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一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物、制备方法及其应用

2022-11-30 07:21:12 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于有机磷无卤阻燃协效助剂领域,特别涉及一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物、制备方法及其应用。


背景技术:

2.乙烯醋酸乙烯共聚物(eva)/氢氧化镁(mh)体系因其优良的性能,常用于电线电缆材料中。为了达到阻燃要求,需要在eva基体中大量填充(mh),但mh的加入会恶化材料的加工性能和柔韧性,影响材料的实际应用。因此常需要向体系中加入阻燃协效助剂。目前,研究中常用一些无机组分eva/mh体系的协效助剂,如硼酸锌、羟基锡酸锌、粘土矿石等,但由于其无机刚性结构,难以对材料的加工性能和柔韧性起到正向促进作用。
3.研究表明有机磷杂菲衍生物与其他的阻燃结构存在协同效应,如阻燃结构磷腈、三嗪、三嗪三酮、环四硅氧烷;商用阻燃剂或成炭剂烷基次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、聚苯醚等;无机阻燃材料蒙拓土、氢氧化铝、和氢氧化镁等。再考虑到有机磷杂菲衍生物自身的较高的成本,更适合作为阻燃协效助剂应用。
4.申请号为:cn202010387923.2的中国发明专利公开了一种纳米金属氢氧化物无卤阻燃剂及其复合材料的制备方法,用硅烷将有机磷杂菲基团和mh链接起来,制备了表面改性mh后引入到eva中,可以改善mh在eva中的分散性,在提升材料的阻燃性能的同时,还能改善材料的加工性能与柔韧性。但是将dopo接枝到mh表面需要较为复杂的工艺流程,导致生产成本大幅提升,将有机磷杂菲衍生物作为阻燃协效助剂应用加入到eva/mh体系中更可行。因此急需一种具有较高熔融指数,能够通过熔融共混eva/mh体系中的有机磷杂菲衍生物。
5.此外有机磷杂菲其分子荧光性能也鲜有表征和应用。而且eva/mh材料常需要为白色,由于体系中杂质存在,使材料呈黄色,影响其使用,因此现有技术中通过添加荧光增白剂在体系中起到增亮、增白的效果,但增白剂并不能对体系的热稳定性和工作性能做出贡献。
6.有鉴于此特提出本发明。


技术实现要素:

7.本发明的目的是针对上述现有技术中的问题提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,通过在有机磷杂菲衍生物中引入脂肪链结构,改善了有机磷杂菲衍生物熔融状态下的加工性能和柔韧性。
8.本发明还提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的制备方法,使用具有至少两个活性基团的羧酸类、酰氯类化合物及其衍生物,将脂肪醇与有机磷杂菲连接,实现了在有机磷杂菲衍生物中引入脂肪链。
9.本发明进一步还提供一种将具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物作为协效剂的
应用,通过添加具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,在提高材料阻燃性能的同时,也提高了材料的加工性能。
10.为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,所述具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物是由有机磷杂菲类化合物和脂肪醇酯类化合物反应得到,所述脂肪醇酯类化合物中具有碳原子数为8-30 的脂肪链。
11.上述方案中,脂肪链中碳原子的数目为实验人员在大量实验的基础上得到的能够显著提高熔融指数的范围,在此范围内具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物具有较高的熔融指数。
12.进一步的,所述脂肪醇酯类化合物由脂肪醇和羧酸类、酰氯类化合物及其衍生物反应得到,所述羧酸类、酰氯类化合物及其衍生物上至少具有一个能够与脂肪醇上的-oh基团反应的-cooh基团或者-cocl基团。
13.上述方案中,通过脂肪醇上的-oh和羧酸类、酰氯类化合物及其衍生物上的-cooh或-cocl反应,实现了在有机磷杂菲衍生物中引入了脂肪链。
14.进一步的,所述脂肪链中具有支链,所述支链的碳原子数目不超过3个。
15.进一步的,所述脂肪链上具有支链,所述脂肪链上支链的数目不超过4个。
16.上述方案为实验人员在大量实验的基础上得到的参数范围,随着支链数目的增加和支链长度的增加,多个支链之间容易产生缠结,进而对具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的熔融指数产生影响,降低熔融状态下的流动性;同时也会降低具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的分散性能。
17.优选的,所述脂肪醇中不具有支链。
