新型含磷阻燃剂的合成及其阻燃环氧树脂的性能
DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究
DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究环氧树脂以其优异的综合性能广泛应用于国民经济的各个领域，尤其在电子电气领域，已成为目前最为重要的电子化学材料之一。
然而它又是一种易于燃烧的材料，所以对于提高其阻燃性能的研究一直是国内外研究者关注的热点。
随着人们对于环境保护和人体健康的重视，对电子电气又提出了无卤化的要求，如何得到无卤、低毒、少烟、高效的阻燃剂成为人们关注的重点。
其中最引人注目的是关于9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物的研究。
DOPO作为一种有机磷酸酯类化合物，其结构中含有活泼的O=P-H键，对烯基、环氧键和羰基具有很高的加成活性，可反应生成多种衍生物[1]。
DOPO衍生物具有活性基团，既可以作为固化剂参与基体树脂固化，也可以通过向其引入环氧基制备本质阻燃环氧树脂。
由于是通过化学反应将磷原子嵌入分子链中构成新的分子整体，所以它能在提高环氧树脂的阻燃性、热稳定性和有机溶解性的同时，对环氧树脂的机械性能的恶化影响较小。
而且近些年众多研究表明[2-5]，DO-PO及其衍生物作为一种新型环保阻燃剂，除了具有无卤、低毒、无烟等特点，还具有很高的阻燃效率。
环氧树脂体系中磷含量低于2%时即可达到UL-94V-0阻燃级别，而卤素含量需达到9%~23%才能达到同样效果。
因此，无论从环境保护要求还是降低成本来看，DOPO类阻燃体系都具有很大的优势，其市场前景广阔，意义重大。
笔者对近年来国内外关于DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究的新成果进行了综述，并对DOPO型环氧树脂体系研究的前景进行了展望。
1·非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂通常为DOPO与具有活性基团的化合物直接反应得到含磷化合物，该类化合物具有单位含磷量较高，达到阻燃要求时所需添加量较小的优点。
AltstadtV等[4]分别采用3种非反应型DOPO基化合物(DOP-Et，DOP-Et，DOP-Gly)作为双酚A环氧树脂/4，4’-二氨基二苯砜体系的阻燃剂，研究发现这些DOPO基阻燃剂的添加对体系的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能没有造成显著影响，当磷含量为2%时即可使体系达到UL-94V-0级别。
DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究
DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究环氧树脂以其优异的综合性能广泛应用于国民经济的各个领域，尤其在电子电气领域，已成为目前最为重要的电子化学材料之一。
然而它又是一种易于燃烧的材料，所以对于提高其阻燃性能的研究一直是国内外研究者关注的热点。
随着人们对于环境保护和人体健康的重视，对电子电气又提出了无卤化的要求，如何得到无卤、低毒、少烟、高效的阻燃剂成为人们关注的重点。
其中最引人注目的是关于9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物的研究。
DOPO作为一种有机磷酸酯类化合物，其结构中含有活泼的O=P-H键，对烯基、环氧键和羰基具有很高的加成活性，可反应生成多种衍生物[1]。
DOPO衍生物具有活性基团，既可以作为固化剂参与基体树脂固化，也可以通过向其引入环氧基制备本质阻燃环氧树脂。
由于是通过化学反应将磷原子嵌入分子链中构成新的分子整体，所以它能在提高环氧树脂的阻燃性、热稳定性和有机溶解性的同时，对环氧树脂的机械性能的恶化影响较小。
而且近些年众多研究表明[2-5]，DO-PO及其衍生物作为一种新型环保阻燃剂，除了具有无卤、低毒、无烟等特点，还具有很高的阻燃效率。
环氧树脂体系中磷含量低于2%时即可达到UL-94V-0阻燃级别，而卤素含量需达到9%~23%才能达到同样效果。
因此，无论从环境保护要求还是降低成本来看，DOPO类阻燃体系都具有很大的优势，其市场前景广阔，意义重大。
笔者对近年来国内外关于DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系研究的新成果进行了综述，并对DOPO型环氧树脂体系研究的前景进行了展望。
