阻燃剂DDPA的合成及在环氧树脂中的应用研究

摘要

一锅法合成了一种磷杂菲类阻燃剂2-((9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-基)(苯基)甲基)氨基-9’,10’-蒽醌(DDPA),采用红外光谱和核磁共振确定了阻燃剂DDPA的分子结构,并将其用于阻燃改性环氧树脂。通过悬臂梁冲击试验机、电子万能力学试验机、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、氧指数仪(LOI)等探究了阻燃剂对改性后环氧树脂力学性能、热性能以及阻燃性能的影响。结果表明:改性后的环氧树脂抗冲击性能有所下降,但是抗张强度由817 MPa增加到976 MPa。DSC实验表明改性后环氧树脂的玻璃化转变温度稍微有所下降,但是TGA结果表明DDPA能够有效增加环氧树脂的热稳定性,800℃下残炭量由0.5%增加到7%。最重要的是阻燃性能结果表明DDPA可有效提高环氧树脂的阻燃性,其中氧指数随着阻燃剂含量的增加由25.3%逐渐增加到29.1%,当磷含量仅为0.4%时UL-94等级可达V-1级。