18.进一步的,所述脂肪醇酯上除-cooh基团或者-cocl基团以外还具有至少一个活性基团,所述脂肪醇酯上的活性基团与所述有机磷杂菲类化合物反应得到具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
19.进一步的,所述活性基团至少包括异氰酸酯基、乙炔基、乙烯基、羧基、环氧基、氨基或卤素原子。
20.进一步的,所述有机磷杂菲类化合物的结构通式如式
‑ⅰ
所示:
[0021][0022]
所述式
‑ⅰ
中的-a选自以下结构中的任意一种:
[0023][0024]
所述有机磷杂菲类化合物中的-a和所述脂肪醇酯中的活性基团反应得到所述具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0025]
本发明第二方面提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的制备方法,包括如下步骤:
[0026]
s1、制备脂肪醇酯类化合物;
[0027]
s2、将脂肪醇酯类化合物缓慢加入到混合有催化剂的有机磷杂菲类化合物溶液中,制得制备具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0028]
进一步的,所述步骤s1中,将脂肪醇溶解在有机溶剂中形成溶液,然后再加入羧酸类或酰氯类化合物及其衍生物,经搅拌、过滤、萃取、干燥得到脂肪醇酯类化合物。
[0029]
进一步的,所述步骤s1中,脂肪醇、有机溶剂和羧酸类或酰氯类衍生物的摩尔份数比为,1:(10-25):(1-1.3)。
[0030]
上述方案具体为:
[0031]
将1摩尔份数的脂肪醇分散溶解到10~25摩尔份数的有机溶剂中形成脂肪醇溶液;
[0032]
将1.1~1.3摩尔份数的三乙胺加入到脂肪醇溶液中;
[0033]
在冰水浴条件下向脂肪醇溶液中加入1.0~1.3摩尔份数的酸类或酰氯类化合物及其衍生物,然后升温搅拌进行反应,再经过过滤,取滤液得到脂肪醇酯类衍生物粗产物;
[0034]
将脂肪醇酯类衍生物粗产物蒸干,加入15摩尔份数的有机溶剂,然后加入饱和碳酸氢钠水溶液进行多次萃取,取有机相加入无水硫酸镁干燥,减压蒸干溶剂得到纯净的脂肪醇酯类衍生物产物。
[0035]
上述过程中,当使用碱性催化剂时,脂肪醇溶液与羧酸类、酰氯类化合物及其衍生物在常温下发生反应,所述碱性催化剂为4-二甲基氨基吡啶;
[0036]
当使用酸性催化剂时,脂肪醇溶液与羧酸类、酰氯类化合物及其衍生物发生反应的温度范围为75-120℃,所述酸性催化剂为反应的脱水剂为浓硫酸、对甲苯磺酸、磷酸、硼
酸等中的一种或几种。
[0037]
进一步的,脂肪醇溶液与羧酸类、酰氯类化合物及其衍生物在具有脱水剂的条件下进行反应,所述脱水剂为n,n-二环己基碳二亚胺或n,n-羰基二咪唑。
[0038]
进一步的,所述步骤s1中,使用酰氯类化合物及其衍生物与脂肪醇反应时,在向脂肪醇溶液中加入酰氯类及其衍生物前,还要向脂肪醇溶液中添加缚酸剂,脂肪醇与缚酸剂的摩尔份数比为1:(1.1-1.3)。
[0039]
优选的,所述缚酸剂为三乙胺。
[0040]
上述方案中,酰氯类化合物及其衍生物中的-cocl和脂肪醇中的-oh反应时放出hcl,通过三乙胺将产生的hcl消耗,保持体系的ph稳定;由于反应迅速为了让三乙胺能够及时消除反应产生的hcl,向脂肪醇溶液中先加入三乙胺,再加入酰氯类化合物及其衍生物。
[0041]
进一步的,所述步骤s2中,将脂肪醇酯类化合物缓慢加入到混合有催化剂的有机磷杂菲类化合物溶液中,制得具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0042]
上述方案具体为:
[0043]
将1.2-1.5摩尔份数的有机磷杂菲化合物溶解在10~25摩尔份数的有机溶液中配置成有机磷杂菲溶液;
[0044]
将脂肪醇酯类衍生物溶解在10~25摩尔份数的有机溶液中得到脂肪醇酯类衍生物溶液;
[0045]
将0.1~0.025摩尔份数的催化剂加入到有机磷杂菲溶液中,然后向有机磷杂菲溶液中滴加脂肪醇酯类衍生物溶液,经加热搅拌反应,旋蒸,重结晶,干燥,得到具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0046]
进一步的,控制脂肪醇酯类衍生物溶液的滴加速度使其在3-8小时内完成滴加。
[0047]
进一步的,在配制有机磷杂菲溶液和制备具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的过程中始终向体系内通入氮气。
[0048]
上述方案中,通过向反应体系内通入氮气,有效避免了双键形聚合的发生,提高了具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物链结构的一致性。
[0049]
上述方案中所述的有机溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二氧六环、丙酮、四氢呋喃、乙腈中的一种或多种;
[0050]
重结晶过程的溶剂为二甲基亚砜;
[0051]
有机磷杂菲溶液与脂肪醇酯类衍生物溶液反应的催化剂为吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾、三级丁醇钾、氨基钠、四级铵碱、三乙胺、三甲胺、喹啉、甲基吡啶、二甲苯胺、甲醇钠、乙醇钠中的一种或多种。
[0052]