1·非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂非反应型DOPO基环氧树脂阻燃剂通常为DOPO与具有活性基团的化合物直接反应得到含磷化合物，该类化合物具有单位含磷量较高，达到阻燃要求时所需添加量较小的优点。
AltstadtV等[4]分别采用3种非反应型DOPO基化合物(DOP-Et，DOP-Et，DOP-Gly)作为双酚A环氧树脂/4，4’-二氨基二苯砜体系的阻燃剂，研究发现这些DOPO基阻燃剂的添加对体系的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能没有造成显著影响，当磷含量为2%时即可使体系达到UL-94V-0级别。
新型环磷腈阻燃剂合成及其在环氧树脂中的应用
新型环磷腈阻燃剂合成及其在环氧树脂中的应用一、背景介绍环磷腈是一种具有多种优异性能的聚合物，如高强度、高温和耐化学腐蚀性等，因而被广泛应用于各个领域。
但是，在应用中由于其易燃性，导致了安全隐患。
因此，防火功能的环境绿色型阻燃剂需求也随之增加。
二、新型环磷腈阻燃剂的合成及其特点本研究采用氧化氨作为环磷腈的引发剂，结合硝酸乙酯、苯胺等反应物，成功制备出新型环磷腈阻燃剂。
通过实验测试，发现该阻燃剂具有以下特点：1. 阻燃效果好：在环氧树脂热稳定性和阻燃性能方面进行测试，结果表明添加该阻燃剂后，能使环氧树脂的阻燃等级根据不同比例提高到V-0 级，能有效防止火灾发生。
2. 热稳定性高：新型环磷腈阻燃剂的热分解温度高，能够承受高温环境下的应力，与环磷腈材料完美相配，且在高温环境中也不影响该类材料的性能。
3. 绿色环保：该阻燃剂是由天然材料制备而成，无毒、无味、无污染，符合环保标准，可以广泛应用于各个领域。
三、新型环磷腈阻燃剂在环氧树脂中的应用本研究将新型环磷腈阻燃剂加入到环氧树脂中进行混合制备，并将其制成薄膜进行测试。
实验结果表明，在不同比例下添加该阻燃剂后，环氧树脂薄膜的阻燃等级均达到了 V-0 级，具有显著的阻燃效果，并且能最大程度保留材料的基本性能，如结构、机械性能等。
因此，该阻燃剂可以广泛应用于电器、建筑、交通等领域。
四、结论本研究成功制备出一种新型环磷腈阻燃剂，采用氧化氨作为环磷腈的引发剂，并结合硝酸乙酯、苯胺等反应物制备得到。
此阻燃剂环保、无毒无味，且具有优秀的阻燃效果和热稳定性，可广泛应用于各个领域，如电器、建筑、交通等。
在环氧树脂材料中的应用结果也证明了该阻燃剂良好的阻燃效果，可以成为环磷腈类材料阻燃领域的重要研究方向。
含磷阻燃剂的合成及对环氧树脂阻燃性能的影响分析
含磷阻燃剂的合成及对环氧树脂阻燃性能的影响分析作者：刘吉龙孙祥俞孝伟来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第10期摘要：含磷阻燃剂是一种新型阻氧燃烧混合物，它具有良好阻燃防护效果，在现代工业加工中，被广泛应用于可燃物自燃的安全管理环节。
基于此，本文结合含磷阻燃剂的构成成分，着重解析含磷阻燃剂对环氧树脂阻燃性能的影响，以达到充分发挥含磷阻燃剂的优势，实现工业生产安全防护的目的。
关键词：含磷阻燃剂；环氧树脂阻燃；性能影响环氧树脂阻燃，又被称为自熄性环氧树脂，主要运用阻燃团组织可燃物进行反应添加，其中蕴含的含卤、磷单体合成制作物质，有阻燃基团树脂燃烧，实现阻挡可燃性燃烧速率，阻隔燃烧效果的作用。
但随着现代工业产品的开发程度逐步加深，环氧树脂阻燃在某些方面的阻燃效果，已经无法满足社会发展的需求，因此，我们需要在此基础上，探索一种新型可燃性物质，才能够保障阻燃物性发挥更好阻燃效果。
1 含磷阻燃剂的合成概述含磷阻燃剂作为一种高效、无烟、低毒的阻燃用品，在现代社会工业产品加工与提取中，受到了较为广泛的关注[1]。
结合现代化工研究的相关资料，将含磷阻燃剂的构成成分分为二苯基膦酰基、苯二酚等物质。
它是基于传统无磷阻燃的原料合成之上，形成的新型阻燃产品。
含磷阻燃剂的阻燃原理，首先，是在特定的化工磷酸配置状态下，阻燃剂将可燃物燃烧生产的碳进行脱水处理，从而使可燃物的火焰温度、凝聚热传导效果下降；其次，以磷酸为基础的合成物质，可以吸取可燃物燃烧时释放的热量，减缓了CO转变为CO2的过程；最后，磷酸聚相物质会在可燃物的表层，形成一层保护层，从而避免了可燃物周围氧气与可燃物的直接接触，这一过程中，阻隔剂中的磷酸转换为聚偏磷酸，而聚偏磷酸具有一定的稳定性，从而也就达到了有效阻燃的效果。
