有色多环硅阻燃成炭剂的合成与应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

我国阻燃剂工业随着我国总体经济的持续、快速发展，迎来了一个大发展的机遇，同时，也面临严峻的挑战。我国阻燃剂的生产和消费形势持续发展，年均消费增长率超过20％。从2002年开始，国内阻燃剂消费量急剧上升，增加的市场份额主要来源于电子电器、汽车市场两个方面。预计未来5年内，我国阻燃剂消费量年均增长率可达到15％。目前我国阻燃剂无论在品种上还是用量上均与发达国家存在较大差距。随着国家对阻燃技术要求力度的加强，我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。我们应该提高开发创新能力，推动阻燃剂工业朝着环保化、低毒化、高效化、多功能化的方向发展。

硅系列阻燃剂国内生产品种和生产量都很小。使用较多的硅酮聚合物是一种透明、粘稠的聚硅氧烷聚合物，它可通过类似于互穿聚合物网络(ipn)部分交联机理而结合人基材聚合物结构中，这可大大限制硅添加剂的流动性，因而使它不致于迁移至被阻燃聚合物的表面，且与聚烯烃等高聚物相容。

随着人类健康环保意识的增强，开发环保、低毒、高效、多功能的阻燃剂已成为阻燃剂行业的未来趋势。目前含硅阻燃剂及其阻燃技术得到了广泛研究与开发。由于含硅阻燃剂的聚合物少烟无毒、燃烧热值低、火焰传播速度慢,其发展潜力和应用前景十分巨大。硅系阻燃剂在赋予基材优异的阻燃性能之外，还能改善基材的加工性能、机械性能、耐热性能等，生态友好，阻燃材料的循环使用效果较好，能满足人们对阻燃剂的严格要求。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要研究二氯硅烷或二甲氧基硅烷与丙三醇反应生成活性中间体，再与四氯苯醌反应，得到有色多环硅阻燃成炭剂。探讨系列合成路线的研究工艺，合成出系列产品，检测结构，表征应用效果。

具体研究内容如下：

（1） 查阅资料制定可行的合成路线；

3. 研究的方法与步骤

在装有搅拌器、温度计、回流装置，并在冷凝管上口装有干燥管的100ml三口烧瓶反应器中，加入9.2g（0.1mol）的丙三醇冷却到零度，慢慢滴入12.84g（0.1mol）的二甲基二氯硅烷，滴完后，很慢的升温，观察出开始反应的温度，而后在高出10-20度的环境反应一段时间，再逐渐升温，有利于氯化氢放出，约在40-100℃，搅拌几h，得到环状中间产物，然后进行提纯。减压蒸馏得醇品，表征。

以乙二醇二甲醚（沸点83℃）作溶剂，再加入0.1mol（2.3g）金属钠与中间产物反应，用冰水浴冷却，控制温度在40℃下，反应至氢气放完，再向体系中加入0.025mol（6.15g）四氯对苯醌，在40-100℃下保温反应3-8h，将回流装置改为减压蒸馏装置，在真空下将乙二醇二甲醚蒸出（回收使用），再加入适量甲醇将产物溶解，过滤除去氯化钠和微量不溶物，将滤液蒸馏除去甲醇，加入适量有机溶剂搅拌分散洗涤，过滤，得到产物，测定产率和核磁、红外。

4. 参考文献