新型环磷腈阻燃剂合成及其在环氧树脂中的应用
新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中 的应用与阻燃机理研究
新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中的应用与阻燃机理研究随着现代工业的不断发展，安全防火问题也越来越受到重视。
因此，研究新型阻燃材料的制备和应用，具有很高的实用价值。
磷氮协同类阻燃剂是一种新型的阻燃剂，在阻燃效果和环境友好性方面具有优异的性能。
本文旨在介绍新型磷氮协同类阻燃剂的制备和其在环氧树脂中的应用，并分析其阻燃机理。
一、新型磷氮协同类阻燃剂的制备1、原料选择新型磷氮协同类阻燃剂中，磷和氮是阻燃的主要元素。
因此，在原料选择时，需要选择含有这两种元素的化合物作为原料。
过氯化磷、三甲胺等是常用的原料。
2、制备方法制备新型磷氮协同类阻燃剂的方法有很多种，常见的方法有溶剂法、溶胶凝胶法和共沉淀法等。
二、新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的应用1、阻燃机理新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的阻燃机理主要有以下几种：（1）磷氮协同效应：磷和氮可以加强阻燃材料的炭化产物，增加阻燃材料的热稳定性和抗氧化性。
（2）物理抑制：新型磷氮协同类阻燃剂能够吸收并隔离燃烧的有害气体，防止火势蔓延。
（3）气相阻燃：新型磷氮协同类阻燃剂可以通过受热分解释放出吸热气体，从而冷却和稀释热源，起到气相阻燃作用。
（4）凝固相阻燃：新型磷氮协同类阻燃剂能够增加炭化物的数量和炭化程度，提高凝固相阻燃效果。
2、应用优势新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的应用具有以下优势：（1）阻燃效果显著，达到了UL94 V0级别的阻燃标准。
（2）与环境友好，无毒无害，符合环境保护要求。
（3）具有良好的耐热性和耐氧化性，可以有效地抵抗高温和氧化环境的影响。
三、总结新型磷氮协同类阻燃剂是一种性能优异，应用广泛的阻燃材料。
其制备方法较为简单，并且具有环境友好的特点，可以有效地提高阻燃材料的性能。
在环氧树脂中的应用效果也十分显著，具有广阔的应用前景。
环磷腈阻燃剂的开发与应用研究进展_元东海
略）。经乳液共聚后将其用于棉 织 物 阻 燃，整 理 后 的 棉 织 物 表
ＬＯＩ值 随 之 增 加 ，当 添 加 量 超 过 １０％ 后，ＬＯＩ达 到 ３０％；而 不 添
面覆盖了一层 聚 合 物 膜，并 在 纤 维 之 间 相 互 粘 连。 这 说 明 阻
加任何阻燃剂的 ＡＢＳ树脂 ＬＯＩ仅为１８％，在空气中极易燃烧。 姚 淑 焕 等 将 ［１２］ （Ｉ）用 于 阻 燃 ＰＶＡ 纤 维 ，随 着 添 加 量 的 增
定的开发价值。 此外，钱立军等［９］以六氯环三 磷 腈 、对 羟 基 苯 甲 醛 和 磷 杂
菲（ＤＯＰＯ）为原料，经两步反应制得一种含磷杂菲 结 构 的 新 型 环磷腈化合物：六－（ＤＯＰＯ 羟甲 基 苯 氧 基）－环 三 磷 腈 （结 构 式 略），该化合物６００℃时 残 炭 率 约 为 ４６．７ ％，可 用 于 环 氧 树 脂 无 卤 阻 燃 ，但 具 体 应 用 及 相 关 性 能 测 试 尚 未 见 报 道 。
（ＩＶ）（Ｖ）所示。将其作为 阻 燃 剂 和 固 化 物 用 于 增 韧 和 未 增 韧
陈 胜 等 以 ［２３－２４］ 六 氯 环 三 磷 腈 为 原 料 ，自 制 了 烷 氧 基 环 三
的环氧组分。ＴＧＡ 数据显示，用 以 上 ３ 种 氨 基 环 三 磷 腈 固 化
磷腈阻燃剂（结构式略）。将其 作 为 添 加 型 阻 燃 剂 共 混 改 性 粘
刘 亚 青 等 以 ［４－６］ 六 氯 环 三 磷 腈 、苯 酚 和 一 乙 醇 胺 为 原 料 ， 经两步反应制得四苯氧 基－二 胺 乙 氧 基 环 三 磷 腈 （结 构 式 略 ）。 将其与甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）进行缩聚反应，开发 出 一 种 阻 燃 性功能高分子材料，当 Ｐ 含量为１．５％～２．５％时，可得自熄性
三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈的合成及其对环氧树脂的阻燃作用研究中期报告
三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈的合成及其对环氧树脂的阻燃作用研究中期报告中期报告一、研究背景和意义环氧树脂是一种具有广泛应用前景的高分子材料，然而其低阻燃性质限制了其在高温环境下的使用。
因此，提高环氧树脂的阻燃性能是目前研究的重点之一。
其中，三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈作为一种重要的阻燃剂已经引起了广泛关注。
二、研究内容本研究旨在合成三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈，并探究其对环氧树脂的阻燃作用机理。
本次中期报告主要介绍了以下内容：1. 合成三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈首先合成了聚环三磷腈（PPT）作为前驱体，再通过改性反应得到了三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈（MPP）。
采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振氢谱（1H NMR）对样品进行了表征。
2. 测试三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈的热稳定性能利用热重分析仪（TGA）测试了MPP的热稳定性能。
结果表明，MPP的耐高温性能较好，能够在300℃以上的温度下稳定分解，同时其初始热分解温度（T5）为350℃左右，符合环氧树脂的使用要求。
3. 研究三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈对环氧树脂的阻燃作用将不同质量含量的MPP与环氧树脂进行混合，并利用极限氧指数（LOI）和热重分析（TGA）等测试手段对样品的阻燃性能进行了评估。
结果表明，MPP能够显著提高环氧树脂的阻燃性能，且随着MPP质量含量的增加，样品的LOI值逐渐提高，热稳定性能也逐渐提高。
三、下一步工作计划1. 优化三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈的合成工艺，提高产率和纯度；2. 探究三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈的阻燃机理，深入理解其在环氧树脂中的作用；3. 进一步评估三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈与环氧树脂的相容性及其对物理性能的影响。
新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中 的应用与阻燃机理研究
新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中的应用与阻燃机理研究的实际应用情况一、应用背景随着现代工业的不断发展，对于防火和阻燃性能要求越来越高。
环氧树脂作为一种重要的结构材料，在航空、航天、电子、电力等领域得到广泛应用。
然而，环氧树脂在高温下易燃且有毒烟雾释放，对人身安全和财产造成巨大威胁。
因此，开发新型高效的阻燃剂对于提高环氧树脂的阻燃性能至关重要。
近年来，新型磷氮协同类阻燃剂因其优异的综合性能受到了广泛关注。
通过将含有磷和氮元素的化合物引入环氧树脂体系中，可以显著提高其阻燃性能，并且具有低毒、低烟密度等优点。
二、新型磷氮协同类阻燃剂的制备新型磷氮协同类阻燃剂可以通过以下步骤进行制备：1.选择合适的含有磷和氮元素的化合物作为原料，如含有磷-氮键的化合物、含有磷-氧键的化合物等。
2.将选定的原料与适量的溶剂混合，并加入催化剂，进行反应。
反应条件包括温度、压力、反应时间等。
3.进行反应后，通过过滤、洗涤、干燥等工艺步骤得到目标产物。
4.对得到的新型磷氮协同类阻燃剂进行表征，包括结构分析、纯度检测等。
三、新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的应用新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的应用主要包括以下方面：1.环氧树脂复合材料：将新型阻燃剂与环氧树脂进行混合，并加入填充材料和增强材料，制备成环氧树脂复合材料。
