聚合物及其复合材料在日常生活中广泛应用，给人们带来了极大的便利。然而，它们大多属于易燃材料，因此在阻燃要求较高的领域应用受到了限制。为了提升聚合物的阻燃性能，添加型阻燃剂因其操作简单和效果显著而成为常用方法。含卤阻燃剂，尤其是溴系阻燃剂，虽然具有高的阻燃效率，但在燃烧或加工时会释放出卤化氢和烟雾，造成环境的二次污染。因此，开发无卤高效阻燃剂显得尤为重要。
膨胀型阻燃剂（IFR）在燃烧时能形成致密而膨胀的炭层，降低烟气的释放，并能有效地防止燃烧过程中的熔滴现象，被认为是最有可能替代含溴阻燃剂的品种，广泛应用于聚丙烯类聚合物的阻燃改性。然而，现有的膨胀型阻燃剂仍存在容易迁移、水溶性大、热稳定性不高等问题，特别是在加工过程中容易与多聚磷酸盐反应。因此，开发耐热耐水的成炭剂显得尤其重要。
席夫碱含有C=N双键，具有较高的热稳定性，且在热解过程中能中和活性自由基。含磷化合物则能在燃烧过程中形成多聚磷酸，促进成炭，也能形成PO自由基，捕捉气相的自由基，从而发挥阻燃作用。基于以上特点，如果能够将C=N双键和P引入到同一个分子结构中，将能获得成炭性能良好的成炭剂。
线形含磷的席夫碱成炭剂的合成方法主要包括以下步骤：
步骤一：在容器中加入二元胺、溶剂A及缚酸剂混合物，冷却到-10~10℃，缓慢滴加含磷化合物，反应3-6小时，分离得到含磷二胺中间体。其中，含磷化合物、二元胺以及缚酸剂的摩尔比为1:2-5:2，1mol的含磷化合物用50-500ml的溶剂A。
步骤二：将得到的含磷二元胺中间体和二元醛溶于溶剂B中，加热到100~130℃，反应2-10小时，得到沉淀物，提取沉淀物，将沉淀物经过溶剂B洗涤、蒸馏水洗涤、真空干燥，即得到线形含磷席夫碱成炭剂。
在该合成路线中，溶剂A可以是乙腈、丙酮、四氢呋喃、二氧六环、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或两者的混合液。溶剂B可以是乙腈、丙酮、四氢呋喃、二氧六环、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇、三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或两者的混合液。所用的缚酸剂为三乙胺、吡啶、三亚乙基二胺中的一种或它们的混合物。
通过含磷结构与席夫碱相结合，制备的线型含磷席夫碱成炭剂充分发挥了席夫碱、苯环的热稳定性和成炭作用，以及磷的催化成炭功能，从而获得更高的成炭率和阻燃效率。同时，由于其线型结构，易于制备，结构容易控制，活性基团残留少，进一步提升了热稳定性。产品为白色或浅黄色粉末，产率在92%以上，具有良好的工业化前景。
该成炭剂在聚合物及其复合材料中表现出优异的阻燃性能，特别是在聚丙烯类材料中，能够有效降低烟气的释放，并防止熔滴现象的发生。此外，其耐热耐水的特性使其在高温或潮湿环境下仍能保持稳定的阻燃效果。
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