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本论文合成了两种可光固化的阻燃活性单体:三嗪基四丙烯酸酯(FAT)和磷杂环丙烯酸酯磷酸酯(PHA)。以环氧侧基丙烯酸树脂和丙烯酸合成纯丙光固化树脂(PEA)作为基体树脂。将FAT、PHA、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和PEA复配制备紫外光固化阻燃涂层,对涂层固化膜的氧指数、物理性能、热稳定性、膨胀性能及热降解机理进行了研究,进一步探索研究膨胀阻燃涂层的阻燃机理。具体研究内容如下:以三聚氯氰、已二胺、丙烯酸羟丙酯为原料制备了光固化含氮阻燃活性单体三嗪基四丙烯酸酯(FAT);以新戊二醇、三氯氧磷和甲基丙烯酸缩水甘油酯为原料反应制备了含磷杂环丙烯酸酯磷酸酯(PHA)。利用傅利叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)等方法对产物结构进行了表征。将FAT、PHA及PETA等复配得到光固化膨胀阻燃体系,通过固化膜的氧指数、单向膨胀度等性能,筛选出综合阻燃性能较好的配方。结果表明,当FAT与PHA的质量比为1:2时,固化膜的氧指数为29,单向膨胀度为22倍。通过热重分析(TGA)、FTIR对FAT、PHA及FAT-PHA的固化膜的热降解过程进行了研究。研究结果表明:FAT固化膜的热降解过程主要分为两个阶段,即在250~350℃和350~500℃范围内,分别对应着酯基降解过程和烷基及三嗪基团的降解过程;PHA固化膜降解过程则分为三个阶段,在200~320℃范围内发生磷酸酯和酯基的降解,生成磷酸和聚磷酸并在较高温度时催化树脂脱水炭化,在500~750℃范围内残留炭层进一步降解;FAT-PHA固化膜热降解过程综合了FAT和PHA的降解过程,共分为四个阶段:在200~350℃范围主要是磷酸酯、酯基等不稳定结构的降解并生成磷酸及聚磷酸,在350~470℃范围,磷酸及聚磷酸催化聚合物脱水生成炭层,同时三嗪环分解产生大量不燃性气体并促进炭层膨胀,在470~600℃范围,主要是残留炭层脱氢形成稠环结构,在650℃以上时残留物进一步氧化分解。将FAT与PHA分别以不同比例与PEA混合,通过测试其固化膜的氧指数,进而研究FAT与PHA的添加对PEA阻燃性能的影响。结果表明,PEA的氧指数随着FAT与PHA添加量的增加从19分别提高到23.2和28。将FAT与PHA质量比为1:2时所得到的磷氮复合膨胀阻燃剂(PN)与PEA不同比例混合得到一系列光固化膨胀阻燃体系,研究了其固化膜的物理性能、氧指数、膨胀性能及热稳定性。研究结果表明,当PN添加量为40wt%时,所得固化膜的综合性能较好,其具体性能如下:硬度为2H、附着力0级、柔韧性2mm、氧指数28.5、单向膨胀度为13倍、550℃残炭量为25.3%。