DOPO型环氧树脂的制备及阻燃性能研究

本文以DOPO和E-51环氧树脂为反应原料,三苯基膦为催化剂,合成DOPO反应型环氧树脂。以有机胺为固化剂进行固化,通过氧指数测试仪与水平垂直燃烧仪研究了DOPO的阻燃性能。发现以三苯基膦为催化剂,14%DOPO为阻燃剂,用MDA固化得到的DOPO型环氧树脂具有良好的阻燃性能。     

DOPO型含磷本质阻燃环氧树脂的研究进展

9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）及其衍生物可以用于合成含磷环氧树脂及环氧固化剂,制备反应型的本质阻燃树脂;此类阻燃树脂阻燃效果持久、阻燃效率高,已成为当今阻燃剂研究开发领域的主攻方向。本文就结构型DOPO基含磷本质阻燃环氧树脂的合成及应用研究进行了综述。     

阻燃环氧树脂乳液的制备及其阻燃性能研究

通过反应性阻燃剂DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)和二乙醇胺对邻甲基酚醛环氧树脂进行接枝改性,然后用冰乙酸中和后制备得到阻燃环氧树脂乳液。研究反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对DOPO接枝环氧树脂反应的影响;考察二乙醇胺用量、中和度等因素对环氧树脂水性化结果的影响;通过燃烧法、LOI值和热重表征制备得到阻燃环氧树脂乳液固化物的阻燃性能。结果表明,在催化剂三苯基磷用量为环氧树脂2.0%(wt),150℃条件下反应4 h为DOPO接枝改性的最优条件。二乙醇胺改性环氧树脂水性化开环率为25.0%,中和度为95.0%时,可以得到稳定性能优良的阻燃水性环氧树脂乳液。当树脂磷元素质量含量为3.0%时,其固化物LOI值可以达到39.2,700℃残碳率达到30.0%(wt),具有优良的阻燃性能。     

DOPO阻燃环氧树脂研究进展

综述了近年来用于阻燃环氧树脂的9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物(DOPO)的协效阻燃体系、阻燃机理及反应活性方面的研究进展,并对今后DOPO阻燃领域的研究方向作出了展望。     

反应型和添加型含磷阻燃剂阻燃环氧树脂的性能研究

研究了不同填充量的反应型和添加型含磷阻燃剂对阻燃环氧树脂力学性能和阻燃性能的影响,并对比研究了2种类型阻燃环氧树脂的热稳定性。结果表明,反应型阻燃剂中9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）阻燃环氧树脂的力学性能和阻燃性能好于6-氢-二苯并[c,e][1,2]氧磷酰杂-6-甲醇,6-氧化物（DOPO-CH2OH）,添加型阻燃剂中三聚氰胺磷酸盐（MP）阻燃环氧树脂的性能好于聚磷酸铵（APP）;2种类型阻燃剂相比,2种反应型阻燃剂阻燃环氧树脂的力学性能、阻燃性能和热稳定性均好于添加型的MP和APP阻燃剂。     

无卤阻燃含磷环氧树脂的研究进展

无卤阻燃含磷环氧树脂中的磷成分具有气相和凝聚相的双重阻燃作用,且材料本身降解产物不产生可持续性环境污染物,因而作为环境友好型阻燃材料而被广泛研究。本文综述了近年来关于含9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲10-氧化物(DOPO)环氧树脂体系（包含DOPO环氧树脂、DOPO基固化剂和添加型DOPO改性聚合物）、磷酸酯型环氧树脂体系（包括磷酸酯环氧树脂、环状磷酸酯环氧树脂、磷酸酯型固化剂）、含磷固化剂以及磷腈环氧树脂和磷-硅环氧树脂的研究进展,介绍了每种体系的性能特点。总结了含磷环氧树脂的阻燃性能、热性能、阻燃机理,以及磷-氮协同效应、磷-硅复合二元体系的阻燃机理。     

基于磷杂菲基团阻燃环氧树脂的研究进展

综述了近些年来基于9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物为主的添加型阻燃剂和反应型阻燃固化剂(包括DOPO中P-H键与C=N、C=O、C=C之间的反应)应用于环氧树脂材料中的研究概况,总结了每种体系的性能特点与阻燃机理,并对未来基于磷杂菲基团阻燃环氧树脂的发展进行了展望。     