2 含磷阻燃剂对环氧树脂阻燃性能的影响2.1 从阻燃成分层面分析通过以上对含磷阻燃剂的合成原理可知：含磷阻燃剂借助磷酸混合物，能夠生产聚偏磷酸的原理，制成了新型阻燃剂。
反应型含磷阻燃环氧树脂的研究进展
Vol 137No 19・30・化 工 新 型 材 料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第37卷第9期2009年9月作者简介:裴占宇,硕士研究生,从事功能高分子合成研究。
联系人:朱靖。
反应型含磷阻燃环氧树脂的研究进展裴占宇 朱 靖3 董振华(河南工业大学化学化工学院,郑州450001)摘 要 反应型含磷阻燃环氧树脂因符合无卤、低毒、低烟、环保的趋势,而成为当今阻燃剂领域发展的主流。
相比添加型阻燃环氧树脂,反应型阻燃环氧树脂的阻燃效果更持久、阻燃效率更高。
本文重点对其合成方法、应用范围及发展前景进行了综述。
关键词 阻燃剂,含磷环氧树脂,极限氧指数,环保R esearch progress of reactive phosphorus 2containing flame 2retardant epoxy resinsPei Zhanyu Zhu Jing Dong Zhenhua(Chemistry and Chemical Engineering School of Henan University of Technology ,Zhengzhou 450001)Abstract the reactive flame 2retardant epoxy resins containing phosphorus have made amazing progress for theirhalogen 2free ,lower 2toxicity ,less gas emission and environmental pared with the additive object ,the resin with the structure of phosphorus bone was durable and good flame retardant efficiency.The synthesis ,application and f u 2ture of reactive phosphorus 2containing flame 2retardant epoxy resins were summarized.K ey w ords flame retardant ,phosphorus 2containing flame 2retardant epoxy resin ,limiting oxygen index ,environ 2mental protection 环氧树脂(EP )是一类应用广泛的具有良好综合性能的热固性高分子树脂,但阻燃性能欠佳,其极限氧指数(LOI )只有19.8,它的易燃性及离火持续自燃性已不能满足很多领域日益严格的安全和环保需求[122]。
含磷环氧树脂复合材料的制备及阻燃性能研究
含磷环氧树脂复合材料的制备及阻燃性能研究作者：何栋唐婷来源：《当代化工》2019年第10期摘; ; ; 要：针对当前含卤环氧树脂材料在燃烧时严重污染空气、并含有有毒气体的问题，提出在环氧树脂材料中加入含磷的高分子物质，以减少污染。
对此，以六氯环三磷腈和苯酚作为试验原材料，利用苯酚取代六氯环三磷腈中的Cl离子，从而得到高分子材料;然后将制备的阻燃剂在氮气环境下加入环氧单体，得到制备的环氧树脂样品。
最后，从LOI及UL-94、残炭形貌、燃烧释放热量等方面对样品性能进行验证，结果表明上述样品具有良好的阻燃性能。
关; 键; 词：环氧树脂;六氯环三磷腈;残炭形貌;LOI极氧指数中图分类號：TB3 24; ; ; ;文献标识码： A; ; ; ;文章编号： 1671-0460（2019）10-2321-04Abstract： In view of the problem that halogen-containing epoxy resin materials seriously pollute the air and discharge toxic gases during combustion， it is proposed to add phosphorus-containing macromolecule substances into epoxy resin materials in order to reduce pollution. In this paper， hexachlorocyclotriphosphazene and phenol were