Page 40 - 《精细化工》2020年第12期

·2402· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

图 3 HMS（a）和 β-CD@FE@HMS 的制备路线（b） [43]
Fig. 3 Preparation routes of HMS (a) and β-CD@FE@HMS (b) [43]

接着，SHAN 等 [44] 把 N,N′-二丁基磷酸二胺 并应用于 PET 薄膜。结果表明，客体分子被完全包
（DBPDA）直接组装到 β-CD 的空腔中形成包合物 含在 β-CD 的空腔中，TPP-β-CD-IC 中客体 TPP 的
IC，并将其共混于 EP 中。结果表明，IC 主要影响 热稳定性增强。嵌入 TPP-β-CD-IC 的 PET 具有相当
EP 的初始分解温度，与纯 EP 相比，阻燃 EP 的 HRR 优异的阻燃性能，在点火后 3 s 内自动熄灭。
和 THR 分别降低了 22.9%和 7.4%。如图 4 所示，IC β-CD 因其独特的空腔结构，可包含与其空腔尺
可以促进 EP 形成大量高质量的炭层。在 DBPDA 作 寸相匹配的客体小分子，通过分子间的作用力形成
用下，β-CD 原位生成的磷酸起到催化脱水作用， 稳定的超分子包合物，可以改善阻燃剂在基体中易
β-CD 的炭化能力加强，同时释放出的氨气也有利于 迁移、相容性差等缺陷。在水溶液中，β-CD 的非极
抑制燃烧。 性空腔很容易被极性较低的水分子占据，因此，可
以很容易地被适当的客体分子（分子的极性比水小）
穿过空腔，通过特定的分子间作用力形成络合物 [47-48] 。
6
GAO 等 [49] 成功将 3-甲基咪唑六氟磷酸盐（bmimPF ）
离子溶液嵌入 β-CD 空腔内形成包合物，并应用到
医学上。然而，β-CD 与离子液体形成的包合物在阻
燃方面鲜有报道，这是否可以为 β-CD 在阻燃领域
的研究中开辟出新的方向，需要进一步的探索。另
外，随着人们对大分子研究兴趣的日益浓厚，采用
β-CD 与大分子制备阻燃聚合物可能会成为未来的

图 4 锥形量热仪测试后 EP（a）和 EP/IC（b）的残炭数 发展方向之一。
码照片 [44] 3.2 β-CD 微胶囊化
Fig. 4 Digital photos of EP (a) and EP/IC (b) char residue 鉴于 β-CD 特定的空腔结构，使其在制备微胶
after cone calorimeter tests [44] [50]
囊方面具有独特的优势。WANG 等 以 β-CD 与甲
除了上述例子，ZHAO 等 [45] 还研究了 β-CD 与 苯二异氰酸酯（TDI）反应制备了囊壁材料，并以
N,N′-二甲基对苯膦二胺（p-MA）的包合物（p-MA-IC） APP 为芯材，制备了 β-CD 微胶囊聚磷酸铵（MCAPP）
对 EP 的热稳定性和阻燃性能的影响。TG 表明， （图 5 为反应过程），然后应用到乙烯-醋酸乙烯酯
p-MA-IC 的残炭率为 25.9%，与 β-CD 和 P-MA 相比， 共聚物（EVA）体系中。结果表明，微胶囊化样品
p-MA-IC 具有良好的炭化能力。当 p-MA-IC 添加量 具有较好的阻燃性和热稳定性。CD 微胶囊化 APP
占 EP 质量的 2%时，复合材料的 LOI 值为 26.5%。 是一种将酸源、炭化剂和发泡剂结合在一起的阻燃
p-MA-IC 与 EP 的结合可在凝聚相中发挥阻燃作用， 剂，将 β-CD 与 APP 微胶囊化，改善了 APP 界面与
热分解时，由于多元醇结构的存在，主体分子 β-CD EVA 基体的相互作用，提高了 APP 在聚合物基体中
起到成炭前体的作用，客体结构 p-MA 起到酸源的 的分散均匀性，进一步提高了 APP 在 EVA 基体中
作用，能够催化 β-CD 加速成炭。 的阻燃效果，由于 APP 的催化炭化作用，在 APP
ZHANG 等 [46] 将磷酸三苯酯（TPP）与 β-CD 按 表面包覆的 β-CD 可以在燃烧时形成炭层，保护内
照 2 : 1 的质量比制备了 β-CD 包合物（TPP-β-CD-IC） 层材料不被进一步分解。