本发明第三方面提供一种将具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物作为协效剂的应用。
[0053]
本发明的有益效果为:通过在有机磷杂菲衍生物中引入脂肪链,具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物能够通过熔融共混的方式将dopo直接加入到 eva/mh体系中,在提升阻燃性能、分散性的同时提高了加工性能与白度;脂肪醇直链结构中碳原子的数目为8-30,上述范围为技术人员在大量实验的基础上得到的能够对熔融指数产生显著提升的范围,在此范围内具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的熔融指数较高,熔融流动性更好;脂肪醇中支链的数目不超过4个,每个支链中碳原子的数目不超过3个,通过限制脂肪醇中支链的
数量和长度,在提高熔融指数的同时避免对具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物与eva//mh体系之间的相容性产生影响,提高了具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的工作性能;在脂肪醇酯类化合物和有机磷杂菲类化合物反应时,始终向反应体系中通入氮气,避免双键形聚合的发生,提高了产物结构的一致性。
附图说明
[0054]
图1为本发明所述的第一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物混合与 eva/mh体系混合后的sem照片。
[0055]
图2为本发明所述的第二种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物混合与 eva/mh体系混合后的sem照片。
[0056]
图3为对比例一所述的eva/mh体系的sem照片。
[0057]
图4为对比例二所述的将有机磷杂菲类化合物与eva/mh体系混合后的 sem照片。
[0058]
图5为本发明所述的第一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的nmr谱图。
[0059]
图6为实验例四中使用荧光光谱仪对dopo衍生物的荧光性能进行测试的测试结果图。
具体实施方式
[0060]
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式,本领域技术人员可以了解到的是,下列实施方式仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。
[0061]
本发明提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,由有机磷杂菲类化合物和脂肪醇酯类化合物反应得到,所述脂肪醇酯类化合物中具有碳原子数为 8-30的脂肪链。
[0062]
其中,所述活性基团至少包括异氰酸酯基、乙炔基、乙烯基、羧基、环氧基、氨基或卤素原子;
[0063]
所述有机磷杂菲类化合物的结构通式如式
‑ⅰ
所示:
[0064][0065]
所述结构通式中的-a选自以下结构中的任意一种:
[0066][0067]
所述有机磷杂菲类化合物中的-a和所述脂肪醇酯中的活性基团反应得到所述具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0068]
实施例一
[0069]
作为本发明的一个实施例,本实施例提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物有机磷杂菲类化合物的结构式为:
[0070]
在本实施例中,脂肪醇酯为丙烯酸和十八烷醇反应得到,丙烯酸上的-cooh 基团和十八烷醇上的-oh基团通过酯化反应得到2-丙烯酸十八烷基酯。
[0071]
进一步的,所述2-丙烯酸十八烷基酯的制备方法具体为:
[0072]
将1摩尔份数的十八烷醇分散溶解到10~25摩尔份数的甲苯中形成十八烷醇溶液。
[0073]
将1.1~1.3摩尔份数的三乙胺加入到脂肪醇溶液中。
[0074]
在冰水浴条件下向十八烷醇溶液中加入1.0~1.3摩尔份数的丙烯酸,并加入催化剂浓硫酸和脱水剂n,n-二环己基碳二亚胺,然后升温至75-120℃,在搅拌条件下进行反应,再经过过滤,取滤液得到2-丙烯酸十八烷基酯粗产物。
[0075]
或者作为上述方案的替代,使用碱性催化剂4-二甲基氨基吡啶作为酯化反应的催化剂,
[0076]
在冰水浴条件下向十八烷醇溶液中加入1.0~1.3摩尔份数的丙烯酸,并加入催化剂4-二甲基氨基吡啶和脱水剂n,n-二环己基碳二亚胺,然后升温至常温状态,在搅拌条件下进行反应,再经过过滤,取滤液得到2-丙烯酸十八烷基酯粗产物。
[0077]
将2-丙烯酸十八烷基酯粗产物蒸干,加入15摩尔份数的甲苯溶剂,加入饱和碳酸氢钠水溶液进行多次萃取,取有机相加入无水硫酸镁干燥,减压蒸干溶剂得到纯净的2-丙
烯酸十八烷基酯。
[0078]
进一步的,将2-丙烯酸十八烷基酯以滴加的方式加入到混合有催化剂的有机磷杂菲类化合物溶液中,制得具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0079]