这种复合材料具有优异的阻燃性能和机械性能，可以用于制备火车内饰板、飞机零部件等。
2.环氧树脂涂料：将新型阻燃剂与环氧树脂、溶剂等混合，制备成环氧树脂涂料。
这种涂料具有良好的阻燃性能和耐火性，可以用于建筑物和船舶等领域的防火涂料。
3.环氧树脂胶粘剂：将新型阻燃剂与环氧树脂、固化剂等混合，制备成环氧树脂胶粘剂。
这种胶粘剂具有优异的阻燃性能和粘接强度，可以用于电子元器件的封装和固定。
四、阻燃机理研究的实际应用情况对于新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的阻燃机理进行深入研究是提高其应用效果的关键。
通过实验方法和理论模拟等手段，可以揭示其阻燃机理，并指导材料设计和应用开发。
环状磷腈／聚磷酸铵／三聚氰胺膨胀阻燃环氧树脂研究
第２４卷㊀第３期２０１６年６月㊀材㊀料㊀科㊀学㊀与㊀工㊀艺ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ㊀Ｖｏｌ ２４Ｎｏ ３Ｊｕｎ．２０１６㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｄｏｉ：１０．１１９５１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－０２９９．２０１６０３１２环状磷腈／聚磷酸铵／三聚氰胺膨胀阻燃环氧树脂研究王会娅，卢林刚，陈英辉，郭㊀楠，杨守生（中国人民武装警察部队学院，河北廊坊，０６５０００摘㊀要：本文以ＤＯＰＯ衍生物六（４－ＤＯＰＯ羟甲基苯氧基）环三磷腈（ＤＯＰＯＭＰＣ）㊁聚磷酸铵（ＡＰＰ）以及三聚氰胺（ＭＥＬ）形成复配膨胀体系（ＩＦＲ）阻燃环氧树脂．采用极限氧指数（ＬＯＩ）㊁水平㊁垂直燃烧（ＵＬ－９４）方法研究了ＩＦＲ体系对环氧树脂体系阻燃性能影响，通过锥形量热（ＣＯＮＥ）研究了体系燃烧特性，通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对体系成炭情况进行观察．结果表明，ＩＦＲ膨胀阻燃体系对环氧树脂具有良好的协同阻燃作用，其中８％ＤＯＰＯＭＰＣ／８％ＡＰＰ／４％ＭＥＬ（ＥＰ３）体系ＬＯＩ值较纯ＥＰ（ＥＰ０）提高３７．８％；各项燃烧参数也得到了改善，热释放速率峰值（ｐｋ－ＨＲＲ）㊁有效燃烧热平均值（ａｖ－ＥＨＣ）㊁比消光面积平均值（ａｖ－ＳＥＡ）及一氧化碳释放速率平均值（ａｖ－ＣＯ）相对于１０％ＤＯＰＯＭＰＣ／１０％ＡＰＰ／ＥＰ（ＥＰ１）分别降低了５３．８％㊁８４．４％㊁５７．７％和７５．８％；拉伸强度㊁弯曲强度和冲击强度较ＥＰ１分别提高了１．３倍㊁７９．４％和２．５倍；宏观拍摄和扫描电镜结果表明ＥＰ３膨胀炭层连续㊁均匀㊁致密，阻燃效果良好．关键词：三聚氰胺；膨胀阻燃；环氧树脂；协同阻燃中图分类号：ＴＱ３２３．８文献标志码：Ａ文章编号：１００５－０２９９（２０１６）０３－００６８－０６Ｓｔｕｄｙｏｆｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅ⁃ｒｅｔａｒｄａｎｔｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｂａｓｅｄｏｎＭＥＬａｎｄＤＯＰＯｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓＷＡＮＧＨｕｉｙａ，ＬＵＬｉｎｇａｎｇ，ＣＨＥＮＹｉｎｇｈｕｉ，ＧＵＯＮａｎ，ＹＡＮＧＳｈｏｕｓｈｅｎｇ（ＣｈｉｎｅｓｅＰｅｏｐｌｅᶄｓＡｒｍｅｄＰｏｌｉｃｅＦｏｒｃｅＡｃａｄｅｍｙ，Ｌａｎｇｆａｎｇ０６５０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｍｅｌａｍｉｎｅ（ＭＥＬ），ｈｅｘａｌｉｓ⁃（４⁃ＤＯＰＯ⁃ｍｅｔｈａｎｏｌｐｈｅｎ⁃ｏｘｙ）⁃ｃｙｃｌｏｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ（ＤＯＰＯＭＰＣ）ａｎｄｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅ（ＡＰＰ）ｗｅｒｅａｄｄｅｄｔｏＥｐｏｘｙｒｅｓｉｎ（ＥＰ）ｔｏｆｏｒｍａｎｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｓｙｓｔｅｍ（ＩＦＲ）．ＴｈｅｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙｏｆｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｔｈａｔｗａｓａｄｄｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＭＥＬａｄｄｉｔｉｖｅａｍｏｕｎｔｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｙＵＬ⁃９４ｖｅｒｔｉｃａｌ／ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｂｕｒｎｉｎｇｔｅｓｔａｎｄｌｉｍｉｔｅｄｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘ（ＬＯＩ）ｔｅｓｔ．ＴｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｗｅｒｅａｌｓｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙＴＧＡａｎｄＣＯＮＥ．ＴｈｅｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙＳＥＭ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｐｒｏｐｅｒａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＭＥＬｐｌａｙｅｄａｒｏｌｅｏｆｓｙｎｅｒｇｉｓ．Ｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘｖａｌｕｅｃｏｕｌｄｄｅｃｌｉｎｅ３７．８％ｆｏｒｔｈｅｓａｍｐｌｅＥＰ３（８％ＤＯＰＯＭＰＣ／８％ＡＰＰ／４％ＭＥＬ）．Ｔｈｅｃｏｎｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｈｅａｔｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ，ａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｈｅａｔｏｆｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｓｐｅｃｉｆｉｃｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎａｒｅａａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｃａｒｂｏｎｍｏｎｏｘｉｄｅｏｆｔｈｅＥＰ３ｗｅｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｄ５３．８％㊁８４．４％㊁５７．７％ａｎｄ７５．８％ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｏｓｅｏｆＥＰ１（１０％ＤＯＰＯＭＰＣ／１０％ＡＰＰ／ＥＰ）．Ａｎｄｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｗｅｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１．３ｔｉｍｅｓ，７９．４％ａｎｄ２．５ｔｉｍｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏＥＰ１；ＴｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｃｒｏａｎｄｍｉｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃａｒｂｏｎｌａｙｅｒｏｆＥＰ３ｗａｓｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ，ｅｖｅｎａｎｄｄｅｎｓｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｌａｍｉｎｅ（ＭＥＬ）；ｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎ；ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ；ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔ收稿日期：２０１６－０２－２２．