聚二氯磷腈,是合成聚膦腈的重要中間體。
聚二氯磷腈制備通常是以六氯環三磷腈為原料,通過熔融開環聚合、溶液聚合、縮合聚合等方法得到。其中,熔融開環聚合法工藝較為簡單,是聚二氯磷腈的主流制備方法,其他方法存在反應條件苛刻、反應時間長等缺點,應用較少。
我國聚二氯磷腈生產工藝研究還在不斷深入。上海交通大學發表“一步法合成線性聚二氯磷腈中間體及表征”論文,以五氯化磷和氯化銨為原料直接合成線性聚二氯磷腈,無需通過六氯環三磷腈開環熱聚合制備;北京化工大學申請“一種催化合成制備線性聚二氯磷腈的方法”專利,以六氯環三磷腈為原料,在溶劑、催化劑、惰性氣體存在條件下,升溫進行反應,再經析出、洗滌得到線性聚二氯磷腈。
早期合成的聚二氯磷腈被稱作無機橡膠,由于其對水氣敏感未得到實際應用,后來開發出線性聚二氯磷腈(PDCP),其分子結構中的氯原子可以被有機基團取代用來制備聚膦腈,從而使得聚二氯磷腈開發與應用受到重視。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025年中國聚二氯磷腈(線性聚二氯磷腈)市場專項調研及企業“十五五規劃”建議報告》顯示,以聚二氯磷腈為原料,通過親核取代反應可以制備聚膦腈。聚二氯磷腈可以用來制備多種具有特殊功能的聚膦腈,例如制備生物醫學材料聚氨基酸酯磷腈,制備低溫彈性體聚氟代烷氧基磷腈,制備高效環保阻燃材料等。其中,聚膦腈阻燃材料可以用于塑料、涂層等制備方面,添加聚膦腈能夠獲得耐高溫涂層,憑借高熱穩定性,可以用作固體火箭發動機燃燒室內壁絕熱層,能夠避免基底材料被高溫破壞,從而延長發動機使用壽命。
從應用研究方面來看,我國山東理工大學團隊基于線性聚二氯磷腈的高靈活性、易修飾特點,利用聚磷腈設計合成了具有梳狀結構的PBI(CbPBI),進而制備得到PBSP(50)-CbPBI高溫質子交換膜,其具有耐高溫、使用濕度范圍寬、質子電導率高、機械性能優、抗氧化性能優、耐久性好等特點,相關研究成果于2024年發表于《Journal of Membrane Science》期刊。
新思界
行業分析人士表示,現階段較多企業通常以六氯環三磷腈為基本原料,先通過聚合反應、再通過取代反應來制備聚膦腈。例如,我國湖北航歐新材料科技有限公司可以提供六氯環三磷腈、聚磷腈系列化學品;浙江萬盛股份有限公司子公司投資建設年產4.42萬噸高端新材料一體化生產項目,其中包括0.11萬噸六氯環三磷腈、0.2萬噸六苯氧基環三磷腈裝置。這兩家代表性聚膦腈布局企業均未涉及聚二氯磷腈,目前來看,我國聚二氯磷腈產業化發展速度緩慢。
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