如全球每年用于处理填料已达1.28万吨的有机硅烷类偶联剂，是由有机硅烷中的烷氧基首先经过水解反应生成硅三醇，然后硅醇基与填料表面的氧化物或羟基产生缩合反应得到(图4)[10]。

3.2　亲核取代反应

为促进与其他极性聚合物之间或聚合物填料之间的相容性，必须对聚合物进行改性处理，聚合物的马来酸酐功能化就是典型应用。接枝后的酸酐基团可以与氨基、环氧基、醇基发生反应。如接枝聚丙烯与尼龙66相容(酸酐胺解，图5)可以用来提高塑料与金属间的黏附性、改善聚合物与填料(阻

燃剂)和玻璃纤维间的相容性、改善树脂的抗冲性能。

图4　有机硅烷类偶联剂的生成

图5　接枝聚丙烯与尼龙66相容过程

4 阻燃剂制备过程中的化学反应

在阻燃剂制备过程中涉及到大量的化学反应，限于篇幅不能一一列举，本文主要择取其中具有代表性的基础有机化学反应进行介绍。

4.1　加成反应

刚性结构的芳香席夫碱Ar－CH＝N－Ar，可作为液晶基元来制备液晶环氧树脂热固化物，提高固化物的热稳定性和在高温分解时的成炭率。席夫碱结构除了其自身优良的性能外，其碳氮双键还能通过与硅氢或磷氢发生加成反应将阻燃元素硅或磷引入分子结构中[11]，实现利用硅氮或磷氮的协同阻燃效应来进一步提高阻燃效果。最近报道的一种含DOPO和三嗪环的酚醛型固化剂是由三聚氰胺先与对羟基苯甲醛在水中通过亲核加成反应生成席夫碱结构化合物，再与DOPO加成得到[12](图6)。

图6　含DOPO和三嗪环的酚醛型固化剂生成过程

更多通过加成反应制取阻燃剂的实例可见文献[13]。

4.2　酯化反应

1993年，Marosi[14]将聚合物型陶瓷前体材料应用于化学膨胀型阻燃体系的研究表明：聚合物型陶瓷前体参与了膨胀炭层的形成，具有很有效的隔热阻燃效果。该前体是由α, ω-二羟基齐聚二甲基硅醇(聚合度10–12)与硼酸按质量比10:1混合，加热到120 ℃通过酯化反应制得(图7)。

图7　聚合物型陶瓷前体的制备

4.3　酯交换反应

已有的研究表明9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)能够与原甲酸三乙酯反应，制备图8a所示化合物，该化合物可再与1,4-丁二醇发生酯交换反应，合成出含磷杂菲基团的如图8b所示化合物[15]。

图8　阻燃树脂

4.4　硝化反应

胺类含磷固化剂可以使环氧树脂的阻燃性与热稳定性得到提高，大都是由相应的化合物经硝化反应生成硝基化合物，再通过氢化还原得到胺类化合物。如二氨苯基或二氨苯氧基氧化膦、含磷杂菲环的胺类固化剂和含磷类固化剂[16]。

4.5　酰化反应

Shieh和Wang[17]利用邻苯基苯酚和磷酰氯反应制得含磷化合物，再用线型酚醛树脂与含磷化合物合成了新型含磷阻燃固化剂(图8c)。用该固化剂固化的环氧树脂体系比无含磷固化剂或含溴固化剂固化的环氧树脂具有更高的阻燃性能、更高的玻璃化转变温度及热稳定性。

文章来源：《消防界(电子版)》 网址: http://www.xfjzz.cn/qikandaodu/2021/0524/1308.html