基金项目：国家自然科学基金项目（２１４７２２２４１）；河北省自然科学基金资助项目（Ｅ２０１６５０７０２７）．作者简介：王会娅（１９７４ ），女，副教授．通信作者：卢林刚，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｌｌｇ＠ｉｃｃａｓ．ａｃ．ｃｎ．㊀㊀磷杂菲（ＤＯＰＯ）和磷腈模块均是有机磷系阻燃剂中后起之秀，它们的结构组成决定了其作为阻燃剂组成单元时阻燃高效性［１－８］．新近合成的Ｐ－Ｎ膨胀型阻燃剂六（４－ＤＯＰＯ羟甲基苯氧基）环三磷腈（ＤＯＰＯＭＰＣ）是集磷杂菲（ＤＯＰＯ）和磷腈模块于一体的星状分子，其与聚磷酸铵（ＡＰＰ）复配作用于易燃高分子材料环氧树脂时表现出良好的阻燃效果，但材料力学性能大幅度下降是该新型阻燃剂推向市场㊁应用于环氧树脂材料阻燃的重大阻力［９－１２］．本课题将三聚氰胺（ＭＥＬ）［１３－１５］作为膨胀体系中的气源引入ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＥＰ复配成新的膨胀阻燃体系（ＩＦＲ），以期提高环氧树脂阻燃性能，以及改善其力学性能．O O HPC HOO HOP CO H O P OC H O HH OC HOPOO HH COPOOPC H O O HOPNNPP NOOOOO图１㊀六（４－ＤＯＰＯ羟甲基苯氧基）环三磷腈（ＤＯ⁃ＰＯＭＰＣ）结构式１㊀实㊀验１．１㊀主要原料依据参考文献［７］合成六（４－ＤＯＰＯ羟甲基苯氧基）环三磷腈（ＤＯＰＯＭＰＣ）；聚磷酸铵ＩＩ型（ＡＰＰ），平均聚合度＞１５００，工业级，青岛海化阻燃材料有限公司；间苯二胺（ｍ－ＰＤＡ），分析纯，天津大茂化学试剂厂；Ｅ－４４环氧树脂，工业级，蓝星新材料无锡树脂厂；三聚氰胺（ＭＥＬ），分析纯，天津赢达稀贵化学试剂厂；其他试剂均为分析纯．１．２㊀主要设备及仪器氧指数仪ＨＣ－２ＣＺ，南京上元分析仪器厂；水平垂直燃烧仪ＵＬ９４ＳＣＺ－３，南京上元分析仪器厂；锥形量热仪Ｓ００１，英国ＦＴＴ公司；万能电子试验机ＸＷＷ－１０Ａ，河北承德金建检测仪器有限公司；简支梁冲击试验机ＸＪＪ－５，河北承德金建检测仪器有限公司；扫描电子显微镜ＫＹＫＹ２８００，中科科仪厂．１．３㊀性能测试按照ＧＢ／Ｔ２４０６ ９３进行氧指数测定，每组试样数１０，尺寸１２０．０ｍｍˑ６．５ｍｍˑ３．０ｍｍ；按ＡＮＳＩ／ＵＬ９４ ２０１０进行水平垂直燃烧测定，每组样条数５，尺寸１３０．０ｍｍˑ１２．５ｍｍˑ３．０ｍｍ；按ＡＳＴＭＥ １３５４标准进行锥形量热实验，热辐射功率３５ｋＷ㊃ｍ－２，每组试样数２，尺寸１００ｍｍˑ１００ｍｍˑ４ｍｍ；按照ＧＢ１０４０ ９２㊁ＧＢ／Ｔ９３４１ ２０００进行拉伸强度㊁弯曲强测定，加载强度均为２ｍｍ㊃ｍｉｎ－１；按照ＧＢ／Ｔ１０４３ ２００８进行耐冲击强度测定，冲击速度２．９ｍ㊃ｓ－１；将燃烧后炭层粘到样品盘上，断口表面经喷金处理，通过ＳＥＭ上进行形貌分析．１．４㊀阻燃环氧树脂制备参考表１配方，设定鼓风干燥箱温度为８０ħ，对模具进行预热，降低环氧树脂粘度；按照配方称取固化剂间苯二胺，置于鼓风干燥箱使其熔化为液态．于８０ħ下依次将已干燥的ＤＯ⁃ＰＯＭＰＣ，ＡＰＰ和ＭＥＬ加至ＥＰ，搅拌使混合均匀；将固化剂间苯二胺与混合阻燃剂的ＥＰ倒入已预热模具中，固化４ｈ后自然冷却．将混合物倒入双辊塑炼机进行混炼㊁塑化㊁拉片，将片材放入模具中，经平板硫化机加热㊁加压㊁冷却，最后裁剪得到所需标准试样．表１㊀纯ＥＰ及ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ复合材料的配方样品ＥＰｍ－ＰＤＡＤＯＰＯＭＰＣＡＰＰＭＥＬＥＰ０９０．９９．１０００ＥＰ１７２．７７．３１０１００ＥＰ２７２．７７．３９９２ＥＰ３７２．７７．３８８４ＥＰ４７２．７７．３７．５７．５５ＥＰ５７２．７７．３６．７６．７６．７ＥＰ６７２．７７．３５５１０ＥＰ７７２．７７．３３．３３．３１３．４ＥＰ８７２．７７．３２．５２．５１５２㊀结果与讨论２．１㊀极限氧指数（ＬＯＩ）㊁ＵＬ－９４燃烧分析表２为纯ＥＰ（ＥＰ０）及复合材料ＬＯＩ㊁ＵＬ－９４燃烧性能测试数据．经ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ阻燃的环氧树脂（ＥＰ１）体系ＬＯＩ值从纯ＥＰ０时的２５．４％增至３６．３％，较ＥＰ０提高４１．８％，实现材料难燃；保持阻燃剂总添加量２０％（质量分数）不变，添加不同质量分数的ＭＥＬ制得ＥＰ２ ＥＰ８阻燃体系，在ＵＬ９４燃烧试验中，ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ体系两次施焰时间均很短，小于４ｓ，且移开火焰后迅速自熄，基本不存在有焰燃烧，均达到Ｖ－０级；但体系ＬＯＩ值随ＭＥＬ量增加逐渐降低，这是因为ＭＥＬ加入使阻燃剂受热分解产生气源量增加，导致燃烧初期所形成的炭层破裂；其中ＥＰ３（８％ＤＯＰＯＭＰＣ／８％ＡＰＰ／４％ＭＥＬ／ＥＰ）体系ＬＯＩ值为３５％，虽较ＥＰ１略有下降，但相比ＥＰ０仍提高３７．８％；ＥＰ３燃烧后形成炭层硬度较大，整个样条均燃烧完毕无断裂，表明适量的ＭＥＬ添加至ＤＯ⁃ＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ体系，能够提高炭层质量．㊃９６㊃第３期王会娅，等：环状磷腈／聚磷酸铵／三聚氰胺膨胀阻燃环氧树脂研究表２㊀ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ复合材料的氧指数和ＵＬ９４测试结果样品ＬＯＩ／％ＵＬ９４ＨＢＵＬ９４ＶＥＰ０２５．４ＨＢ－３－１６．１Ｖ－２ＥＰ１３６．３ＨＢＶ－０ＥＰ２３４．６ＨＢＶ－０ＥＰ３３５．０ＨＢＶ－０ＥＰ４３０．０ＨＢＶ－０ＥＰ５２９．６ＨＢＶ－０ＥＰ６２８．２ＨＢＶ－０ＥＰ７２８．２ＨＢＶ－０ＥＰ８２８．０ＨＢＶ－０Ｎｏｔｅｓ：ＬＯＩ⁃Ｌｉｍｉｔｅｄｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘ；ＵＬ９４ＨＢ⁃Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｆｌａｍｅｔｅｓｔ；ＵＬ９４⁃ｆｌａｍｅｔｅｓｔ．２．２㊀燃烧特性分析２．２．１㊀易燃性和释热特性分析表３㊁图２分别为复合材料锥形量热试验相关数据及热释放速率与时间关系曲线．由表３数据可知，纯ＥＰ０的ＨＲＲ曲线陡峭，１７０ｓ时被引燃，很快达到峰值１２４３．２７ｋＷ㊃ｍ－２，平均热释放速率ａｖ－ＨＲＲ达２８６．７３ｋＷ㊃ｍ－２，热释放总量ＴＨＲ达１０４．３１ＭＪ㊃ｍ－２；经ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ阻燃的ＥＰ１引燃时间增加至２００ｓ，ＨＲＲ曲线明显平缓，ｐｋ－ＨＲＲ值㊁ａｖ－ＨＲＲ和ＴＨＲ值较ＥＰ０分别降至３１４．３７ｋＷ㊃ｍ－２㊁７４．７５ｋＷ㊃ｍ－２㊁２８．１９ＭＪ㊃ｍ－２，降幅７４．７％㊁７３．９％㊁７３．０％，表明ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ的加入延缓了环氧树脂热降解，具有良好的阻燃作用；经ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ膨胀阻燃剂的引入使ＥＰ２ ＥＰ８体系ＨＲＲ进一步降低，ＨＲＲ曲线较ＥＰ１更加平缓，燃烧时间延长，体系引燃时间较ＥＰ１均有不同程度提前，这是由于ＭＥＬ受热先于阻燃剂以及ＡＰＰ发生分解；随ＭＥＬ添加量增加ｐｋ－ＨＲＲ㊁ａｖ－ＨＲＲ及ＴＨＲ呈现先降后增的趋势，其中ＥＰ３降幅最大，其ｐｋ－ＨＲＲ㊁ａｖ－ＨＲＲ及ＴＨＲ较ＥＰ１分别降至１４５．２２ｋＷ㊃ｍ－２㊁６８．２５ｋＷ㊃ｍ－２㊁２７．０５ＭＪ㊃ｍ－２，降幅５３．８％㊁８．７％㊁４．１％；此外，由图２可见，经添加ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ复合阻燃材料体系的ＨＲＲ曲线呈Ｍ峰形，为高效膨胀阻燃的典型特征，有效抑制环氧树脂的热分解性能，抑制了火灾蔓延．表３㊀ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ复合材料的锥形量热试验数据样品ＴＴＩ／ｓｐｋ－ＨＲＲ／（ｋＷ㊃ｍ－２）ａｖ－ＨＲＲ／（ＫＷ㊃ｍ－２）ａｖ－ＥＨＣ／（ＭＪ㊃ｋｇ－１）ａｖ－ＳＥＡ／（ｍ２㊃ｋｇ－１）ａｖ－ＣＯ／（ｋｇ㊃ｋｇ－１）ＴＨＲ／（ＭＪ㊃ｍ－２）ＥＰ０１７０１２４３．