FTIR спектър на толуен алкилиран с ентабромбензил бромид (T-PBBB).

алкилиране

FTIR спектър на дифенилетан, алкилиран с PBBB (DPE-PBBB).

FTIR спектър на толуен алкилиран с PBBB и тетрабромоксилилен дибромид (T-PBBB-TBXDB).

FTIR спектър на дифенилетан, алкилиран с PBBB и TBXDB (DPE-PBBB-TBXDB).

FTIR спектър на полифенилен етер алкилиран с PBBB (PPE-PBBB).

FTIR спектър на полистирол алкилиран с PBBB (PS-PBBB).

Термогравиметрична загуба на тегло (TGA) и скорост на загуба на тегло (DTG) на бромирани забавители на горенето. а) T-PBBB; (b) DBE-PBBB; (в) T-PBBB-TBXDP; (d) DPE-PBBB-TBXDP; д) PPE-PBBB; (е) PS-PBBB.

Резюме

1. Въведение

2. Материали и методи

2.1. Материали

450, съответстващи на около пет фенилни единици, са закупени от Santolubes LLC. (Spartanburg, SC, USA) Полистиролът M w = 170 000 се доставя от Arkema (Colombes, Франция).

2.2. Химичен анализ

0,08–0,12 g) се поставя в съд с пероксидна бомба, след което се добавят 0,5 g захароза; накрая се добавя пълна потапяща натриев пероксид. Дъното на бомбата се нагрява до около 200 ° С с горелка на Бунзен, така че пробата се окислява напълно от натриев пероксид. След това бомбата беше охладена и остатъчното налягане беше освободено. Бромът най-вече под формата на натриев бромид се задържа в бомбата. След това съдържанието на бомбата се комбинира с топла вода и се добавя хидразин сулфат за унищожаване на остатъчния натриев пероксид. На части се добавя азотна киселина, докато разтворът стане леко кисел. Разтворът се охлажда и се титрува с AgNO3 (0.1 N), за да се определи съдържанието на бром.

2.3. Гел проникваща хроматография (GPC)

2.4. Инфрачервена спектроскопия (FTIR)

2.5. Термичен анализ

10 mg се нагряват в тигел от алуминиев оксид от 35 до около 700 ° C със скорост на нагряване 10 ° C/min в азотна атмосфера.

2.6. Съставки, смесване и формоване

2.7. Тест за запалимост

2.8. Механични свойства

2.9. Температура на изкривяване на топлината (HDT)

2.10. Индекс на потока на стопилката (MFI)

2.11. Синтез

2.11.1. Алкилиране на толуен с PBBB (T-PBBB)

28% воден разтвор), като се вземат 20 минути за всяко измиване. След това твърдото вещество се филтрува и се суспендира отново с дихлорометан (2 х 200 ml) при 40 ° С за един час (всяка повторна суспензия). Реакционната смес се охлажда до 20 ° С и твърдото вещество се отфилтрува и суши в сушилня при 150 ° С при понижено налягане за 24 h, за да се получат 42,7 g, съответстващи

75% добив, на база PBBB. Според елементарния анализ съдържанието на бром е около 76%, съответстващо на

2.7 PBBB единици на една молекула толуен. Изчисленото молекулно тегло е около 1400. FTIR спектърът на T-PBBB е показан на Фигура 1. Основните ленти на абсорбция, приписвани на пентабромбензоловия пръстен, са 1316 cm -1 (разтягане на полукръг), 1060 cm -1 (разтягане C-Br), и 552 cm -1 (огъване на пръстена) [20]. Лентите при 2980 cm -1 (разтягане на CH3), 1431 cm -1 (разтягане на полукръг) и 947 cm -1 (ароматно огъване C-H) могат да бъдат причислени към заместен толуен. Разтворимостта в органични разтворители на P-PBBB е много лоша, което не позволява извършването на ЯМР анализ. Химичната структура на P-PBBB може да бъде представена по следния начин.

2.11.2. Алкилиране на дифенилетан с PBBB (DPE-PBBB)

3 часа След това сместа се нагрява за допълнителен час при 65–75 ° C, докато PBBB изчезне (чрез GC). Реакционната смес се промива три пъти с вода (3 х 1000 ml) при

60 ° С и натриев бисулфит (20 ml,

28% воден разтвор), с 20 минути за всяко измиване. След това твърдото вещество се отфилтрува при 40-50 ° C, измива се с 200 ml дихлоретан и се суши във фурна при 150 ° C при понижено налягане в продължение на 20 h, за да се получат 738 g, съответстващи на

98% добив. Съдържанието на бром беше

75%. Продуктът съдържа средно пет PBBB единици и има M w около 2600. FTIR спектърът на DPE-PBBB е показан на фигура 2. Основните ленти на поглъщане, приписвани на пентабромбензоловия пръстен, са 1317 cm -1 (разтягане на полукръг), 1061 cm -1 (C – Br разтягане) и 552 cm -1 (огъване на пръстена). Лентите при 1491 cm -1 и 1431 cm -1 (разтягане на полукръг) и 942 cm -1 (ароматно огъване C-H) могат да бъдат причислени към заместен дифенилетан. Разтворимостта в органични разтворители на DPE-PBBB е много лоша, което не позволява извършването на ЯМР анализ. Химичната структура на DPE-PBBB може да бъде представена по следния начин.

