新型硅硼磷阻燃剂的合成以及在防火涂料中的应用

作者：余正发; 展悦; 崔永岩^*

来源：中国塑料, 2022, 36(10): 117-124.

DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2022.10.017

• 硅丙乳液
• 合成
• 阻燃剂
• 防火涂料

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）、二甲氧基甲基乙烯基硅氧烷（DTTLL）和硼酸[B(OH)3]合成了一种分子结构中含有硅硼磷的阻燃剂（SiBP）。分别用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和氢核磁共振光谱仪（1HNMR）表征了SiBP的化学结构。用热失重分析仪（TG）表征了SiBP的热稳定性，在氮气氛围下SiBP的起始分解温度为110℃，并且在氮气气氛下800℃的残炭率高达40%。以硅丙乳液为基体，通过加入多聚磷酸铵（APP）为协效阻燃剂，SiBP为主阻燃剂，双季戊四醇（Di-PE），三聚氰胺（MEL），无机填料硅微粉进行复配制备一种防火涂料。利用极限氧指数测定仪（LOI）,UL 94垂直燃烧测试、TG、大木板燃烧实验对其防火性能进行详细的表征和分析，利用扫描电子显微镜观察炭层燃烧后的微观和宏观形貌。通过压缩性能测试仪、电子万能试验机对炭层强度和涂料剥离强度进行表征。结果表明，当APP为10份（质量份，下同）、SiBP为20份、Di-PE为4份、MEL为8份、硅微粉为25份时，极限氧指数提高到29.2%,UL 94达到V-0级，残炭率为38.5%，剥离强度提高到0.325 kN/m，炭层压缩强度增加到1.4 MP，亲水性增加。

• 单位
  材料学院; 天津科技大学