Page 199 - 精细化工2019年第8期

第 8 期 赵新叶，等: 磷酸乙基新戊二醇酯的合成以及阻燃性能测试 ·1687·

2.3 阻燃性能
表 4 为不同磷酸乙基新戊二醇酯添加量的 RPUF
试样的阻燃性能测试结果。可以看出，纯 RPUF 的
LOI 仅为 17%左右，属于易燃材料，且滴落严重，
极易使火焰蔓延。随着阻燃剂用量的增加，体系磷
含量逐渐增大，RPUF 试样的 LOI 呈现上升趋势，
滴落缓解。当阻燃剂质量分数达 30%，RPUF 试样
的 LOI 增加到 22.5%，UL-94 通过 V-2 级，阻燃效
果较明显。

表 4 阻燃 RPUF 试样的 LOI 和 UL-94 垂直燃烧的测试
结果
Table 4 LOI and UL-94 vertical test results of samples
样品 w(RPUF)/% w(Ⅱ)/% w(P)/% LOI/% UL-94
RPUF-0 100 0 0 17.1 NR
RPUF-1 90 10 0.6 18.0 HB
RPUF-2 80 20 1.1 20.1 HB
RPUF-3 70 30 1.5 22.5 V-2

2.4 热稳定性考察
图 4 为Ⅱ的 TG-DTG 曲线。

a—氢谱；b—碳谱；c—磷谱
图 2 Ⅱ的核磁共振波谱图
Fig. 2 NMR spectra of compoundⅡ

图 4 Ⅱ的 TG-DTG 曲线
产品的核磁共振磷谱图见图 2c。δ–7.80~ –7.45 Fig. 4 TG-DTG curve of compoundⅡ
多重峰为磷的峰，与目标化合物Ⅱ结构相吻合。
由图 4 可知，初始分解温度为（T 5% ）54 ℃左
产物的液相质谱图见图 3。正离子模式下，离
+
子峰 195.00 为[M+H] 峰，离子峰 217.00 为[M+Na] + 右，在 54~338 ℃温区，热失重速率较快，主要是由
于键能较弱的 P—O—C 发生断裂；其中最大热失重
峰，可以证明该产物为磷酸乙基新戊二醇酯。
速率发生在 150 ℃左右；在 338~400 ℃温区，热失
重速率较慢，在 388 ℃时，残炭量约为 13%。在
500 ℃时，残炭量约为 2%，从 500 ℃下的残炭量看
出，该物质自身的成炭性能较差。
RPUF 的 TGA-DTG 曲线分别见图 5、6。不同
样品的热分析数据见表 5。
从图 5、6 和表 5 可知，纯硬质聚氨酯 RPUF 的
初始分解温度 T 5% 为 263.9 ℃，RPUF-1 到 RPUF-3
的初始分解温度分别为 242.0、217.2 和 218.7 ℃，
说明添加磷酸乙基新戊二醇酯后，由于含磷结构的

图 3 Ⅱ的质谱图 阻燃剂的分解温度相对较低，在 220~280 ℃ P—O—C
Fig. 3 ESI-MS of compound Ⅱ 开始分解，分解和催化作用导致硬质聚氨酯材料的