２７２８６．７３２８．９９１１１５．０６０．１８１０４．３１ＥＰ１２００３１４．３７７４．７５８８．９９３５８３．３８０．２９２８．１９ＥＰ２１００１８９．１１７７．２２１３．５６１３１９．５００．０８１７．３３ＥＰ３１６０１４５．２２６８．２５１３．９０１５１５．０８０．０７２７．０５ＥＰ４１８０１４７．９８８７．４２１５．６９１４７２．７００．０７４２．９０ＥＰ５１３０１７９．１７７９．３８１５．７５１２５．１４０．０７３１．２４ＥＰ６１９５１４２．６８９２．１８１７．２８２９６１．１９０．０５６６．９４ＥＰ７１４５２１０．３６１１９．００１６．１５１７１１．８６０．０５５５．００ＥＰ８１０５２８９．２２１５８．９３１７．１９５６９．１５０．０４６３．６１Ｎｏｔｅｓ：ＴＴＩ⁃Ｔｉｍｅｔｏｉｇｎｉｔｉｏｎ；ｐｋ⁃ＨＲＲ⁃Ｐｅａｋｈｅａｔｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ；ａｖ⁃ＨＲＲ⁃Ａｖｅｒａｇｅｈｅａｔｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ；ａｖ⁃ＥＨＣ⁃Ａｖｅｒａｇｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｈｅａｔｏｆｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ；ａｖ⁃ＳＥＡ⁃Ａｖｅｒａｇｅｓｐｅｃｉｆｉｃｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎａｒｅａ；ａｖ⁃ＣＯ⁃ＣＯａｖｅｒａｇｅｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ；ＴＨＲ⁃Ｔｏｔａｌｈｅａｔｒｅｌｅａｓｅ．120010008006004002000100200300400t /sH R R /(k W m -2)E P 0E P 1E P 2E P 3E P 6图２㊀纯ＥＰ及部分阻燃复合材料的热释放速率曲线由表３数据可见，ＥＰ１的平均有效燃烧热（ａｖ－ＥＨＣ）相较ＥＰ０从２８．９９ＭＪ㊃ｋｇ－１升高至８８．９９ＭＪ㊃ｋｇ－１，气相燃烧程度大幅增加；而经ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ膨胀阻燃作用的ＥＰ２ ＥＰ８试样ａｖ－ＥＨＣ较ＥＰ１明显降低，且相较ＥＰ０降幅显著，最低降至１３．５６ＭＪ㊃ｋｇ－１；其中ＭＥＬ添加量为４％（ＥＰ３）时，较ＥＰ１㊁ＥＰ０分别下降８４．４％㊁５２．１％．表明ＭＥＬ可以通过促进体系成炭实现固相阻燃，抑制热分解速率，而且其分解产生的不燃气体不仅可以稀释可燃气体和氧气浓度，实现气相阻燃，从而降低材料的火灾危险性．２．２．２㊀生烟特性及烟毒性分析图３中（ａ）㊁（ｂ）分别为复合材料比消光面积曲线和ＣＯ释放速率曲线．比消光面积（ＳＥＡ）㊁ＣＯ释放量越大，材料烟毒危险性越大．由表３数据和图３曲线可见，ＥＰ１体系ａｖ－ＳＥＡ㊁ａｖ－ＣＯ相较ＥＰ０分别增幅２．２１倍㊁６１．１％，ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ使体系烟毒性显著增加；加入ＭＥＬ后，ＥＰ２ ＥＰ８体系ＳＥＡ㊁ＣＯ比ＥＰ１大幅度降低，特别是ＣＯ释放量在加入ＭＥＬ后得到明显抑制，使体系在燃烧中㊃０７㊃材㊀料㊀科㊀学㊀与㊀工㊀艺㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２４卷㊀期才有大量烟气产生；其中ＥＰ３的ａｖ－ＳＥＡ㊁ａｖ－ＣＯ比ＥＰ１分别降低５７．７％，７５．９％，效果最好，实现了抑烟和减少ＣＯ释放的效果．450040003500300025002000150010005000050100150200250300350S E A /(m 2k g -1)t /s E P 0E P 1E P 31.51.00.550100150200250300350C O Y /(k g k g -1)t /sE P 0E P 1E P 3(a )(b )图３㊀（ａ）㊁（ｂ）分别为ＥＰ０㊁ＥＰ１和ＥＰ３样品的比消光面积以及ＣＯ释放率曲线２．２．３㊀燃烧特性指数分析表４为复合材料四项燃烧性能指数．表４㊀阻燃体系的燃烧性能指数样品ＦＧＩ／（ｋＷ㊃ｍ－２㊃ｓ－１）ＴＨＲＩ６ｍｉｎ／（ＭＪ㊃ｍ－２）ＴＳＰＩ６ｍｉｎ／（ｍ２㊃ｇ㊃ｋｇ－１㊃ｓ－１）ＴｏｘＰＩ６ｍｉｎ／（ｇ㊃ｓ－１）ＥＰ０７．３１２．０１３．５５１．１９ＥＰ１１．５７１．４３３．７４１．０６ＥＰ２１．８９１．３１３．２５０．４７ＥＰ３０．９１１．３９３．３８０．４７ＥＰ４０．７９１．５０３．４２０．５７ＥＰ５１．３８１．４６２．３２０．５２ＥＰ６０．７３１．５２３．７００．４１ＥＰ７１．４５１．６３３．６１０．４７ＥＰ８２．７５１．７６３．２２０．５６Ｎｏｔｅｓ：ＦＧＩ⁃Ｆｉｒｅｇｒｏｗｔｈｉｎｄｅｘ；ＴＨＲ６ｍｉｎ⁃Ｔｏｔａｌｈｅａｔｒｅｌｅａｓｅｉｎｄｅｘ；ＴＳＰＩ６ｍｉｎ⁃Ｔｏｔａｌｓｍｏｋｅｐｒｏｄｕｃｅｉｎｄｅｘ；ＴｏｘＰＩ６ｍｉｎ⁃Ｔｏｘｉｃｇａｓｐｒｏｄｕｃｅｉｎｄｅｘ．由表４可见，ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ阻燃的试样ＥＰ１较ＥＰ０除ＴＳＰＩ６ｍｉｎ略有升高外，其余三项指数分别下降７８．５％㊁２８．９％㊁１０．９％，表明ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ虽降低了材料对热反应能力，但抑烟效果并不理想；而ＤＯ⁃ＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ阻燃的的ＥＰ２ ＥＰ８体系四项指数均有不同程度降低，随ＭＥＬ比例增加整体呈现先增后减的趋势，ＦＧＩ最低降至０．７３ｋＷ㊃ｍ－２㊃ｓ－１，ＴＳＰＩ６ｍｉｎ最低降至２．３２ｍ２㊃ｇ㊃ｋｇ－１㊃ｓ－１；其中ＥＰ３综合效果最佳，四项燃烧性能指数较ＥＰ０分别降幅８７．６％㊁３０．８％㊁４．８％㊁６０．５％，较ＥＰ１分别降幅４２．０％㊁２．８％㊁９．６％㊁５５．７％，可见相较ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＥＰ阻燃体系，ＭＥＬ的加入使材料火势蔓延㊁火灾中放热量㊁烟气和有毒气体生成得到进一步遏制．因此适量ＭＥＬ可与ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ呈现出良好协同效果，形成优质膨胀炭层，隔热㊁隔氧，降低环氧树脂火灾危险性．２．３㊀力学性能分析表６为复合材料力学性能试验结果．由于ＤＯ⁃ＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ阻燃体系与基体间极性相差较大，难以相容，ＥＰ１各项力学参数严重下降，拉伸强度㊁断裂伸长率㊁弯曲强度及弯曲模量㊁冲击强度较ＥＰ０分别降幅６８．４％㊁８５．１％㊁６８．０％㊁１６．７％㊁７５．４％；ＭＥＬ的加入使ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ阻燃的ＥＰ２ ＥＰ８试样各项力学性能均有大幅度提高，且随ＭＥＬ比例增加呈现先增大后减小的趋势；其中ＥＰ３的力学性能增幅最大，与ＥＰ１相比，拉伸强度㊁断裂伸长率㊁弯曲强度㊁弯曲模量和冲击强度分别提高了１．３倍㊁３．６倍㊁７９．４％㊁５６．６％和２．５倍，表明ＭＥＬ的引入不仅改善了阻燃环氧树脂的弹性，而且提高了体系韧性．这可能是由于三聚氰胺与共混物的分子链产生了物理缠结，当外力作用时，基体通过产生银纹而吸收部分能量，起到了增韧效果．表６㊀纯ＥＰ及ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ阻燃体系力学性能测试数据样品拉伸强度／ＭＰａ断裂伸长率／％弯曲强度／ＭＰａ弯曲模量／ＭＰａ冲击强度／（ｋＪ㊃ｍ－２）ＥＰ０１４０．１０５．４５２８６．２８４６．０９２６．４０ＥＰ１４４．３３０．８１９１．５５３８．４０６．４９ＥＰ２８８．６７３．００１５６．９８４４．０５１３．０７ＥＰ３１０２．１９３．７５１６４．２３６０．１５２２．６３ＥＰ４５７．２７１．６７１４６．２５４５．２０２０．７３ＥＰ５４３．２８１．３７１２５．１０４０．１６１７．７９ＥＰ６５０．０５１．４３１２７．８６５２．８１２０．７６ＥＰ７５４．８１２．１５１２７．２８５８．６０１４．６９ＥＰ８５７．７４２．０４１２０．４６５４．８２１１．５４２．４㊀炭层宏观及微观形貌分析２．４．１㊀膨胀炭层宏观形貌分析图４为ＥＰ０㊁ＥＰ１㊁ＥＰ３炭层宏观形貌．膨胀阻燃材料在燃烧过程中能否生成优质㊁高效炭层，是影响其阻燃效果的关键．