二茂铁对DOPO/环氧树脂体系燃烧性能及固化反应动力学的影响

为研究二茂铁对磷杂菲(DOPO)/环氧树脂(EP)体系燃烧性能及固化反应动力学的影响,将不同比例的二茂铁与DOPO/EP体系复配制备了阻燃EP复合材料,通过氧指数(LOI)测试、UL94垂直燃烧测试、烟密度测试和热重分析研究了阻燃EP复合材料的燃烧性能和热氧稳定性,并通过非等温DSC法研究了二茂铁对DOPO/EP体系固化反应动力学的影响。结果表明,二茂铁和DOPO在阻燃EP复合材料中表现出明显的阻燃协效作用,添加了二茂铁的阻燃EP复合材料的LOI最高可达34.8%,烟密度等级(SDR)最低降至71.43。热重分析表明,二茂铁会降低阻燃EP复合材料的热氧稳定性,但是可以显著增加热解残炭量。固化反应动力学研究结果表明,二茂铁的添加使阻燃EP体系固化反应的活化能E_a和指前因子A均减小。研究工作可以为高性能阻燃EP复合材料的开发提供参考。     

覆铜板用反应型DOPO基有机磷系阻燃剂的研究进展

综述了近年来覆铜板行业中常用的高耐热反应型DOPO基(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)有机磷系阻燃剂的研究进展。阐述了DOPO基含磷环氧固化剂及环氧树脂的结构、制备方法、阻燃耐热等性能及其阻燃机制。     

反应型DOPO基阻燃剂在环氧树脂中的应用

综述了近年来在反应型DOPO基(9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物)阻燃剂中引入羟基、羧基、氨基等基团以及与氰酸酯加成得到具有阻燃性的环氧树脂固化剂以及在DOPO衍生物中引入环氧基,制备本质阻燃环氧树脂的研究进展。     

DOPO及其衍生物在聚合物中的应用研究进展

9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是一种含磷的有机阻燃剂,具有热稳定性高、耐水性优良等特点,被广泛应用于高分子材料的阻燃、耐水解改性等。综述了DOPO及其衍生物的结构、制备方法,以及在环氧树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等高分子材料中的应用研究进展。DOPO加入环氧树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等高分子材料中可改善其阻燃性,同时还改善了环氧树脂的力学性能和热稳定性,获得综合性能优良的环氧树脂复合材料,拓宽了环氧树脂的用途。DOPO或其衍生物加入聚酯中,可有效改善聚酯的阻燃性及耐水性能。DOPO或其衍生物加入到聚碳酸酯和聚酰胺中,可使聚碳酸酯和聚酰胺的阻燃等级提高到V-0级。     

磷溴阻燃环氧树脂的制备及应用

以双酚A型环氧树脂(E-51)、四溴双酚A、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)或10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-HQ)为原料,合成了2种磷溴阻燃环氧树脂(简称PB-1016、PBHQ-1016),然后与双酚A型酚醛树脂固化反应制备了覆铜板,采用红外光谱,凝胶渗透色谱,热重分析及阻燃性测试对磷溴阻燃环氧树脂和覆铜板进行了结构表征与性能研究。结果表明,磷溴阻燃环氧树脂具有明显的协同阻燃效应,并可提升含溴阻燃覆铜板的耐热性和相比漏电起痕指数(CTI)。PBHQ-1016具有良好的热稳定性,以其制备的覆铜板的阻燃性、耐热性、粘接性和CTI等性能表现较优,综合性能最佳。     

高性能无卤阻燃环氧树脂玻璃布层压板的研制

采用含阻燃剂DOPO反应型环氧树脂对原环氧树脂进行改性,并研究了高力学性能玻璃布对层压板性能的影响。结果表明:阻燃剂DOPO型环氧树脂能显著提高层压板的阻燃性能,当磷含量为1.5%时,环氧树脂玻璃布层压板阻燃等级达到UL 94-V0级;适量的加入高力学性能玻璃布,可以提高层压板的力学性能;制备的环氧树脂玻璃布层压板综合性能优异。     

DOPO及其衍生物在环氧树脂中的应用研究进展

综述了近年来9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物在环氧树脂中应用以提高环氧树脂阻燃性,耐热性,吸湿性及力学等性能的研究进展,内容涉及DOPO型环氧树脂、DOPO型环氧固化剂及添加型DOPO环氧树脂等。     

无溶剂缠绕成型用含磷阻燃环氧树脂的研究

通过有机磷化合物9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）与双酚A型环氧树脂反应合成了一种含磷环氧树脂。通过跟踪测定环氧当量研究了开环反应过程,并用傅里叶红外光谱仪对产物结构进行了表征;采用差示扫描量热法和平板凝胶法表征了树脂体系的固化特性;依据UL94垂直燃烧法研究了磷含量与树脂体系阻燃性能的关系,采用热重分析（TGA）研究了不同含磷量环氧树脂的残炭率及裂解性能;采用差示扫描量热仪和电子万能拉伸试验机研究了阻燃环氧树脂固化物的耐热性和力学性能。结果表明,DOPO与双酚A型环氧树脂在170 ℃下6 h可完成开环加成反应;含磷环氧树脂的固化温度较双酚A型环氧树脂提高;磷含量为2.0 %（质量分数,下同）时,含磷环氧树脂固化物阻燃性能达UL94 V-0级,残炭率为23 %;其固化物的耐热性和力学性能较双酚A型环氧树脂无明显下降。     