上述方案中具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的制备方法具体为:
[0080]
将1.2-1.5摩尔份数的有机磷杂菲化合物溶解在10~25摩尔份数的甲苯中配置成有机磷杂菲溶液;
[0081]
将2-丙烯酸十八烷基酯溶解在10~25摩尔份数的甲苯中得到2-丙烯酸十八烷基酯溶液;
[0082]
将0.1~0.025摩尔份数的催化剂三乙胺加入到有机磷杂菲溶液中,然后向有机磷杂菲溶液中滴加2-丙烯酸十八烷基酯溶液,经加热搅拌反应,旋蒸,重结晶,干燥,得到具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0083]
上述反应中,2-丙烯酸十八烷基酯上的双键与有机磷杂菲上p-h键上的-h 反应得到具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0084]
进一步的,控制2-丙烯酸十八烷基酯溶液的滴加速度使其在3-8小时内完成滴加。
[0085]
进一步的,在配制有机磷杂菲溶液和制备具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的过程中始终向体系内通入氮气,通过向反应体系内通入氮气,有效避免了双键形聚合的发生,提高了链结构的一致性。
[0086]
从图5中可以看出使用上述方法制备的具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物具具有预期的结构,丙烯酸上的-cooh和十八烷醇上的-oh反应,丙烯酸上的双键和有机磷杂菲类衍生物上的p-h键反应。上述方案中,具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的脂肪链具有18个碳原子,能够较好的提升具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的熔融指数,由于脂肪链中不具有支链,具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物作为阻燃助剂与eva/mh体系混合时具有更好的流动性和相容性。
[0087]
实施例二
[0088]
作为本发明的另一实施例,本实施例提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,有机磷杂菲类化合物的结构式为:
[0089]
在本实施例中,脂肪醇酯由丙烯酰氯和正辛醇反应得到,丙烯酰氯上的
ꢀ‑
cocl基团和正辛醇上的-oh基团反应得到丙烯酸正辛酯。
[0090]
所述丙烯酸正辛酯的制备方法与实施例一所述的方法一致,区别在于,在向正辛醇溶液中加入丙烯酰氯之前,先向正辛醇溶液中添加缚酸剂三乙胺,正辛醇与三乙胺的摩尔份数比为1:(1.1-1.3)。
[0091]
上述方案中,酰氯类化合物及其衍生物中的-cocl和脂肪醇中的-oh反应时放出hcl,通过三乙胺将产生的hcl消耗,保持体系的ph稳定;由于反应迅速为了让三乙胺能够及时消除反应产生的hcl,向脂肪醇溶液中先加入三乙胺,再加入酰氯类化合物及其衍生物。
[0092]
进一步的,将丙烯酸正辛酯缓慢加入到混合有催化剂的有机磷杂菲类化合物溶液
中,制得具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,具体制备方式与实施例一相同。
[0093]
实施例三
[0094]
作为本发明的另一实施例,本实施例提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,有机磷杂菲类化合物的结构式为:
[0095]
在本实施例中,脂肪醇酯由二甲氨基甲酰氯和三十烷醇反应制得,二甲氨基甲酰氯上的-cocl基团和三十烷醇上的-oh基团反应得到二甲氨基甲酸三十烷酯。
[0096]
所述二甲氨基甲酸三十烷酯的制备方法与实施例一所述的方法一致,区别在于,在向三十烷醇溶液中加入二甲氨基甲酰氯之前,先向三十烷醇溶液中添加缚酸剂三乙胺,三十烷醇与三乙胺的摩尔份数比为1:(1.1-1.3)。
[0097]
上述方案中,酰氯类化合物及其衍生物中的-cocl和脂肪醇中的-oh反应时放出hcl,通过三乙胺将产生的hcl消耗,保持体系的ph稳定;由于反应迅速为了让三乙胺能够及时消除反应产生的hcl,向脂肪醇溶液中先加入三乙胺,再加入酰氯类化合物及其衍生物。
[0098]
进一步的,将二甲氨基甲酸三十烷酯缓慢加入到混合有催化剂的有机磷杂菲类化合物溶液中,制得具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物的具体制备方式与实施例一相同,二甲氨基甲酸三十烷酯上的氨基和有机磷杂菲类化合物上的羧基反应得到具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0099]
实施例四
[0100]
作为本发明的另一实施例,本实施例提供一种具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,具有与实施例二相同的制备方法,区别在于,使用的脂肪醇为2-乙基己醇。
[0101]
检测例一
[0102]