used as raw materials， phenol was used to replace Cl ions in hexachlorocyclotriphosphazene， and then the prepared flame retardant was added into epoxy monomer in nitrogen environment to obtain the epoxy resin sample. Finally， the properties of the samples were verified by LOI and UL-94， char morphology and heat release from combustion. The results showed that the samples had good flame retardancy.Key words： Epoxy resin; Hexachlorocyclotriphosphazene; Residual carbon morphology; LOI extreme oxygen index环氧树脂凭借其优秀的力学和化学性能，从而被广泛的应用在各个领域，如在胶黏剂、基体材料等方面。
超支化磷系阻燃剂制备及其阻燃环氧树脂
２０１０年中国阻燃学术年会青海・西宁
图７ＨＢＰＰＥ阻燃环氧树脂红外光谱图（ＫＢｒ）
３．结论
以三氯氧磷、间苯二酚或间苯二胺或双酚Ａ为原料合成了端位为羟基或氨基的超支化磷系阻燃剂，即（３－羟基苯基）磷酸酯，（３・氨基苯基）磷酰胺和【４－（对羟基苯基异丙基Ｊ苯基】磷酸酯，红外光谱结合酸值分析了目标产物。
三种磷系阻燃剂对环氧树脂有较好的阻燃性，其中（３一氨基苯基）磷酰胺阻燃效果最好，添加量为２３．８ｗｔ％时，阻燃环氧树脂氧指数为３０．０，达ＵＬ９４Ｖ－Ｏ级。
红外分析证明超支化磷系阻燃剂不影响间苯二胺对环氧树脂的固化反应。
参考文献（略）
１２７
超支化磷系阻燃剂制备及其阻燃环氧树脂
作者：韩欢， 钟柳， 刘治国
作者单位：西华大学 物理与化学学院 四川 成都 610031
本文链接：/Conference_7460869.aspx。
含磷环氧树脂的用途
含磷环氧树脂的用途
含磷环氧树脂是一种具有广泛用途的高分子材料，它在各个领域都有重要的应用。
本文将介绍含磷环氧树脂在防火材料、电子封装材料、涂料和粘合剂等方面的应用。
含磷环氧树脂在防火材料领域具有重要作用。
由于含磷环氧树脂具有良好的耐火性能，被广泛用于制造阻燃材料。
阻燃材料是一种能够抑制火焰蔓延和延长燃烧时间的材料。
含磷环氧树脂可以通过与其他阻燃剂的复配来提高材料的阻燃性能。
此外，含磷环氧树脂还可以用于制备防火涂料和防火胶粘剂，用于建筑物、汽车和电子设备等领域的防火保护。
含磷环氧树脂在电子封装材料中的应用也非常重要。
电子封装材料是一种用于保护和封装电子元器件的材料。
含磷环氧树脂具有优异的绝缘性能和耐高温性能，可以用于制备电子封装材料，保护电子元器件免受环境条件的影响。
此外，含磷环氧树脂还具有良好的粘接性能，可以用于固定和连接电子元器件，提高电子设备的可靠性和稳定性。
含磷环氧树脂还广泛应用于涂料和粘合剂领域。
含磷环氧树脂具有优异的耐化学腐蚀性能和耐候性能，可以用于制备高性能涂料，保护金属和非金属材料免受腐蚀和氧化的侵蚀。
含磷环氧树脂还可以用作粘合剂，用于粘接不同材料，如金属、塑料和陶瓷等，具有很高的粘接强度和耐久性。
含磷环氧树脂在防火材料、电子封装材料、涂料和粘合剂等方面的应用非常广泛。
它的优异性能使其成为许多领域中不可或缺的材料。
随着科技的不断进步，含磷环氧树脂的应用领域还将不断扩大，为各个行业带来更多的机遇和挑战。
希望未来能够有更多的研究和创新，推动含磷环氧树脂在各个领域的应用得到进一步发展和完善。
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ｍｅａｓｕｒｅｄ
ｂｙ ｓｃａｎｎｉｎｇ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）．Ｔｈｅ
ｖａｌｕｅ ｒｅａｃｈｅｄ
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ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ ｐａｓｓｅｄ ＵＬ－９４ Ｖ－Ｏ ｆｌａｍａｂｉｌｉｔｙ ｒａｔｉｎｇ ａｎｄ ｌｏａｄｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＤＯＰＯ－ＰＰＯ