DOPO及其衍生物阻燃应用研究进展

9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)具有热稳定性高、耐水性优良等特点,被广泛应用于高分子材料的阻燃。综述了DOPO及其衍生物在环氧树脂、聚乳酸、聚丙烯等中的应用研究进展,指出了其今后的发展方向。     

阻燃剂DOPO及其衍生物在环氧树脂中的应用

综述了9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物作为阻燃剂、固化剂引入环氧树脂提高环氧树脂阻燃和热稳定性的国内外研究进展,并指出了今后该领域简化工艺、降低成本的发展方向。     

DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系的性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和DOPO型含磷环氧树脂(DOPO–EP)对双酚A型EP进行阻燃改性,研究了不同磷含量下两种阻燃剂对EP的改性效果。结果表明,随磷含量增加,EP/DOPO与EP/DOPO–EP体系的玻璃化转变温度均降低,但EP/DOPO–EP体系的降幅较小;DOPO与DOPO–EP均能有效地提高EP的阻燃性能,但DOPO–EP的阻燃效果更佳;EP/DOPO–EP体系的综合力学性能高于EP/DOPO体系。当磷质量分数分别为2.5%和1.5%时,EP/DOPO与EP/DOPO–EP体系的垂直燃烧等级均达到UL 94 V–0级,极限氧指数分别为32%和33%。EP/DOPO体系在磷质量分数为2.5%时的残炭率(700℃)为12.27%,较纯EP提高了17.3%,但其拉伸性能、冲击性能和弯曲强度均大幅下降。而EP/DOPO–EP体系在磷质量分数为1.5%时的残炭率(700℃)为20.07%,较纯EP提高了91.9%,其断裂伸长率和弯曲强度分别为2.32%和92.69 MPa,较纯EP分别提高了13.73%和24.27%,拉伸强度和缺口冲击强度分别为35.34 MPa和1.85 kJ/m2,较纯EP仅下降了1.56%和1.07%,综合性能最佳。     

新型磷硅改性环氧树脂阻燃性能研究

采用聚苯基硅氧烷(PPMS)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与双酚A型环氧树脂合成了新型的含磷硅环氧树脂(Si-P-EP),通过红外谱确认了其结构。将Si-P-EP与纯环氧树脂复配制备得到复合物Si-P-EP/EP,对其进行了氧指数和水平燃烧测试并通过红外光谱对燃烧后的残炭结构进行了分析。结果表明,Si-P-EP/EP的氧指数有所提高,水平火蔓延速率由27.27 mm/min降低到20.13 mm/min,Si-P-EP/EP燃烧后生成了含磷硅的炭层,从而提高了环氧树脂的阻燃性能。     

磷氮阻燃剂GAP-DOPO的合成及其对环氧树脂阻燃性能

以3-氨基苯酚、戊二醛及9,10-2H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,制备了一种磷氮阻燃剂1,5-双(3-羟基苯氨基)-1,5-双{二苯并[c,e][1,2]氧杂膦-6-氧化物}戊烷(GAP-DOPO),对中间体1,5-双(3-羟基苯基亚胺基)戊烷(GAP)和GAP-DOPO的物料配比、溶剂用量、反应温度和反应时间进行了单因素考察,GAPDOPO的最佳合成条件为:n(GAP)∶n(DOPO)=1.0∶2.1,溶剂用量为GAP质量的10倍,反应温度为90℃,反应时间为6 h。通过FTIR、~1HNMR与TGA对阻燃剂的结构及热性能进行了表征;将GAP-DOPO用于阻燃环氧树脂(E-51),制备了3种阻燃环氧树脂复合材料EP1、EP2和EP3,并用TGA、SEM对复合材料的热性能及残炭结构进行了表征,使用垂直燃烧测试仪对试样进行了燃烧测试。结果表明:当w(GAP-DOPO)=30%时,EP3可通过UL94 V-0级测试;TGA结果显示,在800℃(N_2氛围)下,EP3残炭率为21.5%,与纯环氧树脂的16.3%相比,提高了31.9%;SEM结果表明:阻燃剂的加入能够明显改善环氧树脂燃烧后残炭形貌,GAP-DOPO能够提高环氧树脂的阻燃性能。