本检测例提供一种以具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物作为协效剂的 eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料,使用如实施例一所述的具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0103]
在本检测例中,将50质量纯净的eva、48份mh以及2份具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物均匀混合,在温度为140℃的密炼机中共混6分钟,得到 eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料待测,所述复合材料的sem 照片如图1所示。
[0104]
检测例二
[0105]
本检测例提供一种以具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物作为协效剂的 eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料,使用如实施例二所述的具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0106]
在本检测例中,将50份纯净的eva、48份mh以及2份具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物均匀混合,在温度为140℃的密炼机中共混6分钟,得到 eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料待测,所述复合材料的sem 照片如图2所示。
[0107]
检测例三
[0108]
本检测例提供一种以具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物作为协效剂的 eva/
mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料,使用如实施例三所述的具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0109]
在本检测例中,将50份纯净的eva、48份mh以及2份具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物均匀混合,在温度为140℃的密炼机中共混6分钟,得到 eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料待测。
[0110]
检测例四
[0111]
本检测例提供一种以具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物作为协效剂的eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料,使用如实施例四所述的具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物。
[0112]
在本检测例中,将50份纯净的eva、48份mh以及2份具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物均匀混合,在温度为140℃的密炼机中共混6分钟,得到 eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料待测。
[0113]
对比例一
[0114]
本对比例提供一种eva/mh复合材料,具体制备方法为:
[0115]
将50份纯净的eva和50份mh在温度为140℃的密炼机中共混6分钟,得到加工后的eva/mh复合材料待测,所述复合材料的sem照片如图3所示。
[0116]
对比例二
[0117]
本对比例提供一种eva/mh/dopo复合材料,具体制备方法为:
[0118]
将50份纯净的eva、48份mh以及2份具有机磷杂菲dopo均匀混合,在温度为140℃的密炼机中共混6分钟,得到eva/mh/oa-dopo复合材料待测,所述复合材料的sem照片如图4所示。
[0119]
实验例一
[0120]
采用德国thermo fisher scientific公司的熔融指数仪haake meltflixeht 对检测例一、二、三、四和对比例一二进行熔融指数测试,按照标准iso 1133 进行测试:试验温度为190℃,标称负荷2.16kg,样品切断间隔时间为60s。采用德国thermo fisher scientific公司的haake polylab os rheodrive7流变仪配备的密炼机可以得到检测例一、二、三、四和对比例一、二的平衡扭矩值。
[0121]
具体测试结果如下:
[0122][0123][0124]
从上述测试结果可以看出:
[0125]
首先,检测例一、二、三、四均使用本发明所述的含有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物,而对比例二使用不具有脂肪链结构的有机磷杂菲dopo,对比例一未使用机磷杂菲及
其衍生物,从测试结果中可以看出,检测例一、二、三、四的mfr均高于对比例一和对比例二,平衡扭矩均低于对比例一和对比例二,说明了具有脂肪链结构的有机有机磷杂菲衍生物可以对eva/mh体系的加工性能起到更好的效果。
[0126]
