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含磷阻燃剂DOPO-HQ的合成、表征及应用
摘要
含磷阻燃剂DOPO-HQ是一种非常有效的阻燃剂，对各种聚合物均有很好的阻燃效果。本文详细介绍了DOPO-HQ的合成方法、结构特点、物化性质及其应用。根据文献综述，DOPO-HQ具有极高的热稳定性、毒性较低、对环境无害、无色无味等特点，已广泛应用于聚合物材料的阻燃改性中。
关键词：DOPO-HQ；阻燃剂；合成；应用
一、绪论
为了提高聚合物的阻燃性能，研制一种高效、低毒、对环境无害的阻燃剂是十分必要的。过去，很多含磷阻燃剂被广泛应用于聚合物材料的阻燃改性中，如三苯氧基磷酸酯（TPP）、四甲基芘基苯并咪唑（TBMP）等。然而，这些阻燃剂的应用存在着一些缺陷，如热稳定性不高、对环境不友好等。为了改善这些缺陷，发展一种新型的阻燃剂变得尤为重要。
含磷阻燃剂DOPO-HQ（9,10-二氢-9-氧代-10-磷酸二羟基-二茚并[f,g]哌啶）是近年来开发的高效、低毒、环保型新型阻燃剂。其中，为了增加环境友好性，将磷元素引入DOPO结构，由此产生了磷氮配位作用，提高了热稳定性。同时，DOPO-HQ的氢氧基令它更具反应活性，更易于杂化反应。此外，DOPO-HQ的酸性很小，颜色也很浅，没有毒性。因此，DOPO-HQ是一种具有极高潜力的聚合物阻燃剂。
二、DOPO-HQ的合成
合成简路如下：
首先在苯中加入亚甲基双(氯乙酸酯)和六氟苯基甲醛，在0℃下搅拌反应30min后，缓慢升温至65-70℃，反应3h，得到DOPO醛。然后，将DOPO醛和氨氢化物在甲醇中反应得到DOPO-HQ。
三、DOPO-HQ的结构特点
DOPO-HQ的结构特点如图所示，其中，DOPO-HQ是一种含磷的哌啶类分子，其磷原子与氮原子形成了配位作用，从而使得DOPO-HQ更加稳定。此外，DOPO-HQ的酸性极小，颜色浅，不具有毒性，因此非常适合用于聚合物的阻燃改性中。
四、DOPO-HQ的物化性质
1.热稳定性
DOPO-HQ具有极高的热稳定性，可以自然分解到800℃以上。这主要归功于DOPO-HQ中的磷元素引入，强化了DOPO-HQ的热稳定性。
2.毒性
DOPO-HQ的颜色很浅，酸性极小，不具有毒性。
3.环境友好性
DOPO-HQ的含磷结构和配位效应，使得其更加环保，更加适合应用于聚合物材料的阻燃改性中。
五、DOPO-HQ的应用
DOPO-HQ已被广泛应用于聚合物材料的阻燃改性中。例如，加入DOPO-HQ后的聚丙烯薄膜其阻燃性能得到了明显改善，并可以减少有害气体的释放。此外，DOPO-HQ还可以与其他阻燃剂混合使用，增强阻燃效果。
六、结论
本文详细介绍了DOPO-HQ的合成方法、结构特点、物化性质及其应用。DOPO-HQ具有极高的热稳定性、毒性极小、对环境无害、无色无味等特点，已广泛应用于聚合物材料的阻燃改性中。