聚磷酸酯阻燃剂复配聚磷酸铵对环氧树脂阻燃性能的影响

摘要 合成了一种9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）的衍生物——聚苯氧基磷酸-2-10-氢-9-氧杂-磷杂菲基对苯二酚酯（POPP），以间苯二胺（m-PDA）为固化剂，环氧树脂（EP）为基料，POPP为阻燃剂，复配聚磷酸铵（APP），制备了不同磷含量的阻燃环氧树脂.利用极限氧指数（LOI）和垂直燃烧（UL94）实验表征了环氧树脂的阻燃性能；以热重分析、锥型量热和扫描电镜分析了阻燃环氧树脂的热性能和表面形态.研究结果表明，阻燃剂总加入量（质量分数）为5%时即可达到UL94 V-0级，同时LOI值为27.7%；当总加入量为15%，即wPOPP=5%，wAPP=10%时，其LOI值可达到33.8%.随着磷含量的增加，阻燃环氧树脂的初始降解温度略有降低，但高温下的残炭率明显增加.POPP/APP的加入在很大程度上降低了环氧树脂的热释放速率、有效燃烧热、烟释放量和有毒气体释放量.阻燃环氧树脂在高温下形成比较稳定的致密膨胀炭层，为底层的环氧树脂主体隔绝了分解产物及热量和氧气交换，增强了高温下的热稳定性