消防科学与技术 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (3): 408-416.
张李鹏1,2, 王晓明1,2, 杜宝帅1,2
Zhang Lipeng1,2, Wang Xiaoming1,2, Du Baoshuai1,2
摘要: 为开发环氧树脂(EP)用高效无卤阻燃剂,以对羟基苯甲醛、三氯氧磷和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,制备了一种新型阻燃剂DOPPO,其分子结构含有两种磷氧化态以及羟基。研究了DOPPO对EP复合材料的热性能、阻燃性能以及耐火性能的影响。测试结果表明,有机磷阻燃剂的分子结构影响EP复合材料的阻燃性能和耐火性能。相比9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-基-(4-羟基苄醇)(DOPh)和磷酸三苯酯(TPP),DOPPO具有明显的协同阻燃效应,在EP中表现出更高效的阻燃性能和耐火性能。其中,当磷元素质量分数仅为0.42%时,EP/DOPPO在UL 94垂直燃烧测试中达到V-0级,获得了较高的LOI值,34.6%,形成的更致密的膨胀残炭层能抑制热量和有毒烟气的释放。TG-IR分析结果表明,有含磷挥发物的生成,这可能为DOPPO提供了对EP的气相阻燃功能。DOPPO较好的阻燃性能可能归因于气相中磷杂菲基团的淬灭效应和凝聚相中磷酸酯基团和磷杂菲基团与羟基共同作用的成炭效应。此外,大板燃烧试验结果显示,DOPPO在防火涂层的膨胀倍率以及耐火性能上优于DOPh和TPP。