由图４可见，ＥＰ０炭层略有膨胀，但多处破损，无法形成有效覆盖；相比之下，ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ阻燃下ＥＰ１燃烧后形成的炭层致密坚硬，体积膨胀较大，可有效隔热隔氧［６］；㊃１７㊃第３期王会娅，等：环状磷腈／聚磷酸铵／三聚氰胺膨胀阻燃环氧树脂研究加入ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ体系的ＥＰ３炭层呈圆锥状，均匀覆盖于材料表面，体积㊁致密度较ＥＰ１进一步提高，ＭＥＬ作为气源分解释放大量气体促进炭层迅速膨胀，蓬松多孔的结构使基体与炭层表面存在一定温度梯度，基体表面温度较火焰温度低得多，减缓了环氧树脂进一步降解并释放可燃性气体的可能性，同时隔绝了外界氧的进入，从而在相当长的时间发挥了良好的阻燃效应．(a)E P0(b)E P1(c)E P3图４㊀ＥＰ０、ＥＰ１和ＥＰ３的炭层宏观形貌２．４．２㊀膨胀炭层微观形貌分析图５ 图７为ＥＰ０㊁ＥＰ１和ＥＰ３炭层微观形貌．由图可见，ＥＰ０炭层表面凹凸多孔，放大５００倍的图片中炭层薄弱难以有效隔热隔氧；ＥＰ１炭层较ＥＰ０致密厚实，呈片层状且相互粘连，这是因为ＡＰＰ作为酸源分解㊁脱水形成偏磷酸或聚偏磷酸，其中一部分附着于材料表面使粘度增加，进而形成致密有效的炭层［６］；ＥＰ３炭层致密㊁连续，有许多凹陷区域，这是因为ＭＥＬ㊁ＤＯＰＯＭＰＣ与ＡＰＰ组成的三元膨胀体系在受热时分解生成大量ＮＨ３㊁水蒸气及其他气体没有突破炭层阻隔，留在基体内部使得炭层内表面出现凹陷区域；与ＥＰ１炭层相比，ＥＰ３炭层表面结构更为均匀，呈现为一个整体，表明ＭＥＬ与ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ之间协同作用明显，能够充分发挥炭层隔热㊁隔氧㊁抑烟作用，从而提高环氧树脂的阻燃性能．(a)E P0(低倍)(b)E P0(高倍)图５㊀ＥＰ０燃烧后的ＳＥＭ图片(b)E P1(高倍)(a)E P1(低倍)图６㊀ＥＰ１燃烧后的ＳＥＭ图片㊃２７㊃材㊀料㊀科㊀学㊀与㊀工㊀艺㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２４卷㊀(a)E P3(低倍)(b)E P3(高倍)图７㊀ＥＰ３燃烧后的ＳＥＭ图片３㊀结㊀论１）制备了ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ阻燃复合材料，固定阻燃体系总添加量２５％和ＤＯ⁃ＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ为１／１，改变ＭＥＬ组分，添加２％的ＭＥＬ（ＥＰ３）阻燃体系的氧指数达到３５．０％．２）锥形量热测试实验表明，ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ（ＰＥ３）火灾危险性最低，其ｐｋ－ＨＲＲ㊁ａｖ－ＨＲＲ㊁ａｖ－ＥＨＣ㊁ａｖ－ＣＯ较纯ＰＥ０分别降低８８．３％㊁７６．２％㊁５２．１％㊁和６１．１％，呈现出良好的抑热抑毒效果．扫描电镜分析表明ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ燃烧形成的炭层致密，阻隔效应强．３）力学性能测试表明，ＤＯＰＯＭＰＣ／ＡＰＰ／ＭＥＬ／ＥＰ阻燃复合材料物理机械性能得到有效改善．参考文献：［１］㊀陈胜，李光斗，桂明胜等．含磷腈衍生物阻燃粘胶纤维的结构与性能［Ｊ］．合成纤维工业，２００６，２９（２）：３３－３６．ＣＨＥＮｓｈｅｎｇ，ＹＥＧｕａｎｇｄｏｕ，ＧＵＩＭｉｎｇｓｈｅｎｇ，ｅｔａｌ．Ｓｔｒｕｅｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｌａｍｅ⁃ｒｅｔａｒｄａｎｔｖｉｓｃｏｓｅｒａｙｏｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＳｙｎｔｈｅｔｉｃＦｉｂｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙ，２００６，２９（２）：３３－３６．［２］㊀杨连成，陶再洲，钟晓萍等．反应型ＤＯＰＯ基阻燃剂在环氧树脂中的应用［Ｊ］．热固性树脂，２００８，２３（６）：３８－４４．ＹＡＮＧＬｉａｎｃｈｅｎｇ，ＴＡＯＺａｉｚｈｏｕ，ＺＨＯＮＧＸｉａｏｐｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｒｅａｃｔｉｖｅ⁃ｔｙｐｅＤＯＰＯｂａｓｅｄｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｉｎｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｓ［Ｊ］．Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇｒｅｓｉｎ，２００８，２３（６）：３８－４４．［３］㊀ＭＡＨａｉｙｕｎ，ＦＡＮＧＺｈｅｎｇｐｉｎｇ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃａｒｂｏｎｉｚａ⁃ｔｉｏｎｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆａｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ⁃ｎｉｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄ⁃ａｎｔ［Ｊ］．ＴｈｅｒｍｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２０１２，（５４３）：１３０－１３６．［４］㊀ＸＵＪＺ，ＨＥＺＭ，ＷＵＷＨ．ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｈｅｘａｋｉｓ［ｐ⁃（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｘｙ］ｃｙｃｌｏｔｒｉｐｈｏｓｐ⁃ｈａｚｅｎｅ［Ｊ］．Ｔｈｅｒｍ．Ａｎａｌ．Ｃａｌｏｒｉｍ．２０１３，１１４（３）：１３４１－１３５０．［５］㊀ＷＡＮＧＸ，ＨＵＹ，ＳＯＮＧＬ．ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙａｎｄｔｈｅｒｍａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｅｐｏｘｙｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ／ｎｉｔｒｏｇｅｎ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｇｌｙｃｉｄｙｌｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ［Ｊ］．ＰｏｌｙｍｅｒｓｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，２０１２，２３（２）：１９０－１９７．［６］㊀ＣＨＥＮＹＡＮＧＹＷ，ＬＥＥＨＦ，ＹＵＡＮＣＹ．Ａｎａｍｅ＿ｒｅｔａｒｄａｎｔｐｈｏｓｐｈａｔｅａｎｄｃｙｃｌｏｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＪＰｏｌｙｍＳｃｉＡ：ＰｏｌｙｍＣｈｅｍ，２０００，（３８）：９７２－９８１［７］㊀ＫＬＩＮＫＯＷＳＫＩＣｈｒｉｓｔｏｐｈ，ＺＡＮＧＬｉｎ，ＤＯＲＩＮＧＭａｎ⁃ｆｒｅｄ．ＤＯＰＯ⁃ｂａｓｅｄｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｐｏｌｙｍｅｒｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｉｎａ，２０１３，３２（３）：１４５－１５８［８］㊀王宝仁，杨连成．ＤＯＰＯ衍生物在阻燃环氧树脂中的应用研究进展［Ｊ］．化工新型材料，２０１０，３８（３）：５１－５４．ＷＡＮＧＢａｏｒｅｎＹＡＮＧＬｉａｎｃｈｅｎｇ．Ｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅａｐｐｌｉ⁃ｃａｔｉｏｎｓｏｆＤＯＰＯｄｉｒｅｖａｔｉｖｅｓｉｎｆｌａｍｅｒｅｔａｒａｎｔｅｐｏｘｙｒｅｉｎｓ［Ｊ］．ＮｅｗＣｈｅｍｉｃａｌＭａｔｉｅｒｉａｌｓ，２０１０，３８（３）：５１－５４．［９］㊀卢林刚，陈英辉，王舒衡等．新型磷氮膨胀性阻燃剂／ＯＭＭＴ协同阻燃环氧树脂的制备及阻燃性能［Ｊ］．材料研究学报，２０１４，２８（６）：４５５．