新型硅硼磷阻燃剂的合成以及在防火涂料中的应用

以9,10⁃二氢⁃9⁃氧杂⁃10⁃磷杂菲⁃10⁃氧化物（DOPO）、二甲氧基甲基乙烯基硅氧烷（DTTLL）和硼酸［B（OH）₃］合成了一种分子结构中含有硅硼磷的阻燃剂（SiBP）。分别用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和氢核磁共振光谱仪（¹H⁃NMR）表征了SiBP 的化学结构。用热失重分析仪（TG）表征了SiBP的热稳定性,在氮气氛围下SiBP的起始分解温度为110 ℃,并且在氮气气氛下800 ℃的残炭率高达40 %。以硅丙乳液为基体,通过加入多聚磷酸铵（APP）为协效阻燃剂,SiBP为主阻燃剂,双季戊四醇（Di⁃PE）,三聚氰胺（MEL）,无机填料硅微粉进行复配制备一种防火涂料。利用极限氧指数测定仪（LOI）,UL 94垂直燃烧测试、TG、大木板燃烧实验对其防火性能进行详细的表征和分析,利用扫描电子显微镜观察炭层燃烧后的微观和宏观形貌。通过压缩性能测试仪、电子万能试验机对炭层强度和涂料剥离强度进行表征。结果表明,当APP为10份（质量份,下同）、SiBP为20份、Di⁃PE为4份、MEL为8份、硅微粉为25份时,极限氧指数提高到29.2 %,UL 94达到V⁃0级,残炭率为38.5 %,剥离强度提高到0.325 kN/m,炭层压缩强度增加到1.4 MP,亲水性增加。