其次,检测例一中脂肪链的长度为18个碳原子,检测例二中脂肪链的长度为8个碳原子,检测例三中脂肪链的长度为30个碳原子并且检测例二的mfr 大于检测例一的mfr,检测例一的mfr大于检测例三的mfr;并且检测例二的平衡扭矩小于检测例一的平衡扭矩,检测例一的平衡扭矩小于于检测例三的平衡扭矩,说明了随着脂肪链长度的增长,对eva/mh/具有脂肪链结构的dopo 衍生物复合材料加工性能的提升效果逐渐降低。
[0127]
还能看出,从检测例二和检测例四均具有含有8碳原子的脂肪链,其中检测例二中使用脂肪链上不含有支链的有机磷杂菲衍生物,检测例四使用脂肪链上含有支链的有机磷杂菲衍生物,检测例二的mfr高于检测例四;检测例二平衡扭矩低于检测例四,表明了支链的存在会降低eva/mh/具有脂肪链的dopo 复合材料的阻燃效果。
[0128]
实验例二
[0129]
采用英国ftt公司的ftt极限氧指数测定仪测定检测例一、二、三、四和对比例一的极限氧指数(loi),按照标准iso4589进行测试,测试样条规格80
ꢀ×
10
×
4mm3。具体测试结果如下:
[0130]
从测试结果中可以看出,检测例一、二、三、四的loi高于对比例一,说明了具有脂肪链的dopo衍生物加入到eva/mh体系中,会提升体系的阻燃性能。
[0131]
实验例三
[0132]
采用中国北京康光有限公司的全自动色差仪sc-80c来测定对比例一和检测例一的颜色指数,将φ25mm、1mm的圆片状样品放在样品台上,对准光空压入,测量被测样品的颜色指数。
[0133]
选用5种白度指数(cie86白度:wg;r457白度:wr;hunter白度:wh;stensby白度:ws;stephansen白度:wp)和两种黄度指数(astm(d1925)黄度:yid;astm(e313)黄度:yie)来表征材料的颜色,重复测试三次,结果取平均值及标准差记录。
[0134]
具体测试结果如下:
[0135] 对比例一检测例一cie86白度(wg)72.98
±
0.7790.76
±
0.11r457白度(wr)80.98
±
0.3088.31
±
0.21hunter白度(wh)91.01
±
0.1692.95
±
0.13stensby白度(ws)82.40
±
0.7094.49
±
0.45stephansen白度(w
p
)77.34
±
0.4689.70
±
0.12astm(d1925)黄度(yid)3.73
±
0.31-2.14
±
0.13astm(e313)黄度(yie)3.55
±
0.29-1.46
±
0.04
[0136]
从测试结果中可以看出,检测例一的wg、wr、wh、ws、w
p
高于对比例一;同时yid和yie低于对比例一,说明具有脂肪链的dopo衍生物加入到eva/mh 体系中,会提升材料的白度、
降低材料的黄度。
[0137]
实验例四
[0138]
采用英国edinburgh instruments公司的fls-980稳态瞬态荧光光谱仪对对比例一和检测例一进行稳态荧光光谱测试;发射光谱的激发波长设置为 310nm,检测波长350~500nm。
[0139]
测试结果如图6所示,从检测结果中可以看出,对比例一和检测例一的荧光发射光谱,检测例一的荧光发射强度高于对比例一,说明具有脂肪链的dopo 衍生物加入到eva/mh体系中,会提升材料的亮度。
[0140]
实验例五
[0141]
采用日本hitachi limited公司的扫描电子显微镜(sem)su8020表征对比例一、二和实施例一、二中填料mh与eva基体的相容性,具体方式为:
[0142]
加速电压设定为10v;测试前样品在液氮中冷冻脆断,经gikoib-3离子喷涂机喷铂处理后使用sem进行拍摄。
[0143]
具体测试结果图1至图4所示,其中,图1为检测例一所述的eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料的sem照片;
[0144]
图2为使用检测例二所述的eva/mh/具有脂肪链结构的dopo衍生物复合材料的sem照片。
[0145]
从图1至图4可以看出,检测例一、二中mh在eva中具有良好的分散,而对比例一、二中mh在基体中存在团聚现象;说明了具有脂肪链结构的有机磷杂菲衍生物这种一端极性dopo基团另一端非极性脂肪链,可能会通过两端分别与mh和eva亲和,通过分子间作用力将eva和mh进行“桥连”,从而提升填料mh在eva中的分散性。
[0146]
实验例六
[0147]
采用美国instron公司的instron3365万能材料试验机对对比例一和检测例一进行拉伸试验,按照标准iso 527。测试样条为哑铃型样条,规格75
×4×
2mm3,测试时温度为21℃,湿度为20%。
[0148]
测试结果如下:
[0149] 对比例一检测例一拉伸强度(mpa)13.8
±
0.610.5
±
0.7断裂伸长率(%)161
±
17278
±
21
[0150]
从上述测试结果中可以看出,检测例一具有更高的断裂伸长率,柔韧性更好,说明具有脂肪链的dopo衍生物加入到eva/mh体系中,会提升材料的柔韧性。
[0151]
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
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