环三磷腈-DOPO大分子阻燃剂的合成及阻燃环氧树脂性能

作者：江民文; 尹晨辉; 李胜; 李晓丽^*

来源：高等学校化学学报, 2019, 40(12): 2615-2622.

• 环三磷腈-DOPO大分子
• 阻燃剂
• 环氧树脂

通过取代反应、缩合反应和加成反应等合成了一种无机-有机杂化大分子阻燃剂——六-[4-(N-苯基氨基-DOPO-次甲基)苯氧基]环三磷腈(DOPO-PCP),并利用傅里叶变换红外光谱、1H和31P核磁共振波谱对其进行结构表征.将DOPO-PCP用于环氧树脂(DGEBA)阻燃,得到环氧树脂阻燃固化物,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、热重分析与锥形量热(Cone)测试等对阻燃环氧树脂固化物的热稳定性及燃烧性能进行分析;利用扫描电子显微镜及Mapping观察并分析了燃烧碳层的形貌与元素分布.研究结果表明,产物的结构符合设计的DOPO-PCP分子结构;当DOPO-PCP在DGEBA中添加量(质量分数)达12. 2%时,磷含量为1. 3%,制得的阻燃环氧树脂固化物垂直燃烧测试通过UL-94 V-0级,LOI值为36. 2%; Cone测试结果表明,DOPO-PCP的添加有效降低了DGEBA燃烧时热量与烟气的释放,且在高温下碳残余量显著增加.研究表明DOPO-PCP兼具气相和凝固相阻燃机理,对DGEBA有良好的阻燃性能.

• 单位
  黑龙江省科学院石油化学研究院; 东北林业大学