«上一篇/Previous Article|本期目录/Table of Contents|下一篇/Next Article»

《合成橡胶工业》[ISSN:1000-1255/CN:62-1036/TQ]

期数:

2024年1期

页码:

68-71

栏目:

出版日期:

2024-01-15

文章信息/Info

Title:

Green preparation of piperazine pyrophosphate and its application in flame-retardant silicone rubber

文章编号:

1000-1255（2024）01-0068-04

作者:

黄 伦1; 2; 叶丹阳1; 2; 焦伟先1; 2; 孟 喜1; 2; 李雯娟3

1. 湖北隆中实验室，湖北 襄阳 441000； 2. 湖北航天化学技术研究所，湖北 襄阳 441003； 3. 湖北航天化学新材料科技有限公司，湖北 襄阳 441000

Author(s):

HUANG Lun1; 2;  YE Dan-yang1; 2;  JIAO Wei-xian1; 2;  MENG Xi1; 2;  LI Wen-juan3

1. Hubei Longzhong Laboratory, Xiangyang 441000, China; 2. Hubei Institute of Aerospace Chemical Technology, Xiangyang 441003, China; 3. Hubei Aerospace Chemical New Materials Co Ltd, Xiangyang 441000, China

关键词:

焦磷酸哌嗪; 阻燃剂; 硅橡胶; 一锅法; 阻燃性能; 力学性能

Keywords:

piperazine pyrophosphate;  flame-retardant;  silicone rubber;  one pot method;  flame retardancy;  mechanical property

分类号:

TQ 330.38+7

DOI:

DOI:10.19908/j.cnki.ISSN1000-1255.2024.01.0068

文献标识码:

B

摘要:

采用“一锅法”，以磷酸和哌嗪为原料制备了膨胀型阻燃剂焦磷酸哌嗪，利用傅里叶变换红外光谱对产物进行了表征。将自制的焦磷酸哌嗪与市场上的优质竞品进行了性能比较，结果表明其热稳定性、元素含量和白度均能达到优质品标准。将自制的焦磷酸哌嗪添加到硅橡胶中，硅橡胶的极限氧指数从22.8%增加到27.2%，阻燃等级达到V-0级，拉伸强度增大1倍。本方法可以实现焦磷酸哌嗪的绿色制备。

Abstract:

The expansive flame retardant pipe-razine pyrophosphate was synthesized via "one pot method" using phosphoric acid and piperazine as raw materials. Fourier transform infrared spectroscopy was employed to characterize the resulting product. The properties of self-made piperazine pyrophosphate was compared with high-quality competitor in the market. The results revealed that self-made piperazine pyrophosphate met superior standards in terms of thermal stability, element content, and whiteness. When added into silicone rubber, self-made piperazine pyrophosphate improved significantly its limiting oxygen index from 22.8% to 27.2%, achieving a V-0 flame retardant grade while doubling its tensile strength. This method could achieve green preparation of piperazine pyrophosphate.

参考文献/References

［1］ 叶文， 许肖丽， 肖雄， 等. 焦磷酸哌嗪制备方法研究进展［J］. 上海塑料， 2021， 49（1）： 21-27.［2］ 曾倩， 任元林. 纤维织物阻燃研究进展［J］. 纺织科学与工程学报， 2018， 35（1）： 159-163.［3］ 许肖丽， 肖雄， 胡爽. 焦磷酸哌嗪复配阻燃剂在PA 6材料中的阻燃配方优化及性能研究［J］. 上海塑料， 2020， 48（1）： 13-17.［4］ Schartel B. Phosphorus-based flame retardancy mechanisms—Old hat or a starting point for future development［J］. Mate-rials， 2010， 3（10）： 4710-4745.［5］ 欧育湘， 郎柳春. 全球阻燃剂市场分析及预测［J］. 塑料助剂， 2010， 84（6）： 1-4.［6］ 张振环， 马航， 万邦隆， 等. 焦磷酸哌嗪的制备及其在高分子材料阻燃中的应用［J］. 磷肥与复肥， 2022， 37（5）： 16-18.［7］ 唐海珊. 哌嗪类磷酸盐的合成及其在阻燃聚丙烯中的应用研究［D］. 上海： 东华大学， 2015.［8］ 窦伟， 刘伟生， 孙诗豪， 等. 一种焦磷酸哌嗪的制备方法： 中国， 106008397 A［P］. 2016-10-12.［9］ 张秀芹. 一种高收率焦磷酸哌嗪制备新方法［J］. 广东化工， 2017（15）： 86-87.［10］ 陈建江. 聚磷酸哌嗪的合成及其在阻燃聚丙烯中的实验应用研究［J］. 盐科学与化工， 2019， 48（6）： 13-16.［11］ 金凤， 叶丹阳， 田志雄， 等. 哌嗪磷酸盐类阻燃剂合成及应用研究进展［J］. 工程塑料应用， 2020， 48（9）： 155-159.［12］ Xiao Xiong， Hu Shuang， Zhai Jinguo， et al. Thermal properties and combustion behaviors of flame-retarded glass fiber-reinforced polyamide 6 with piperazine pyrophosphate and aluminum hypophosphite［J］. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry， 2016， 125（1）： 175-185.［13］ 刘川， 许苗军. 焦磷酸哌嗪/三聚氰胺阻燃环氧树脂的应用研究［J］. 塑料科技， 2017， 45（4）： 113-117.［14］ 陈涛， 肖雄， 汪继奎， 等. 新型阻燃剂PAPP的合成及其在热塑性弹性体中的应用［J］. 塑料科技， 2018， 46（8）： 116-121.［15］ 曾倩， 庄严， 李金玉. 一种磷-氮系阻燃剂的制备及其性能［J］. 工程塑料应用， 2020， 48（2）： 114-118.［16］ Xiao Xiong， Zhai Jinguo， Chen Tao， et al. Flame retardant properties of polyamide 6 with piperazine pyrophosphate［J］. Plastics， Rubber and Composites， 2017， 46（5）： 193-199.［17］ Zhao Bin， Chen Li， Long Jiawei， et al. Aluminum hypophosphite versus alkyl-substituted phosphinate in polyamide 6： Flame retardance， thermal degradation， and pyrolysis behavior［J］. Industrial & Engineering Chemistry Research， 2013， 52（8）： 2875-2886.［18］ Chen Yinghong， Wang Qi. Preparation， properties and characterizations of halogen-free nitrogen-phosphorous flame-retarded glass fiber reinforced polyamide 6 composite［J］. Polymer Degradation and Stability， 2006， 91（9）： 2003-2013.

备注/Memo

备注/Memo:

-

常用功能

更新日期/Last Update: 1900-01-01