焦磷酸哌嗪合成工艺研究

李永翔; 支天赋; 李云东; 马航; 万邦隆; 孙智; 杨锁辉; 刘晨曦

生态产业科学与磷氟工程 ›› 2026, Vol. 41 ›› Issue (8) : 58 -62+113.

焦磷酸哌嗪合成工艺研究

李永翔, 支天赋, 李云东, 马航, 万邦隆, 孙智, 杨锁辉, 刘晨曦

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摘要

焦磷酸哌嗪作为一种新型单分子膨胀型阻燃剂，被广泛应用于多种高分子材料的阻燃改性。以不同磷酸与哌嗪为原料、水为分散剂，采用两步法合成焦磷酸哌嗪（PAPP）。系统考察反应工艺对产物合成的影响，并通过红外光谱与热重分析对PAPP的结构及热稳定性进行表征。结果表明，PAPP最优合成工艺为：二磷酸哌嗪反应温度85℃、时间2 h;PAPP热缩合温度230℃、时间2 h，反应设备为箱式气氛炉。该工艺下以w（H₃PO₄） 85%热法磷酸制备的PAPP,w（磷）为23.23%,w（氮）为10.97%,pH为3.04,100 mL水中溶解度为1.40 g，质量损失1%时的温度为297.2℃。不同磷酸原料制得的PAPP指标相近，热法磷酸为原料制备的PAPP产品的白度及热稳定性优于湿法磷酸为原料，且产物的红外特征峰基本一致。