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DOPO基阻燃环氧树脂便捷合成及相关性能

         
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cqvip:为永久高效提升环氧树脂阻燃性能,便捷合成了1,3-苯基-二(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲基)二甲醇(1,3-phenyl-bis(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanyl)dimethanol,DOPO-1)和1,4-苯基-二(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲基)二甲醇(1,4-phenyl-bis(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanyl)dimethanol,DOPO-2)2种反应型阻燃剂。它们与4,4′-二氨基二苯甲烷(4,4′-diaminodiphenylmethane,DDM)复配,再与等当量环氧树脂(E51)固化,制备了不同磷含量的DOPO基阻燃环氧体系。通过核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)表征了DOPO-1和DOPO-2的结构,借助傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)跟踪固化历程,最后通过动态力学热分析(dynamic mechanical thermal analysis,DMTA)、热重分析(thermogravimetric analyzer,TGA)、氧指数(limiting oxygen index,LOI)测定和垂直燃烧测试(vertical combustion test,UL-94)研究了DOPO-1基和DOPO-2基阻燃环氧树脂热力学、耐热、阻燃性能与环氧体系磷质量分数、阻燃剂结构之间的关系。结果表明:1)DOPO-1/DDM和DOPO-2/DDM与E51固化后形成均相阻燃体系;2)随着磷质量分数的增加,DOPO-1基和DOPO-2基环氧树脂在700℃残炭率得到提高;3)磷的质量分数为1.0%时,环氧树脂均能达到阻燃等级UL94-V0级,磷的质量分数为1.7%就能使DOPO-1基和DOPO-2基环氧树脂LOI值分别达到40.9和41.9,且在环氧树脂阻燃性能发挥上,DOPO-2比DOPO-1更强。

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