ＬＵＬｉｎｇａｎｇ，ＣＨＥＮＹｉｎｇｈｕｉ，ＷＡＮＧＳｈｕｈｅｎｇ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙｏｆｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅ⁃ｒｅｔａｒｄａｎｔｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈ．２０１４，２８（６）：４５５．［１０］卢林刚，王晓，杨守生等．单组分磷－氮膨胀阻燃剂的合成及成炭性能［Ｊ］．高分子材料科学与工程，２０１２，２８（７），１０－１３．ＬＵＬｉｎｇａｎｇ，ＷＡＮＧＸｉａｏ，ＹＡＮＧＳｈｏｕｓｈｅｎｇ，ｅｔａｌ．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈａｒｒｉｎｇｏｆａｒｂｏｒｅｓｃｅｎｔｍｏｎｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＰ－Ｎｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔ［Ｊ］．ＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１２，２８（７），１０－１３．［１１］杨守生，王学宝，陈英辉等．膨胀阻燃剂／ＣａＣＯ３协效阻燃环氧树脂［Ｊ］．灭火剂与阻燃材料，２０１３，３２（２），１９４－１９６．ＹＡＮＧＳｈｏｕｓｈｅｎｇ，ＷＡＮＧＸｕｅｂａｏ，ＣＨＥＮＹｉｎｇｈｕｉｅｔａｌ．Ｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｓ／ＣａＣＯ３ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ［Ｊ］．ＦｉｒｅＥｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇＡｇｅｎｔａｎｄＦｌａｍｅＲｅｔａｒｄａｎｔＭａｔｅｒｉａｌ，２０１３，３２（２），１９４－１９６．［１２］杨守生．星状单分子磷氮膨胀型阻燃剂在防火涂料中的应用研究［Ｊ］．涂料工业，２０１４，４４（１１），４６－５１．ＹＡＮＧＳｈｏｕｓｈｅｎｇ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔａｒ⁃ｓｈａｐｅｄｕｎｉｍｏｌｅｃｕ⁃ｌａｒｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｉｎｆｉｒｅｐｒｏｏｆｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．ＰａｉｎｔａｎｄＣｏａｔｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１４，４４（１１），４６－５１．［１３］ＪＡＨＲＯＭＩＳ，ＧＡＢＲＩＥＬＳＥＷ，ＢＲＡＭＡ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｍｅｌａｍｉｎｅｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅｏｎｔｈｅｒｍａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ：ａｃｏｍｂｉｎｅｄＸ⁃ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎａｎｄｓｏｌｉｄ⁃ｓｔａｔｅＮＭＲｓｔｕｄｙ．Ｐｏｌｙｍｅｒ，２００３，４４（ｌ）：２５－３７．［１４］ＬＩＵＭｅｉｆａｎｇ，ＬＩＵＹｕａｎ，ＷＡＮＧＱｉ．，Ｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄｅｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｗｉｔｈｍｅｌａｍｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔｅａｎｄｐｅｎｔａｅｒｙｔｈ⁃ｒｉｔｏｌ／ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｈａｒｒｉｎｇａｇｅｎｔ．Ｍａｃｒｏｍｏ⁃ｌｅｃｕｌａｒＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２９２，２０６－２１３．［１５］ＳＵＺＵＫＩＫ，ＳＨＩＳＨＩＤＯＫ，ＳＨＩＮＤＯＭ．Ｍｅｌａｍｉｎｅｐｏｌｙｍｅｔａｐｈｏｓｐｈａｔｅａｎｄ．ｐｒｏｅｅｓｓｆｏｒｉｔｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ＵＳＰａｔｅｎｔ，６００８３４９．１９９９．（编辑㊀张积宾）㊃３７㊃第３期王会娅，等：环状磷腈／聚磷酸铵／三聚氰胺膨胀阻燃环氧树脂研究。
合成和一种新颖的含氮环状磷酸酯为膨胀型阻燃剂的性能及其在环氧树脂应用
合成和一种新颖的含氮环状磷酸酯为膨胀型阻燃剂的性能及其在环氧树脂应用一种新型的含氮环状磷酸盐（NDP）的合成和充分表征用H，C，P核磁共振，质谱和元素分析。
NDP被用作添加剂的膨胀型阻燃剂（AIFR）以赋予阻燃性和滴落阻力为双酚A环氧树脂（DGEBA）由4,4-二氨基二苯砜（DDS）用不同的磷含量curied的二缩水甘油醚。
可燃性，热稳定性，和NDP的机械性能改性DGEBA/ DDS热固性分别通过UL-94垂直燃烧试验，差示扫描量热（DSC），热重分析（TGA），和悬臂梁式冲击强度和弯曲性能测试研究。
结果表明，NDP改性表现出优异的阻燃性的DGEBA/ DDS热固性，中度变化在玻璃化转变温度和热稳定性。
当磷含量仅达到1.5％（重量），所述的NDP改性DGEBA/ DDS热固性可能导致满意的阻燃性（UL-94，V-0）。
在氮气和空气气氛中的热重分析曲线表明的NDP具有良好的炭形成能力，并且存在着磷和氮之间有明显的协同效应。
阻燃剂机理通过研究的结构和用FT-IR和扫描电子显微镜（SEM）炭残基的形态学进一步实现。
这表明，NDP含有阻燃剂双方凝聚相作用和气相行动工作磷氮。
此外，在加入NDP的略微下降，火焰的抗弯强度延缓DGEBA环氧树脂，并增加了这些热固性材料的悬臂梁式冲击强度。
在最近几年，环氧树脂已被广泛用于涂料，粘合剂，电子和建筑用，由于其优异的特性，包括高强度，低收缩，电气和机械性能。
然而，高易燃性在许多应用中希望限制了其进一步使用。
尽管许多反应型阻燃剂已经报道了作为最有用的阻燃剂中的一个，以环氧树脂，一些反应型阻燃剂仍留下来，因为它的成本高且复杂的合成方法在实验室规模。
添加剂型阻燃剂，广泛使用，这是通过物理手段通常掺入环氧树脂。
这显然提供了最经济的和迅速的方式来促进商业环氧树脂的阻燃性。
一些无机化合物如氢氧化铝和氢氧化镁等。
作为传统的添加剂型阻燃剂已被广泛使用，由于有效的和低成本的优点。
然而，这些无机阻燃剂有时与树脂的相容性差，环氧热固性因为它们作为阻燃剂通常需要较大剂量的机械，电气和加工性能产生不利影响。
环磷腈环氧树脂阻燃体系的研究
环磷腈环氧树脂阻燃体系的研究摘要：随着国家的发展越来越好，各行业的不断进步。
环氧树脂也被应用到各领域，尤其应用于复合材料领域。
也有一些应用需要修改阻燃剂。
常用的阻燃处理中，需要添加不同类型的阻燃剂以达到阻燃效果，且有时用量较大，或对材料的各项性能产生一些不利影响。
因此，研发阻燃效果更好、添加量更少的阻燃剂是一种有前景的研究方向。
关键词：环磷腈；环氧树脂；阻燃引言环氧树脂具有优异的绝缘性、耐腐蚀性、黏接性、力学性能等，已被广泛应用于各个领域，尤其在电子电器元件封装、航空航天等高新技术领域。
但环氧树脂氧指数低，属于易燃材料，不能满足一些材料所需要的阻燃要求，限制了其应用。
因此，需要对环氧树脂进行阻燃改性。
1环氧树脂1.1环氧树脂概述1891年，Lindmann用对苯二酚和环氧氯丙烷缩聚成树脂，随后用酸酐进行固化，但这种树脂并没有实际应用。
直到1930年，瑞士的PierreCastan和美国的S.O.Greenlee用多元胺对树脂进行固化，使其粘度增大，这才有了使用价值。
我国对环氧树脂的研究较晚，直到1958年，才在上海、无锡两地开启了工业化生产，但是发展缓慢。
直到70年代末期的改革开放，从国外引进了新的生产装置之后，生产才得到了飞速发展。
目前，我国已经形成了一套从学术研究到实际生产的完整工业体系。
如今，我国对高质量和高性能环氧树脂的日益扩大，而环氧树脂的研究比也不再单一化。
设计合成的具有核壳结构的环氧树脂微粒，可以实现室温冷喷涂。
用丁香酚和环氧氯丙烷合成了一种生物基的光致变色环氧树脂，可用作青铜器修复用粘合剂。