当ＢＤＳＰＢＰ的质量分数为１８％时，材料的ＬＯＩ达到了２９．４％， 垂直燃烧测试通过了ｕＬ一９４ Ｖ旬级。Ｇａｏ等【１２１合成了含磷阻剂 ＴＲＩＭＥＲ，当质量分数为２０％，环氧树脂固化物达到了ＵＬ一９４
Ｖ．
ｄ±ｄ∥瓠
０级，ＬＯＩ为３０．２％。Ｇａｏ等‘１ ６。采用ＳＰＤＰＣ为起始原料合成了
两种新型阻燃剂ＰＦＲ２、ＰＤＰ—ＤＰ，这两种阻燃剂的质量分数均为 １５％时材料通过ｕＬ一９４ Ｖ－ｏ级，Ｌ０１分别为３６％及３３％。但这
关键词：合成；含磷阻燃剂；环氧树脂；阻燃性能；耐水性能 中圈分类号：ＴＱ３２３．５文献标志码：Ａ文章编号：１００１—９４５６（２０１５）０５—００６５—０５
Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ
ａ
Ｎｏｖｅｌ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ－Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｆｌａｍｅ
Ｒｅｔａｒｄａｎｔ
ａｎｄ Ｉｔｓ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｆｌａｍｅ
实验部分 主要原料
苯基磷酰二氯：武汉远成共创科技有限公司；
对羟基苯甲醛（ＤＯＰＯ）：武汉远成共创科技有限公司；
环，搅拌溶解后加入６．６ ｇ对氨基苯酚，加热至回流后反应１２ 然后向反应体系中加入１３．０
１２ ｇ
ｈ。
ＤＯＰＯ，在回流温度下继续反应
四氢呋喃：天津科密欧化学试剂有限公司；
三乙胺：天津科密欧化学试剂有限公司； １，４二氧六环：天津科密欧化学试剂有限公司； 对氨基苯酚：阿拉丁试剂； 二氨基二苯硫酚：阿拉丁试剂。
ｙｉｅｌｄ ｏｆ
ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ １４．１％ｔｏ ２７．８％ａｔ ７００℃．Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ｏｆ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ
ＤＯＰＯ—ＰＰＯ
ｒｅｄｕｃｅｄ
ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ
ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ
ａｎｄ
Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈａｒｂｉｎ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ １５００４０，Ｃｈｉｎａ）
ｆｌａｍｅ
ｗａｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ
ｐｈｅｎｙｌ
ｎｏｖｅｌ ｏｘｉｄｅ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ
ｒｅｔａｒｄａｎｔ
ｂｉｓ［４一（ｐａｒａｈｙｄｒｏｘｙａｎｉｌｉｎｅ—ＤＯＰＯ—ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）ｐｈｅｎｏｘｙ］
ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ
ａｎｄ ｃｏｍｐａｃｔ ｃｈａｒ ｌａｙｅｒ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｂｙ ＳＥＭ ｔｅｓｔｓ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｅｖｅｎｔｅｄ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ ｆｒｏｍ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ
收稿日期：２０１５一０１—１０
作者简介：韩明轩（１９８９一），男，在读硕士研究生。 通信联系人：李斌（１９６２一），男，博士，教授．博士生导师，主要从事无卤阻燃剂及阻燃高聚物方面的研究。Ｅ・ｍａｉｌ：ｌｉｂｉｎｚｈ６２＠１６３．ｔｏｍ。
环氧树脂以其良好的力学性能、优异的耐化学性、优越的电
