 [21] ; 中 600 ℃时的残炭量为 30.39%,800 ℃时的残碳量
与 AEDP 和 PPDC 的曲线相比较,PAEPA 的曲线中, 约为 17.70%,表明阻燃剂具有良好的热稳定性和成
–1
在 975.24 cm 处出现了新的吸收峰,此处为 P—N 炭能力 [23] 。
键的吸收峰 [22] 。由此初步确定目标产物 PAEPA 已经 2.2 PAEPA/E-51 的阻燃及力学性能
成功地被合成出来。 2.2.1 PAEPA/E-51 的热分解性能
对样品进行了质谱分析,结果显示:m/Z 为 图 3 和 4 分别为空气气氛下不同样品的 TG 和
124.1187、203.9980、327.2742、532.2474 分别对应 DTG 曲线,相应热分析数据列于表 2。其中,残炭
下图中的 a,b,c 和 d。质谱测试结果与理论值一致, 量指残炭占加热前样品的质量分数。