膨胀石墨（EG）填充环氧树脂，可以提高材料的导热性，当EG添加量为4.5份时，环氧树脂的导热系数提高了5倍达到了1.0W/(m·K)，并且热稳定性能也有所改善，初始分解温度从218℃提高到了348℃。
合成的含叔酯四官能团环氧树脂（FETE），由于叔酯基的热降解性，使得FETE在可再生电子封装材料和可降解材料领域具有良好的应用前景。
苯基改性聚氨基环三磷腈对环氧树脂固化物的阻燃作用
苯基改性聚氨基环三磷腈对环氧树脂固化物的阻燃作用∗杨晶巍;赵静;朱凤丽;毕伟;唐林生【摘要】通过锥形量热分析研究了苯基改性聚氨基环三磷腈(BPHACTPA)对酚醛胺固化环氧树脂(E-44/NX-2003)的阻燃作用,结果表明 BPHACTPA 对 E-44/NX-2003有明显的阻燃作用,添加质量分数30％的 BPHACTPA,E-44/NX-2003的总热释放量、最大热释放速率、平均热释放速率、平均有效燃烧热和平均质量损失速率分别降低了30．5％、56．9％、53．2％、22．1％和16．6％,达到热释放速率峰值所需时间和完全燃烧时间分别从83 s 和240 s 增加到了135 s 和330 s.锥形量热实验的残余物分析表明, BPHACTPA 主要是通过促进 E-44/NX-2003炭化,并在 CO 2、N2和 NH 3等惰性气体的发泡作用下形成膨胀性炭层而产生阻燃作用.%The flame retardancy of polyaminocyclotriphosphazene modified with phenyl(BPHACTPA) in epoxy resin cured with phenolic amine (E-44/NX-2003)is investigated by cone calorimetry test.The results showed that BPHACTPA)has a good flame retarded effect in E-44/NX-2003,when its dosage is 30% based on the total weight of composites,total heat release,peak heat release rate,average heat release rate,average effective heat of combustion and average mass loss rate are reduced respectively by 30.5%、56.9%、53.2%、22.1% and 1 6.6%,the time for peak heat release rate and complete combus-tion are increased respectively from 83s and 240s to 135s and 330s.The analysis of residues obtained in cone calorimeter test reveals that BPHACTPA plays a flame retardancy mainly by promoting the char-ring of E-44/NX-2003,and the char is changed into theintumescent layer by the foaming of CO 2 ,NH 3 and N2 released from the decomposition of the composite.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2017(025)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】苯基改性聚氨基环三磷腈;环氧树脂;阻燃作用【作者】杨晶巍;赵静;朱凤丽;毕伟;唐林生【作者单位】青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325.12环氧树脂因性能优异而获得广泛应用，但环氧树脂易燃(LOI仅约19)，且常用于阻燃性能要求较高的场合，如印制电路板，因此开发阻燃性能良好的环氧树脂一直受到重视。
新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中的应用与阻燃机理研究
新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中的应用与阻燃机理研究随着人们对环境友好、高效、安全的阻燃材料的需求日益增加，新型磷氮协同类阻燃剂备受关注。
本文将探讨新型磷氮协同类阻燃剂的制备方法、在环氧树脂中的应用以及阻燃机理的研究。
首先，我们将介绍新型磷氮协同类阻燃剂的制备方法。
在磷氮协同类阻燃剂中，磷和氮元素通过协同作用以提高阻燃性能。
常见的制备新型磷氮协同类阻燃剂方法包括物理混合和化学合成。
物理混合方法简单易行，通常是将磷和氮化合物按一定比例混合，如氨基三苯腈（ATBN）和三苯腈磷酸盐等，然后与树脂进行混合。
化学合成方法则是通过合成新的磷氮化合物，并探究其结构与阻燃性能的关系。
这些制备方法有助于提高阻燃剂的热稳定性和阻燃性能。
接下来，我们将讨论新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的应用。
环氧树脂是一种广泛应用于航空航天、电子电气、建筑等领域的工程塑料，然而其燃烧性能较差，易引发火灾。
将新型磷氮协同类阻燃剂添加到环氧树脂体系中，能够有效改善其阻燃性能。
研究表明，新型磷氮协同类阻燃剂能够提高环氧树脂的热分解温度、减少热释放速率和烟密度，从而降低火灾风险。
此外，添加新型磷氮协同类阻燃剂还能改善环氧树脂的机械性能和电绝缘性能。
因此，新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的应用具有广阔的前景。
最后，我们将探讨新型磷氮协同类阻燃剂的阻燃机理研究。
新型磷氮协同类阻燃剂的阻燃机理复杂多样，主要包括气相阻燃作用和凝相阻燃作用。
气相阻燃作用是指阻燃剂在燃烧过程中释放出具有抑制燃烧的气体，如氮气和磷酸酯等。
凝相阻燃作用是指阻燃剂在燃烧过程中吸收热能，并形成保护层来阻止燃烧传播。
通过研究新型磷氮协同类阻燃剂的阻燃机理，可以为阻燃剂的设计和制备提供理论基础。
综上所述，新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中的应用与阻燃机理研究具有重要的意义。
这些研究能够为开发高效、低毒、环境友好的阻燃材料提供参考，为提高材料的阻燃性能和安全性能做出贡献。
211196480_国内磷系阻燃剂在环氧树脂中的应用及研究进展
第４１卷第３期２０２３年５月 贵州师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ｖｏｌ．４１．Ｎｏ．３Ｍａｙ．２０２３引用格式：班大明，徐春萍．国内磷系阻燃剂在环氧树脂中的应用及研究进展［Ｊ］．贵州师范大学学报（自然科学版），２０２３，４１（３）：９５ １０２．［ＢＡＮＤＭ，ＸＵＣＰ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｂａｓｅｄｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｏｎｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ），２０２３，４１（３）：９５ １０２．］国内磷系阻燃剂在环氧树脂中的应用及研究进展班大明，徐春萍（贵州师范大学化学与材料科学学院，贵州贵阳 ５５００２５）摘要：环氧树脂（ＥＰ）是应用比较广泛的树脂之一，而无卤阻燃剂中的磷系阻燃剂又是当今的研究热点。
为进一步了解磷系阻燃剂在环氧树脂中的应用情况，笔者梳理了近５年来国内关于含磷阻燃剂在环氧树脂中的应用，同时针对无机和有机含磷阻燃剂对环氧树脂阻燃改性的研究进展，提出：将无卤阻燃剂中的磷系阻燃剂复配其他阻燃剂或者其他助剂，有利于在新的阻燃系统中发挥协同阻燃效果；阻燃剂的发展应趋向于多功能化、绿色和环保；添加量少、阻燃效率高的阻燃剂是今后研究的方向。