2.11.3. Алкилиране на толуен с PBBB и TBXDB (T-PBBB-TBXDB)

98% добив. Въз основа на химичния анализ съдържанието на бром е около 70%. Въз основа на GPC изчисленото молекулно тегло е M n = 25 000 и M w = 385 000 и полидисперсността (PD) е PD = 15,4, d n/d c = 0,09. FTIR спектърът на T-PBBB-TBXDB е показан на Фигура 3. Основните абсорбционни ленти, приписвани на пентабромбензоловия пръстен, са 1318 cm -1 (разтягане на полукръг), 1061 cm -1 (разтягане C-Br) и 552 cm -1 ( пръстен огъване). Характерна лента при 1094 cm -1 (разтягане с C-Br) принадлежи на тетрабромоксилилен дибромид. Лентите при 1432 cm -1 (разтягане на полукръг) и 936 cm -1 (ароматно огъване C – H) се приписват на заместен толуен. Химичната му структура може да бъде представена по следния начин.

2.11.4. Алкилиране на дифенилетан с PBBB и TBXDB (DPE-PBBB-TBXDB)

94% добив. Съдържанието на бром е около 75%. Въз основа на GPC изчисленото молекулно тегло е M n = 19 000 и M w = 134 000 и полидисперсността е PD = 6,9, d n/d c = 0,08. FTIR спектърът на DPE-PBBB-TBXDB е показан на Фигура 4. Основните абсорбционни ленти, приписвани на пентабромбензоловия пръстен, са 1318 cm -1 (разтягане на полукръг), 1061 cm -1 (разтягане C-Br) и 552 cm -1 ( пръстен огъване). Характерната лента при 1094 cm -1 (разтягане с C-Br) принадлежи на тетрабромоксилилен дибромид. Лентите при 2981 cm -1 (разтягане CH2), 1500 cm -1 и 1432 cm -1 (разтягане на полукръг) и 940 cm -1 (ароматно огъване C-H) се приписват на заместен дифенилетан. На този продукт беше зададена следната структура.

2.11.5. Алкилиране на ЛПС с PBBB (PPE-PBBB)

28%), вода (250 ml), 5% Na2CO3 (250 ml) и вода (250 ml), като се вземат 20 минути за всяко измиване. Разтворителят (

150 ml) се изпарява при понижено налягане. Остатъкът, нагрят при 40-50 ° С, се добавя на капки към изопропилов алкохол (450 мл) при 50 ° С, в продължение на 1 час, при енергично разбъркване. Сместа се разбърква при 50 ° С в продължение на 1 час и след това се охлажда до 18 ° С. Твърдото вещество се филтрува и се промива с изопропилов алкохол (150 ml) върху филтъра. Твърдото вещество се суши във фурната при 105 ° С и при 150 ° С при понижено налягане, съответно за 3 и 7 часа, за да се получи бял прахообразен продукт (318 g, съответстващ на

92% добив, на база PBBB). Съдържанието на бром е около 75%, което съответства на около 2,1 PBBB група на една фениленова етерна единица. Изчисленото молекулно тегло е M w = 6,200. FTIR спектърът на PPE-PBBB е показан на Фигура 5. Основните абсорбционни ленти, приписвани на пентабромбензоловия пръстен, са 1317 cm -1 (разтягане на полукръг), 1061 cm -1 (разтягане C-Br) и 553 cm -1 (пръстен огъване). Лентите при 1432 cm -1 (разтягане на полукръг) и 944 cm -1 (ароматно огъване C-H) могат да бъдат приписани на заместен полифениленов етер. Химичната структура на PPE-PBBB може да бъде представена по следния начин.

2.11.6. Алкилиране на PS с PBBB (PS-PBBB)

86% добив, на база PBBB. Според елементарен анализ съдържанието на бром е около 68%, което съответства на около една молекула PBBB на ароматен пръстен, както е показано в структурата по-долу. Въз основа на GPC, изчисленото молекулно тегло е M n = 19 300 и M w = 40 100, а полидисперсността е PD = 2,1. FTIR спектърът на PS-PBBB е показан на Фигура 6. Основните абсорбционни ленти, приписвани на пентабромбензоловия пръстен, са 1318 cm -1 (разтягане на полукръг), 1060 cm -1 (разтягане C-Br) и 552 cm -1 (огъване на пръстена) ). Лентите при 2981 cm -1 (разтягане на CH2), 1499 cm -1 и 1432 cm -1 (разтягане на полукръг) и 941 cm -1 (ароматно огъване C-H) могат да бъдат причислени към заместен полистирол. Химичната структура на PS-PBBB може да бъде представена по следния начин.