新型有機磷阻燃劑的合成及其在光固化脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的應用.pdf

1、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂不僅性能優(yōu)異，而且光固化活性高，日益受到人們青睞，但其阻燃性能差，需對其進行阻燃改性。目前已商業(yè)化的磷系阻燃劑存在阻燃效果不理想、耐水性差、易揮發(fā)及抗熔滴性差等缺點，使用受到限制。當磷與硅、氮等其他阻燃元素同時作用時，可以克服傳統(tǒng)含磷阻燃劑的缺點。由此，本論文設計合成含磷硅氮的新型阻燃劑，并研究其在光固化脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的應用。
　　 以9，10-二氫-9-氧-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)和1，3，5，7

2、-四甲基-1，3，5，7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷(D4Vi)為原料制得一種星型含磷硅阻燃劑(DOPO-SiD);以3-氨丙基七甲基三硅氧烷為原料分別與對羥基苯甲醛和苯甲醛反應，再與DOPO反應制得兩種小分子量含磷氮硅的阻燃劑分別N-((4-羥基苯基)DOPO基甲基）-3-（1，1，1，3，5，5，5-七甲基三硅氧烷基）-1-丙胺(PSAP)和N-(1-DOPO基苯甲基)-3-（1，1，1，3，5，5，5-七甲基三硅氧烷基）-1-丙胺(PSA

3、);以氨基硅油為原料分別與對羥基苯甲醛和苯甲醛反應，再與DOPO反應制得兩種大分子量含磷氮硅阻燃劑分別為DPP-Si-1和DPP-Si-2。上述所制備的五種阻燃劑均未見文獻報道。
　　 所制備的阻燃劑經(jīng)過IR、1H-NMR、31P-NMR及MS進行了表征，確定了產(chǎn)物結構。通過1H-NMR確定了DOPO-SiD、DPP-Si-1、DPP-Si-2、PSAP和PSA的磷含量;通過TGA對所制備的阻燃劑進行了熱穩(wěn)性研究。
　　

4、 考察了所合成的阻燃劑在脂環(huán)族環(huán)氧樹脂3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯(ERL4221)的光固化體系中的阻燃性能。結果表明，含阻燃劑環(huán)氧體系的極限氧指數(shù)(LOI)均高于ERL4221的LOI值(18.2)，最高可達到27.6。發(fā)現(xiàn)所使用的陽離子光引發(fā)劑環(huán)戊二烯基-鐵-(N-乙基)咔唑六氟磷酸鹽(In-Fe)和4-(苯硫基)苯基二苯基硫鎓六氟磷酸鹽(In-S)也可提高ERL4221的阻燃性能;論文中對阻燃劑的阻燃機理進行了