关键词：环氧树脂；含磷阻燃剂；改性；研究进展中图分类号：ＴＱ３２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—５５７０（２０２３）０３－００９５－０８ＤＯＩ：１０．１６６１４／ｊ．ｇｚｎｕｊ．ｚｒｂ．２０２３．０３．０１３ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｂａｓｅｄｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｏｎｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｓｉｎＣｈｉｎａＢＡＮＤａｍｉｎｇ，ＸＵＣｈｕｎｐｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，ＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ５５００２５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｓ（ＥＰ），ｏｎｅｏｆｔｈｅｒｅｓｉｎｓ，ｉｓｗｉｄｅｌｙｓａｔｉｓｆｉｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｈａｌｏｇｅｎ ｆｒｅｅｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｂａｓｅｄｉｓａｌｓｏａｈｏｔｓｐｏｔｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅ ｓｅａｒｃｈ．ＴｏｆｕｒｔｈｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｕｓｅｄｉｎＥＰ，ｗｅｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｒｅｃｅｎｔｆｉｖｅｙｅａｒｓａｂｏｕｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄ ａｎｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｉｓｗｏｒｋｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅａｄｖａｎｃｅｓｏｆｓｏｍｅｉｎｏｒｇａｎｉｃａｎｄｏｒｇａｎｉｃｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｔａｉ ｎｉｎｇｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｉｎｔｈｅＥＰａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈａｔｈａｌｏｇｅｎ ｆｒｅｅｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｂａｓｅｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙｏｒｏｔｈｅｒａｇｅｎｔ，ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｐｅｒ ｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｎｅｗｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙｔｅｎｄｓｔｏｂｅｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ，ａｎｄｅｎｖｉ ｒｏｎｍｅｎｔ ｆｒｉｅｎｄｌｙ．Ｗｈａｔ’ｓｍｏｒｅ，ｔｈｅｐｒｅｄｉｃａｔｉｏｎａｂｏｕｔｓｍａｌｌａｄｄｉｔｉｏｎａｎｄｂｅｔｔｅｒｆｌａｍｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙｗｉｌｌｂｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｒｅｎｄｉｎｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｓ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｐｒｏｇｒｅｓｓ５９收稿日期：２０２２－１０－１８基金项目：贵阳市科技计划项目（筑科合同［２０２１］１００１号）作者简介：班大明（１９７６－），男，博士，教授，研究方向：阻燃材料，Ｅ ｍａｉｌ：ｂｄａｍｉｎｇ＠ｇｚｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．０ 引言环氧树脂（ＥＰ）是一种热固性树脂，具有良好的耐热性能、耐化学特性及优异的机械性能，故被广泛应用于航空航天、船舶及其电子电器等领域［１－５］。
新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中 的应用与阻燃机理研究
新型磷氮协同类阻燃剂的制备及其在环氧树脂中的应用与阻燃机理研究磷氮协同类阻燃剂是一类具有磷氮相邻协同效应的高效阻燃剂，广泛用于塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等材料的阻燃领域。
本文将重点介绍新型磷氮协同类阻燃剂的制备方法、在环氧树脂中的应用以及相关的阻燃机理研究。
一、新型磷氮协同类阻燃剂的制备方法:目前，制备磷氮协同类阻燃剂的方法主要有化学合成法和物理混合法两种。
1. 化学合成法：化学合成法是通过合成具有含磷和氮元素的有机分子，并通过特定的反应途径，将其转化为磷氮协同类阻燃剂。
例如，可以通过叠氮化反应将含磷和氮元素的芳香化合物转化为相应的磷氮协同类阻燃剂。
2. 物理混合法：物理混合法是将已经存在的含磷阻燃剂与氮化物或氮磷共掺杂物通过物理混合方法混合，形成磷氮协同类阻燃剂。
例如，可以将磷氮共添加到载体材料中，然后与环氧树脂进行物理混合。
二、新型磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的应用：环氧树脂是一种重要的高分子材料，广泛应用于电子电器、航天航空、建筑等领域。
磷氮协同类阻燃剂在环氧树脂中的应用主要有以下几个方面：1. 通过物理混合将磷氮协同类阻燃剂添加到环氧树脂中，可以显著提高环氧树脂的阻燃性能，提高其抗火性能，降低其燃烧速率和火焰滴落。
2. 磷氮协同类阻燃剂可以提供独特的阻燃机制，通过吸热、生成非燃产品等方式阻止火焰的蔓延和扩大，从而有效减缓环氧树脂的燃烧速率。
3. 在环氧树脂中添加磷氮协同类阻燃剂，还可以提高环氧树脂材料的绝缘性能、热稳定性和机械性能等。
三、新型磷氮协同类阻燃剂的阻燃机理研究：磷氮协同类阻燃剂的阻燃机理主要包括物理隔离、吸热、气相官能团和减少燃烧物质等多种机制。
1. 物理隔离：磷氮协同类阻燃剂能够通过分散在基体中形成的层状结构，形成阻挡热量和质量传递的屏障，防止火焰和氧气与基体物质的直接接触。
2. 吸热效应：磷氮协同类阻燃剂能够在燃烧过程中吸收大量热量，使温度下降，减少燃烧速率和火焰的扩散。
3. 气相官能团效应：磷氮协同类阻燃剂在燃烧过程中释放出大量含氮化合物，这些含氮化合物在气相中能与痕量氧气反应，减少燃烧物上的活性官能团，降低反应活性，减弱火焰的蔓延。
一种多功能型环磷腈阻燃剂的制备及使用方法[发明专利]
![一种多功能型环磷腈阻燃剂的制备及使用方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d8ac38ca2af90242a995e58f.png)
专利名称：一种多功能型环磷腈阻燃剂的制备及使用方法专利类型：发明专利
发明人：王秀芬,赵章启,杨立鹏,蔡喜梅,李双联
申请号：CN201810139330.7
申请日：20180211
公开号：CN108329355A
公开日：
20180727
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种多功能型环磷腈阻燃剂的制备及使用方法。
这种多功能型环磷腈阻燃剂是一种三羧基化的环三磷腈衍生物，它可与一些有机高分子材料发生酯化反应、酰基化反应等，将这种环三磷腈阻燃剂与有机聚合物进行适度交联，对有机高分子材料起到阻燃和交联作用。
本发明将六氯环三磷腈进行侧基官能化，合成2,4,6‑三苯氧基‑2,4,6‑三对羧基苯氧基环三磷腈。
这种环磷腈阻燃剂作为多功能型阻燃剂，可与环氧树脂、PET和PBT等聚合物发生化学反应。
本发明将这种环磷腈阻燃剂与环氧树脂E‑51反应制备本征高效环保阻燃环氧树脂。
制备的本征高效环保阻燃环氧树脂具有良好的耐热性，它的极限氧指数LOI为26.5‑29.1％，阻燃级别达到了UL94V‑0，环氧值为0.42‑0.47。
申请人：北京化工大学
地址：100029 北京市朝阳区北三环东路15号
国籍：CN
代理机构：北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：刘萍
更多信息请下载全文后查看。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。