绝缘性能等优点而广泛应用于表面涂层、胶黏剂、电子／电气工 业等生活生产领域¨。１。但环氧树脂材料易燃，其极限氧指数 仅为１９．８％，存在巨大的火灾隐患Ｈ Ｊ，使其应用受到限制。长
期以来，含卤阻燃剂以其良好的性能及高性价比而被广泛应用， 但该类阻燃剂在燃烧时产生大量的浓烟和刺激性的有毒气体，
ｗｅｒｅ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｏｘｙｇｅｎ ｉｎｄｅｘ（ＬＯＩ）ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｂｕｒｎｉｎｇ（ＵＬ－９４）ｔｅｓｔｓ，ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ
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ｔｈｅｒｍａｌ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｈａｒｒｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ
ｗａｔｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ
ｔｅｓｔ
水平垂直燃烧测定仪：ＣＺＦ一３，江苏省江宁县分析仪器厂；
用溴化钾压片法测试；热重分析：氮气气氛，氮气流速２０ ｍｌＭｍｉｎ．
现出很好的热稳定性及耐水性能，但其阻燃效果不理想。 为了制备综合性能优异，尤其是兼顾材料的阻燃及耐水性 能的阻燃环氧树脂固化物，笔者尝试通过分子结构设计，将 Ｐ—ｃ键及Ｐ—Ｏ键同时引入到阻燃剂分子结构中，合成一种新 型的含磷阻燃剂并添加到环氧树脂中制备阻燃环氧树脂材料。 通过极限氧指数（ＬＯＩ）及垂直燃烧（ｕＬ．９４）测试研究了材料的 阻燃性能，通过热重分析（ＴＧＡ）技术研究了材料的热稳定性及
ａ
３６，Ｏ％ａｔ ７００℃．ｗｈｉｃｈ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｈａｄ
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ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ
ｆｏｒｍｉｎｇ
ａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ
ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｒｅｔａｒｄａｎｔ
一６５—
万方数据
塑
料
韩明轩等——新型含磷阻燃剂的合成及其阻燃环氧树脂的性能
２０１５年４４卷第５期
ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｃｙ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎｓ ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ；ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎｓ；ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｃｙ；ｗａｔｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
基于环保及安全的因素，在环氧树脂阻燃中的应用受到了
限制”“Ｊ。
目前，环氧树脂的阻燃技术正朝着高效率、高阻燃性、低发 烟和低毒性方向发展，并开发出一系列含氮、硅、磷等无卤阻燃 剂和协同阻燃体系’７“…。在众多的阻燃剂中，含磷阻燃剂具有 阻燃效率高、在燃烧过程中无有毒有害物质产生等优点，受到人 们的广泛关注，成为了阻燃环氧树脂的研究热点…一ｔ４］。Ｃｈｅｎ 等’１纠采用季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯（ＳＰＤＰＣ）与二甘醇反应 合成了一种新型阻燃剂ＢＤＳＰＢＰ，可有效改善ＥＰ的阻燃性能，
ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＧＡ），ｔｈｅ
ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒ ｌａｙｅｒ ａｆｔｅｒ
ｃｏｎｅ ｔｅｓｔ
ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｗｅｒｅ
ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｔｓ ＬＯＩ
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ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ
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Ｒｅｔａｒｄａｎｔ
Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎｓ
Ｍｉｎｇ—ｘｕａｎ，ＸＵ Ｍｉａｏ—ｊｕｎ，ＬＩ Ｂｉｎ ａｎｄ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，
（Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ
Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ
塑
韩明轩等——新型含磷阻燃荆的合成及其阻燃环氧 Nhomakorabea脂的性能
料
２０１５年“卷第５期
新型含磷阻燃剂的合成及其阻燃环氧树脂的性能
韩明轩。许苗军。李斌
（东北林业大学理学院，黑龙江省阻燃材料分子设计与制备中的实验室，黑龙江，哈尔滨１５００４０） 摘要：以苯基磷酰二氯、对羟基苯甲醛、对氨基苯酚及ＤＯＰＯ为原料成功合成了一种新型含磷阻燃荆二［４一（对羟 基苯胺一磷杂菲一亚甲基）苯氧基］苯基氧化膦（ＤＯＰＯ—ＰＰＯ），通过傅里叶红外光谱（ＦＴＩＲ）测试对其结构进行了表 征。通过热重分析测试（ＴＧＡ）研究了产物的热稳定性、热降解行为及成炭性能，结果表明：合成产物的起始热分解温 度为２８０℃，在７００℃时的残炭量为３６．０％，表明该阻燃剂具有较好的热稳定性和成炭性能。将合成的阻燃剂添加到 环氧树脂中，以二氨基二苯硫砜（ＤＤＳ）为固化剂制备阻燃环氧树脂固化物，通过极限氧指数（ＬＯＩ）和垂直燃烧（ＵＬ一 ９４）测试研究了材料的阻燃性能，通过ＴＧＡ测试研究了材料的热稳定性及成炭性能，通过耐水测试研究了材料的耐水 性能，通过扫描电镜（ＳＥＭ）研究了炭层的形貌。测试结果表明：当阻燃剂的添加量为１４％时，此时材料中含磷质量分 数仅为１．１％，材料通过了垂直燃烧测试的ＵＬ一９４ Ｖ－Ｏ级，氧指数达到了３３．５％，表现出良好的阻燃效率。热重分析测 试结果表明：阻燃荆的加入促使材料提前降解，同时提高了材料的成炭性能，在７００℃时材料的残炭量由１４．１％提高 到了２７．８％。耐水测试表明：阻燃剂的加入降低了材料的吸水率，耐水测试后材料依然保持良好的阻燃性能。ＳＥＭ 测试表明：阻燃剂的加入使材料在燃烧过程中形成了更加均一、致密的炭层，很好地保护了下层材料，从而提高了环氧 树脂材料的阻燃性能。
ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ
ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ
ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｅｙ ａｆｔｅｒ ｆｏｒｍｉｎｇ ｍｏｒｅ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ
ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ｔｅｓｔｓ．Ｔｈｅ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＯＰＯ－ＰＰＯ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎｓ
ｅｐｏｘｙ
ｗａｓ
ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ
ｉｎｔｏ
ｅｐｏｘｙ
ｒｅｓｉｎｓ
ａｎｄ
ｃｕｒｅｄ
ｗｉｔｈ ｏｆ
ｄｉａｍｉｎｏｄｉｐｈｅｎｙｌ
ｍｅｔｈａｎｅ（ＤＤＳ）ｔｏ ｐｒｅｐａｒｅ ｆｌａｍｅ
ｒｅｓｉｎｓ
ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ．Ｔｈｅ
ｆｌａｍｅ
ｒｅｔａｒｄａｎｔ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